Патологічні зміни живих організмів від надлишку та нестачі молібдену

Вивчення властивостей та галузей застосування молібдену. Участь хімічного елементу у вуглеводневому обміні, синтезі вітамінів. Аналіз його впливу на інтенсивність окислювально-відновлювальних реакцій. Наслідки дефіциту молібдену в живильному середовищі.

Рубрика Химия
Вид реферат
Язык украинский
Дата добавления 26.03.2015
Размер файла 20,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПАТОЛОГІЧНІ ЗМІНИ ЖИВИХ ОРГАНІЗМІВ ВІД НЕСТАЧІ ТА НАДЛИШКУ МОЛІБДЕНУ

Молібден - хімічний елемент, позначається як Мо, в періодичній таблиці елементів його атомний номер 42, ат.м. 95,94. tпл = 2620 °С; t_кип = 4600 °С. Сріблясто-сірий тугоплавкий метал. Густина 10200 кг/м3. Окиснюється на повітрі. Зустрічається у вигляді мінералу молібденіту. М. - мало поширений елемент. Кларк 1,1·10-4 % за масою. Варіації концентрацій в породах різного складу незначні - (0,4-3,5)·10-4 % за масою. Основні мінерали М. - молібденіт, молібдит і повеліт.

Молібден був відкритий К. Шеєле в 1778 р., але почав використовуватися тільки в ХХ ст. Основна галузь його застосування - металургія (85-90%), де він входить до складу легованих сталей і сплавів з V, W, Cu, Ni і Co (стеліти), а також з С (карбіди). Леговані сталі і сплави використовуються для станкобудування, нафтогазової, хімічної і електротехнічної промисловості і транспортного машинобудування, а також для виробництва броньових плит і бронебійних снарядів. Крім того, молібден використовується в електротехніці, радіотехніці, термотехніці, хімічній і нафтопереробній промисловості і як мікроелемент добрив. Важливий конструкційний матеріал електровакуумної, ракетної, авіаційної техніки, ядерної енергетики. Осн. сировина для виробництва М., його сплавів і сполук - молібденітові концентрати, що містять 45-52% Мо, 28-32% S і домішки ряду хім. елементів. Технічними умовами на молібденовий концентрат передбачено, що при вмісті Мо 47-50% кількість Cu не повинна перевищувати 0,5-2,0 %, Р - 0,07-0,15%, As - 0,07%, Sn - 0,07%, кварцу - 5-9%. Молібден отримують з молібденових, вольфрам-молібденових, мідно-молібденових і уран-молібденових руд.

На даний час молібден за своїм практичним значенням висунуто на одне з перших місць поміж інших мікроелементів, тому що цей елемент виявився досить важливим фактором у вирішенні двох кардинальних проблем сучасного сільського господарства - забезпеченні рослин азотом, а сільськогосподарських тварин білком. Зокрема визнано необхідність молібдену для росту рослин взагалі. За умови дефіциту молібдену в тканинах рослин накопичується велика кількість нітратів і порушується нормальний азотний обмін. Молібден бере участь у вуглеводневому обміні, в обміні фосфорних добрив, у синтезі вітамінів і хлорофілу, впливає на інтенсивність окислювально-відновлювальних реакцій. Після обробки насіння молібденом у листках підвищується вміст хлорофілу, каротину, фосфору й азоту. Встановлено, що молібден входить до складу ферменту нітратредуктази, що здійснює відновлення нітратів у рослинах. Активність цього ферменту залежить від рівня забезпеченості рослин молібденом, а так само від форм азоту, застосовуваних для їх живлення. При дефіциті молібдену в живильному середовищі різко знижується активність нітратредуктази. Нітратредуктаза за участю молібдену каталізує відновлення нітратів і нітритів, а також за участю молібдену відновлює нітрати до аміаку. Цим і пояснюється позитивна дія молібдену на підвищення вмісту білків у рослинах. Адже під впливом молібдену в рослинах збільшується також вміст вуглеводів, каротину та аскорбінової кислоти, підвищується вміст білкових речовин, збільшується вміст хлорофілу і підвищується інтенсивність фотосинтезу. Фізіологічна роль молібдену пов'язана з фіксацією атмосферного азоту, редукцією нітратного азоту в рослинах, участю в окисно-відновлювальних процесах, вуглеводному обміні, в синтезі хлорофілу й вітамінів.

Молібден бере участь у синтезі амінокислот і білків, регулює процес трансформації азоту в рослині. Він відіграє важливу роль у фіксації молекулярного азоту з атмосфери бульбочковими та вільноіснуючими азотфіксуючими бактеріями. Молібден входить до складу нітроредуктази і бере участь у відновленні нітратів до нітритів та нітрогенази - ферменту, що відповідає за зв'язування азоту атмосфери при біологічній фіксації. За нестачі цього елементу бульбочки на коренях бобових розвиваються слабше, знижуються обсяги азотфіксації.

Крім того, молібден активізує проходження окислювально-відновлювальних процесів у рослинах, бере участь у вуглеводному, азотному і фосфорному обмінах, синтезі вітамінів і хлорофілу, підвищує інтенсивність фотосинтезу.

Внесення молібдену під небобові культури сприяє кращому засвоєнню азоту з добрив і ґрунту, зменшує втрати азоту внаслідок вимивання нітратів і процесу денітрифікації.

Поліпшення азотного живлення, своєю чергою, збільшує обсяги засвоєного азоту і фосфору, поліпшує живлення рослин кальцієм, покращує засвоєння заліза. Підвищує вміст білка в зерні та сіні бобових трав, вітамінів і цукрів у овочах тощо.

Найбільш чутливі до нестачі молібдену бобові культури, деякі з родини хрестоцвітих (особливо ріпак і гірчиця), цукрові буряки. Позитивно реагують на внесення цього елементу пшениця, кукурудза, овес, гречка, льон, картопля, помідори.

Зовнішні ознаки нестачі молібдену в рослинах подібні до азотного голодування. Спочатку проявляються блідо-зелені плями між жилками листка, листки світло-зеленого кольору, потім вони буріють і відмирають. Послаблюється ріст рослини, затримується цвітіння. У разі великої нестачі молібдену точка росту відмирає. Симптоми дефіциту можуть виявлятися уже на сім'ядолях, а пізніше на інших органах.

В озимих зернових молібден інтенсифікує процес фотосинтезу за нижчих температур повітря і слабшій сонячній інсоляції. Впливає на утворення та стабільність хлорофілу. Підвищує стійкість до холоду, нестачі вологи. Ознаками нестачі молібдену є сповільнення росту, деформація листкової пластинки, поява некротичних плям, пожовтіння листя.

Перешкоджають засвоєнню молібдену високий вміст у ґрунті іонів Мn, Fе, Сu, SO4, NO3, висока кислотність ґрунту. Сприяють - кислотність у межах рН 6,8-8,5 та оптимальний вміст іонів Р, Са. Частково піддається процесові реутилізації зі старих органів рослин.

Молібдену рослинам потрібно менше, ніж бору, марганцю, цинку чи міді. Підвищує доступність молібдену фосфор.

Особливо ефективним є застосування молібдену на кислих ґрунтах, піщаних, з високим вмістом заліза, бідних на фосфор, інтенсивно удобрених мінеральними добривами.

Недолік молібдену виявляється в першу чергу на кислих грунтах. Оскільки при недоліку молібдену знижується вміст хлорофілу в тканинах, то на листках з'являються жовті плями, між жилками або на краю листка. Краї листя закручуються і сохнуть. У квітучих рослин утворюються квітки потворних форм. Надлишок молібдену приводь до порушення засвоюваності міді, відповідно ознаками недоліку цього елемента.

Хоча молібден знайдений в таких мінералах, як вульфеніт (PbMoO4) та повеліт (CaMoO4), головним промисловим джерелом молібдену є молібденіт (MoS2). Молібден видобувається безпосередньо, а також як побічний продукт видобутку міді. Молібден присутній у рудах від 0,01 % приблизно до 0,5 %. Сукупно Китай, США та Чилі володіють більш ніж двома третинами світових запасів молібденових руд.

Як з'ясовано, молібден відіграє значну роль у біології всіх класів організмів. Це виявлено для двох груп ферментів, нітрогеназ та ферментів molybdopterin (молібдоптеріноксидоредуктоза).

Нітрогенази знайдені в бактеріях, і залучені у зв'язування азоту.

Бактерії можуть бути знайдені всередині рослин. Атом молібдену присутній в кластері (див. хімію кластерів), який включає атоми сірки та заліза. Назва molybdopterin уводить в оману, оскільки група ферментів включає утримуючі вольфрам ферменти, і слово "molybdopterin" фактично не звернуте до атому металу. Група може також згадуватися як "одноядерні ферменти молібдену", оскільки атом металу відсутній в кластері. Ця група ферментів залучена в різні процеси, як частина глобальних сірчаних, азотних та вуглецевих циклів, та, як правило, залучена як частина процесу в переміщення атому кисню.

При вирощуванні рослин існує потреба в наявності незначної кількості молібдену. Дефіцит молібдену призводить до непродуктивності ґрунтів. Рослини і тварини мають наявність молібдену в кількостях декількох частин на мільйон. У тварин молібден є діючим кофактором оксидази ксантину, ферменту, який залучений в розкладання пурину та формування сечової кислоти. У деяких тварин, додавання малих кількостей молібдену до їжі підсилює ріст.

Молібден є компонентом деяких ферментів (альдегідоксидаза, гідрогеназа, нітратредуктаза), каталізує в рослинах перехід нітратів у нітриті і присутній у всіх органах, в тому числі в коренях. Молібден бере участь у фіксації молекулярного азоту клубеньковими бактеріями з роду Rhizobium, бере участь у фосфорному та білковому обміні, у створенні пектину.

Недостатність молібдену веде до накопичення розчинних азотомістких сполук та гальмування створення фосфороорганічних компонентів у рослині. Кисла реакція ґрунтів дуже сильно зменшує його рухливість, а отже і засвоюваність рослинами. На торф'янистих ґрунтах, де багато нерозкладеної органічної маси, молібден сильно зв'язаний і недоступний для рослин.

На відміну від інших мікроелементів, молібден може накопичуватися в рослинах у доволі великих кількостях, не спричиняючи токсичної дії. Молібденове голодування може викликати зменшення створення аскорбінової кислоти, що тягне за собою зниження інтенсивності фотосинтезу в результаті падіння регенерації хлорофілу.

Ознаки дефіциту молібдену особливо помітні в капустяних (цвітна капуста). Листки зкручуються, зморщуються, набувають ланцетовидної форми, їх тканина буває тонкою і прозорою, тоді як колір листків стає брудно-зеленим.

Перша і друга пари справжніх листків томату жовтіють, закручуються краями вверх. Хлороз розповсюджується між прожилками на всю пластинку листка. В огірка хлороз спостерігається на краях листків. У бобових рослин і плодових культур на листках, як і при недостатності азоту, з'являються світло-зелені плями. Пил молібдену та його з'єднань, таких як триокис молібдену і молібдатів, що розчинюються у воді, можуть мати незначну токсичність при вдиханні або потраплянні всередину. Лабораторні тести свідчать, що такий молібден, у порівнянні з багатьма важкими металами, має відносно низьку токсичність. Гостра токсичність у людей малоймовірна, оскільки доза для ураження повинна бути винятково великою. Є ризик накопичення молібдену організмах працюючих в видобувній промисловості та на збагаченні руд, в хімічній промисловості, але досі не було повідомлень про такі ураження. Хоча розчинні у воді сполуки молібдену можуть мати невелику токсичність, ті, які є нерозчинними, типу мастильного дисульфіду молібдену, як видається, є неотруйними.

Однак, події в екологічних ланцюгах, які пов'язані з молібденом, можуть скінчитися серйозними наслідками для здоров'я. В 1996 році, внаслідок збільшення кислотних дощів поблизу Уппсали, Швеція відбулось виснаження в природних харчових продуктах американського лося в сусідніх сільських районах. Це змусило американських лосів вживати вівсяне зерно з полів фермерів, ґрунти яких були оброблені вапном з метою компенсування впливу кислоти. Вапно викликало зміни у рівнях кадмію та інших металів з невеликою кількістю в ґрунті, та привело до значного збільшення кількості молібдену у зерні вівса. Приймання в їжу вівса сотнями американських лосів викликало серйозне порушення відношення молібдену до міді в печінці, що призвело до виснаження, волосяного знебарвлення, виразки, діареї, конвульсій, сліпоти, остеопорозів і, в кінцевому результаті до зупинки серця.

молібден вуглеводний реакція дефіцит

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Ахметов Н.С. Загальна та неорганічна хімія. - 3-е видання, перероб. і доп. - М.: Вищ. шк., 2008р.

2. Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет - Донецьк:"Вебер", 2008. - 758 с. ISBN 978-966-335-206-0

3. Зелікман О.М. Молібден. Збірник, пров. з англ. - М., 2000р.

4. Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. -- Донецьк: Донбас, 2004. -- ISBN 966-7804-14-3.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Форми перебування магнію в природі. Роль магнію для живих організмів. Схема біогеохімічного циклу магнію. Розрахунок балансу хімічного елементу у фітоценозі. Вплив антропогенних факторів на зміну біогеохімічного циклу хімічного елементу.

    курсовая работа [225,1 K], добавлен 22.01.2003

  • Походження назви хімічного елементу цезію. Промислове отримання хімічного елемента. Особливе місце та застосування металічного цезію у виробництві електродів. Цезій-137 - штучний радіоактивний ізотоп цезію, його хімічні та термодинамічні властивості.

    презентация [270,8 K], добавлен 14.05.2014

  • Основні методи очищення газів від органічної сірки. Каталізатори на основі заліза, кобальту, нікелю, молібдену, міді, цинку для процесу гідрування сіркоорганічних сполук. Матеріальний баланс процесу гідрування. Конверсія природного газу та окису вуглецю.

    контрольная работа [181,3 K], добавлен 02.04.2011

  • Напівреакції. Гальванічні елементи. Електрорушійна сила (е.р.с.) гальванічного елементу. Стандартні електродні потенціали. Окислювачі і відновлювачи. Мимовільність і ступінь протікання окислювально-відновних реакцій. Е.р.с. і зміна вільної енергії. Е.р.с.

    реферат [42,3 K], добавлен 26.03.2004

  • Якісні і кількісні методи хімічного аналізу, їх загальна характеристика. Опис властивостей кальцію та його солей. Перелік необхідних для аналізу хімічного посуду, реактивів. Особливості хімичного аналізу фармацевтичних препаратів з кальцієм, його опис.

    курсовая работа [16,7 K], добавлен 27.04.2009

  • Етапи попереднього аналізу речовини, порядок визначення катіонів та відкриття аніонів при якісному аналізі невідомої речовини. Завдання кількісного хімічного аналізу, його методи та типи хімічних реакцій. Результати проведення якісного хімічного аналізу.

    курсовая работа [26,4 K], добавлен 22.12.2011

  • Загальна характеристика вітамінів, їх класифікація. Вітаміни групи В. Фізичні та хімічні властивості, їх джерела. Дія вітамінів на організм людини. Показання до застосування. Значення вітамінів в забезпеченні нормальної життєдіяльності людини.

    реферат [88,1 K], добавлен 03.02.2008

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.