A biológiai szerepe a magnézium és a kalcium
Egy felnőtt humán tartalmaz magnéziumot kationok mintegy 20 g, és a kalcium - 1000 fele mennyiségű magnézium-kationok, és majdnem 99% kalcium tárolt csontszövet, a többi - a lágy szövetek. A napi szükséglete magnézium-kationok körülbelül 0,3 g kalcium - 1 g, és a nők a terhesség alatt, hogy szükség van a kalcium kationok növekszik 3-4 alkalommal.
Magnézium és kalcium - csoportbeli elem a periódusos rendszer IIA rendszer. Az atomok elemek ennek a csoportnak vannak a külső réteg a két elektron s-alréteget (12 mg: 3S2; 20Ca: 4s2), hajlamosak így kapjuk partner. Így képeznek kétszeres töltésű kationokat Mg2 + és Ca2 + a legközelebbi elektron konfiguráció egy nemesgázt. Azonban, ellentétben a vegyületek csoportbeli elem IA, IIA csoport vegyületek tulajdonságait, amikor lefelé mozog a változás több drámaian. Így, amfoter-oxid és -hidroxid berillium-oxid és magnézium-hidroxid mutatnak enyhén bázikus tulajdonságokkal és vízben gyakorlatilag nem oldódik, és oxidok és -hidroxidok kalcium, stroncium, bárium és rádium oldódnak vízben, így egy erősen lúgos környezetben, és ezért nevezzük őket alkáliföldfémek.
A különbség a tulajdonságok a kalcium és magnézium kationok a vizes közegben, mivel a sűrűség-különbség pozitív töltés a felületükön. Mivel kation Mg2 + van egy kisebb a sugara, mint a Ca2 + (66 és 99 nM), ez hidratált jobb, és amellett, annak a rendelkezésre álló atomi pályák külső réteg beleértve a 3D-pályák, amelyek képesek kölcsönhatásba lépni magányos elektronpár vízmolekulák elegendően stabil aqua komplexeket [Mg (H2O) 6] 2+. Ezért, a magnézium-kation hidratációs héj vízmolekulák tartják (t = 7 • 10-5 s) sokkal erősebb, mint a hidratációs héj kalcium kationnal (t = 2 • 10-8 s). Ezek az adatok azt mutatják, nagyobb képes magnézium-kation kovalens kötések képest kalcium kationnal. Ebben az összefüggésben, a magnézium-kationok, szemben a kalcium-kationok, képesek hidrolízis:
Mg2 + + H2O = Mg (OH) ++ H +
Bár a komplexképző képességét a magnézium-kation nagyobb, mint a kalcium-kationt Ca2 +, de eltérően a kationok K + és Na +, formák kellően stabil komplexeket aminosavak és fehérjék. És a Mg2 + kation komplexképző szűkebb és Ca2 + - lágyabb, így Mg 2+ hosszabb „Love” oxigén- és foszfát-ligandumok és a Ca2 + -kislorod- és nitrogén-tartalmú ligandumok. Ez a tendencia, hogy dudor-komplexképzés egy jellemzője ezen kationok egy szervezetben.
A nagy részét a magnézium-kationok, kívül elhelyezett a csont koncentrálódik a sejtekben. Magnézium-ionok meghatározó szerepet játszanak fenntartásában az ozmotikus nyomás a sejteken belül. A fő tömege a magnézium a vérben lévő ionizált formában, azaz. E. formájában aqua ionok (55-60%), körülbelül 30% -a kötődik a fehérje és 10-15% egy része a komplex vegyület foszfolipidekkel és nukleotidok.
Magnézium kationokkal komplexképző az egyik fő aktivátora enzimatikus folyamatok. Tehát, ezek az enzimek aktiválásához az oxidatív foszforiláció, a DNS-replikációt, és a csont mineralizáció. Továbbá, alkalmazható a magnézium-kationnal képzett riboszómális RNS és a fehérje szintézist és fehérje aktiválja őket. Az intracelluláris folyadék Mg2 + ionok komplexet képeznek anionokkal Az ATP és ADP, amelyek az aktív formája ezen szubsztrátok, elősegítve azok aktív hidrolízis kíséretében az energia felszabadítását, valamint részt vesz foszforilációs reakciók:
Mg2 + + ATF4- = [MgATF] 2-
Ugyanakkor, kationok Mg2 + komplexbe a nitrogén- és szénatommal. Így a növényi klorofill Mg2 + középpontjában a porfirin ligandum alkotnak a négy nitrogénatomot tartalmazó négy kötés. Due komplexképző magnézium protein megy aktiválásával számos enzim. Magnézium-ionok elnyomja a légzést az agyban központok és szabályozása az erek, így csökkenti a vérnyomást. Azt is hozzájárulnak a koleszterin eltávolítását a test, erősíti a bélmozgást, és váladék az epe.
A fő ásványi komponens a csont egy kalcium-foszfát Ca5 (PO4) 3OH (hidroxilapatit). Csont fenntartja a Ca2 + koncentráció biológiai folyadékokban egy bizonyos szinten, így lehet tekinteni, mint egy kalcium-pufferben testet.
A csontszövet tartalmaz kis mennyiségű kation szinte minden fémek a szervezetben előforduló, funkcióját látja az ásványi Depot. A jelentős mennyiségű, a csontszövetben lévő valamennyi elemet tartalmazza 2A csoportjához, amelyek kationjai az BE2 +, Sr2 + és Ba2 + vezet kóros elváltozásokat. Mivel további csont anionokat tartalmazhat karbonátot és fluorid-ionok, az utolsó része a fogzománc (Ca5 (PO4) 3F). Cseréje gidroksogrupp a fluorid-anion nagyban növeli keménysége és oldékonyságát csökkenti a csontszövet.
A kalcium-ionok is részt vesznek az idegi impulzusok, izom-összehúzódás, a szabályozás a pulzusszám és a véralvadásban aktiválásával a protrombin átalakítása trombinná, és felgyorsítja a fibrinogén fibrin, amely elősegíti a vérlemezke-aggregációt. kalcium-kationok csökkenti az ingerlékenység a központi idegrendszer, így csökkentve azok tartalmát a szervezetben nyilvánul görcsöket. A kalcium-ionok befolyásolják a sav-bázis egyensúly a szervezetben, az intézkedés a belső elválasztású mirigyek, és szintén rendelkeznek gyulladásgátló és allergiaellenes hatása. Ezek biológiai antagonistái nátriumion, kálium és magnézium.
A teljes koncentráció mellett a kalciumionok a vérplazmában van 2,5-10-3 M, amelynek 40% -a kötődik a fehérjékkel komplexet képez, 14% - a komplexeket laktát és a citrát, és 46% -a van az ionizált formában. Magas koncentrációk (hiperkalcémia) a plazmában ionizált kalcium írják belsejében nátrium-foszfát, amely megakadályozza, hogy a kalcium felszívódását érkező élelmiszer. Ha a koncentráció a plazmában meghaladja 3,75 * 10-3 M, mivel a szívelégtelenség kockázatát, azonnal intravénásan keveréke nátrium- és kálium-foszfátok. A kötődési kalciumsók is használják a citromsav (nátrium-citrát), amelyek megakadályozzák a véralvadást során megőrzése vérátömlesztés állomások. A népi gyógyászatban, citrom használják, hogy csökkentsék a só betétek.
A következő magnézium- és kalcium-vegyületeket alkalmaznak orvosi gyakorlatban.
MgO Magnézium-oxid (magnézia), magnézium-bázikus karbonát Mg (OH) 2 • H 2O • 4MgSO3 (magnézia alba), kalcium-karbonát CaCO 3 (kicsapott kréta) alapvető savlekötő csökkentésére alkalmazzák a savas gyomornedv.
Magnézium-szulfát MgSO 4 • 7N2O (keserű só vagy magnézium) használják a magas vérnyomás, mint a hashajtó és choleretic ügynök, valamint nyugtató hatású a központi idegrendszerben.
Kalcium-klorid CaCl2 • 6H2O alkalmazunk gyulladásgátló és anti-allergiás szer eltávolítására kardio-vaszkuláris görcs, javítja a vér alvadási, csonttörés és reuma.
Szerves kalcium vegyületek: glutamát, glükonát, glicerofoszfát, adenozin-trifoszfát, pantotenátot és kalcium-pangamate használt merevítő eszközzel.
Gipsz 2SaSO4 • H2O széles körben használják a trauma és a fogorvosi gyakorlatban, mint amikor összekeverik vízzel oldhatatlan SaSO4 • 2H2O.
Az eredmény egy gyors megszilárdulás egy bizonyos mennyiségének növekedése, amely rögzítéséhez használt csonttörések és szerezzen jó benyomást a fogászatban.