Данный дидактический материал предназначен для проведения внеклассных занятий, работы кружков естественнонаучной направленности, заседаний секций научного общества учащихся. Материал может быть адаптирован для использования, как второй, так и третьей ступени обучения. Применим для подготовки творческих и исследовательских работ обучающихся, подготовки докладов, опережающих заданий на уроках химии, экологии, биологии.
Тема: РЕЦЕПТ ОТ ПАРАЦЕЛЬСА
Цинк (Zn) участвует в регуляции углеводного обмена, содержится в
ферменте карбоангидразе, а также в гормоне инсулина.
Медики издавна применяют многие соединения этого элемента. Со времен
Парацельса до наших дней в фармакопее значится 0,25%ный раствор
сульфата цинка в качестве глазных капель. Как присыпка издавна
применяется цинковая соль стеариновой кислоты. Фенолсульфат цинка –
хороший антисептик. Суспензия, в которую входят инсулин, протамин и
хлорид цинка, – эффективное средство против диабета, действующее лучше,
чем просто инсулин. И вместе с тем многие соединения цинка, прежде всего,
его сульфат и хлорид, токсичны.
Биологическая роль цинка выяснена не до конца. Еще в 1869 г. было
показано, что цинк является необходимым элементом питания гриба
Aspergillus niger. Сейчас цинк обнаружен во всех клетках и органах высших
животных и человека. Общее содержание цинка в теле человека весом 70 кг
составляет 2–3 г. Наибольшее его количество обнаруживается в сетчатке
глаза, предстательной железе и мышцах. Среднее содержание цинка в крови
составляет 600–800 % мкг (0,6–0,8 мг на 100 мл). Находящийся в клетках
цинк легко соединяется с аминокислотами, белками, пуриновыми
основаниями, нуклеиновыми кислотами.
Цинк входит в состав многих ферментов. Так, цинк – обязательная
составная часть фермента карбоангидразы, содержащегося в эритроцитах.
Карбоангидраза ускоряет выделение углекислого газа в легких. Кроме того,
она помогает превратить часть СО2 в ион НСО3–, играющий важную роль в
обмене веществ. Цинк необходим для функционирования многих
дегидрогеназ, например, глутаматдегидрогеназы и малатдегидрогеназы, а
также алкогольдегидрогеназы, содержащейся в печени и катализирующей
окисление этанола в уксусный альдегид.
Довольно много цинка содержится в ядах змей, особенно гадюк и кобр.
Известно, что эти яды в присутствии солей цинка теряют токсичность и в то
же время соли цинка защищают яды от разрушения. Считается, что высокое
содержание цинка – это то средство, которым змея защищается от
собственного яда.
Недавно было установлено, что при злокачественных новообразований
содержание ионов цинка в клеточных органеллах, клетках и отдельных
органах увеличивается 1,5–2, а иногда и в 3 раза. Хотя причины этого пока не
известны, само явление может служить для ранней диагностики рака.
Животные и человек получают цинк с пищей. Интересно, что особенно много
цинка содержится в грибах вешенках, которые поэтому могут использоваться
для профилактики цинковой недостаточности. Недостаток цинка в рационе
имеет различные последствия, в том числе и на уровне высшей нервнойдеятельности. Так, самки крыс, получавшие пищу, в которой совсем не было
цинка, становились отчаянными драчуньями, и эта особенность характера
передавалась по наследству, причем самкам в большей степени, чем самцам.
Дефицит цинка у разных животных проявляется примерно одинаково, а
основными признаками его являются повреждения кожи (паракетароз),
нарушения скелета (особенно длинных костей), дефекты репродуктивных
органов самцов. Типичным проявлением недостатка цинка у человека
является карликовость.