Механизм образования смога и его токсическое действие на организм.

Фотохимический смог (или токсический туман) – один из грозных социально-физических явлений в атмосфере (воздухе) крупных населенных пунктов, в т.ч. и нашего г. Омска.

Формирование смога начинается со следующей реакции: N₂+O₂ (при t)2NO. Эта реакция протекает в цилиндре двигателя автомобиля, а также на промышленных предприятиях. Образующийся при этом оксид азота NO поступает в окружающую среду с выхлопными газами автомобилей и выбросами промышленных предприятий. В окружающей среде он окисляется кислородом воздуха, образуя бурый газ (NO₂). Т.е. протекает реакция 2NO+O₂2NO₂. Бурый газ разлагается на свету: NO₂ (свет)NO+O. Атомарный кислород, образующийся в процессе разложения бурого газа, взаимодействует с молекулярным кислородом, образуя аллотропную модификацию кислорода – озон: O₂+OO₃. Озон, являясь очень сильным окислителем, окисляет непредельные углеводороды, содержащиеся в воздухе: CH₃-CH=CH₂+O₃ CH₃-CH-O-CH₂ (и от CH и CH₂ идут связи к двум кислородам, соединяющимся между собой). Озонид взаимодействует с парами воды, содержащимися в воздухе: CH₃-CH-O-CH₂ (и от CH и CH₂ идут связи к двум кислородам, соединяющимся между собой). +H₂OCH₂O+CH₃-CHO+H₂O₂. Образующиеся в процессе формирования смога альдегиды токсичны. Они раздражают слизистые оболочки глаз, дыхательных путей, вызывают нарушения со стороны нервной системы. Поэтому в период формирования смога значительно ухудшается состояние здоровья населения.

Кальций и фосфор в организме.

Кальций является s-элементом. Его электронная конфигурация: ₂₀Са [Ar]4s².

Кальций в организме является макроэлементом. Его содержание в организме составляет около 1 кг, причем 99% кальция находится в костной, хрящевой и зубных тканях, где он содержится в составе карбонатов, фосфатов, соединений с фтором, хлором, органическими веществами. В костной и зубных тканях кальций содержится в составе гидроксиапатитов Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂, в составе фторапатита Са₁₀(РО₄)₆F₂ и других видов апатитов.

От количественного содержания кальция зависит прочность костной и зубных тканей. Костная ткань – это депо кальция в организме. Запас кальция в организме постоянно пополняется за счет непрерывной перестройки костной ткани. Кальций также содержится в крови и других биологических жидкостях. Ионы Са²⁺ являются внеклеточными, т.к. их количественное содержание вне клеток выше, чем внутри клеток. Ионы кальция Са²⁺ принимают участие в передаче нервных импульсов, мышечном сокращении, регуляции деятельности сердечной мышцы, свертывании крови, поддержании осмотического давления, кислотно-основного равновесия, влияют на проницаемость клеточных мембран, функцию эндокринных желез, входят в состав некоторых ферментов, оказывают противовоспалительное действие, снижают возбудимость ц.н.с. Суточная потребность в кальции для здорового взрослого человека составляет 0,8-1,1 г. Кальций содержится в молоке, молочных продуктах, в яйцах, в мясе, в овощах и фруктах.

Фосфор является p-элементом. Его электронная конфигурация: ₁₅Р [Ne]3s²3p³. Фосфор в организме является макроэлементом, органогеном. Содержание его в организме составляет около 650 г, причем 90% фосфора содержится в костной и зубных тканях. В этих тканях, находясь в составе гидроксиапатита, фторапатита, фосфор вместе с кальцием участвует в построении этих тканей. Фосфор называют элементом жизни и мысли. Фосфор, находясь в составе фосфолипидов мозга и нервной ткани, участвует в функции мозга и нервной системы. Большинство биохимических процессов в организме связано с превращением фосфорорганических соединений. В частности, первой стадией метаболизма углеводов является их фосфорилирование, в результате которого образуются реакционноспособные эфиры углеводов и фосфорной кислоты: (6 атомов С и кислород; 1, 2, 4, 5 – ОН снизу; 3 – сверху; к 5 сверху СН₂ОН)+H₃PO₄(структурная формула)= (6 атомов С и кислород; 1, 2, 4, 5 – ОН снизу; 3 – сверху; к 5 сверху СН₂О-PO₃Н₂)+H₂O

Фосфор входит в состав АТФ и АДФ, являющимися аккумуляторами и источниками энергии в организме. Остатки фосфорной кислоты соединяют нуклеотиды в молекулах РНК и ДНК, участвующих в хранении и передаче наследственной информации. Фосфор входит в состав буферных систем, участвующих в поддержании постоянства рН в крови и других биологических жидкостях:

Фосфатная буферная система {HPO₄^2-; H₂PO₄^- (в столбик).

Эфиры глюкозы и фосфорной кислоты различной степени замещенности: (6 атомов С и кислород; 1, 2, 4, 5 – ОН снизу; 3 – сверху; к 5 сверху СН₂О-PO₃НNa) - однозамещенный глюкозо-6-фосфат, (6 атомов С и кислород; 1, 2, 4, 5 – ОН снизу; 3 – сверху; к 5 сверху СН₂О-PO₃Na₂) - двузамещенный глюкозо-6-фосфат.

Фосфор, входит в состав таких соединений, как ФАФС, УДФГК, участвующих в организме в обезвреживании токсичных соединений, в частности, фенолов и др. Суточная потребность в фосфоре для здорового взрослого человека составляет 1-2 г. Фосфор поступает в организм как с растительной, так и с животной пищей. Особенно богаты фосфором такие продукты питания, как сыр, шоколад, овсяная и гречневая крупы, рыба. При недостатке фосфора в организме возникают тяжелые заболевания.