Упражнение 1. Укажите биологическую роль внутриклеточного магния и кальция

Ответ: Клетка не может существовать без катионов Mg²⁺ и Са²⁺, которые играют чрезвычайно важную роль в регуляции ряда жизненно важных процессов в организме. Mg²⁺- внутриклеточный ион, который находится в цитоплазме преимущественно в связанном состоянии с АТФ, фосфолипидами, нуклеиновыми кислотами. Mg²⁺- эссенциальный элемент, участвующий в активации практически всех ферментов и метаболических процессов, как антагонист Са²⁺необходим для передачи нервных импульсов и мышечных сокращений. Ионы Са²⁺находятся в основном вне клетки, в цитоплазме его концентрация меньше в 10000 раз. Градиент комнцентрации ионов с разных сторон мембраны клеток обеспечивает возникновение мембранного потенциала (60-80 мВ). Внутриклеточный Ca²⁺ участвует в передаче регуляторных сигналов (вместе с ацетилхолином). Необходимо обеспечение гомеостаза внутриклеточного кальция, поскольку повышение его уровня приводит к гибели клеток. Для поддержания низкой концентрации используют препараты, называемые антагонистамии кальция, которые применяют для лечения гипертонии, профилактики гипертрофии сердечной мышцы, развития сердечной недостаточности, нарушений ритма, защиты почек. К числу антагонистов кальция относят, в частности производные 1,4-дигидропиридина (нифедипин), которые специфически связываются с рецептором и блокирует кальциевые каналы, ограничивая поступление катионов Ca²⁺внутрь клетки.

Соединения, способные химически связывать Ca²⁺, чрезвычайно токсичны, например 2,2^/-дипиридил. Ниже приведена реакция катионов Ca²⁺с (2,2^/-дипиридилом).

Задача 1. Разбавленные растворы KMnO₄, пероксида водорода H₂O₂используются в медицинекак окислители исключительно наружно, поскольку при введении внутрь вызывают ожоги слизистых оболочек. Растворы KMnO₄, окрашивают кожу и используемую посуду в коричневый цвет. При взаимодействии KMnO₄, с H₂O₂в кислой среде окраска исчезает, при этом выделяется атомарный кислород, который, как и указанные растворы, обладает бактерицидным действием. Атомарный кислород образует молекулу O₂. Рассчитайте объём О₂ (н.у.), который выделится при реакции 1,58 г KMnO₄ с избытком раствора пероксида водорода и уксусной кислоты.

Решение:

2 KMnO₄ +5 H₂O₂ +6 CH₃COOH = 2 Mn(CH₃COO)₂ +5 O₂↑ +2 CH₃COOK + 8 H₂O

Ионы Mn²⁺ менее токсичны по сравнению с ионами MnO₄^-.