Biochemické vlastnosti s2 prvků
Obsah

Biochemické vlastnosti prvků s2

Beryllium

 
 
Obr. 1: Výstražné symboly

Beryllium patří mezi nejtoxičtější prvky vůbec. Také jeho

Obr. 2: Výřez z PSP

sloučeniny jsou vysoce toxickými látkami a řadí se mezi karcinogeny 2. kategorie. Práškovité beryllium vyvolává kožní ekzémy a poškozuje dýchací cesty. Beryllium vytěsňuje biogenní prvky, především hořčík, z jejich fyziologických komplexů. Vzhledem ke svému umístění v PSP má podobné chemické vlastnosti jako hořčík, a proto dochází tak k inhibici enzymů, které jsou jinak hořčíkem aktivovány. V lidském těle je asi 320 enzymů, které jsou aktivovány hořčíkem. Podílejí se na metabolismu sacharidů, tuků i bílkovin. Chronická otrava berylliem se projeví poškozením ledvin (nefrotoxické účinky), jater (hepatotoxické účinky) a krvetvorby (hematotoxické účinky). Inhalací dochází k závažnému poškození nosohltanu – k tzv. berylióze. Beryllium je také fytotoxické.

Hořčík

Hořčík je biogenní prvek, který je součástí chlorofylu u rostlin a mnoha enzymů v organismu živočichů a člověka. Je nezbytný pro funkci svalových a nervových buněk, udržuje stabilní srdeční rytmus, je významný pro imunitní systém. Jeho zdrojem jsou celozrnné obilniny, luštěniny, zelenina, ovoce, brambory.                 

obrazek
Obr. 3: Strukturní vzorec chlorofylu

 

Vápník

Vápník je biogenní prvek, který je nezbytný pro všechny organismy. Je nejzastoupenějším minerálem v lidském těle. Je nezbytný pro správný vývoj kostí a zubů, pro správné fungování svalů, srdce, nervové soustavy a pro správnou srážlivost krve. Ve velkém množství se vápník nachází např. v mléčných výrobcích (vysoký obsah vápníku mají především tvrdé sýry) a v luštěninách. Doporučený příjem vápníku v potravinách pro dospělé osoby je asi 1000 mg na den.

 

Stroncium

Stroncium patří ke stopovým prvkům rostlinných i živočišných těl a jeho stabilní izotopy se chovají v buňkách jako ionty vápenaté. Nebezpečný je radioaktivní izotop 90Sr, který vzniká při radioaktivním rozpadu uranu v jaderných reaktorech nebo při explozi jaderné pumy. Jedná se o beta zářič s poločasem rozpadu asi 29 let. Po zabudování do kostí na místo vápníku může vyvolat vznik rakoviny.

 

 

obrazek
Obr. 5: Rtg. snímek žaludku

Baryum
Obr. 4: Výstražný symbol
Baryum je ve formě svých iontů vysoce toxické. Otrava se projevuje ochrnutím srdečního svalu, a tedy zástavou srdce. Toxické jsou všechny sloučeniny barya, které se v organismu štěpí na ionty. Toxicky se neprojeví síran barnatý, který se vzhledem ke své nerozpustnosti ve vodě používá jako kontrastní látka při rentgenování žaludku. Protilátkou při otravě barnatými ionty je síran sodný.
 
 

 

 

Radium

Radium a všechny jeho sloučeniny jsou nebezpečné svou radioaktivitou, poškozují kostní dřeň. Radioaktivní izotopy radia jsou přítomny ve všech čtyřech přírodních rozpadových řadách. Izotopy radia se mění buď rozpadem alfa, nebo beta mínus za vzniku jiných radioaktivních nuklidů. 

Například součástí thoriové řady jsou rozpady:

_{88}^{228}\textrm{Ra}\rightarrow _{89}^{228}\textrm{Ac}+\beta ^{-}  Poločas rozpadu T= 5,7 roku
 Poločas rozpadu T = 3,6 dne

 

Zdroje

Obrázky

Kontrolní otázka

  1. Proč je síran sodný protilátkou při otravě barnatou sloučeninou? 
  2. Které z s2 kovů jsou toxické?
  3. Co jsou to hepatotoxické účinky?
  4. Co je příčinou toxicity beryllia?
  5. Který minerál je v lidském těle nejzastoupenější?
  6. Je síran barnatý rozpustný v kyselině chlorovodíkové?

Zajímavost

Radium girls

 

 
Obr. 6:

V roce 1902 Marie a Pierre Curie poskytli americkému vynálezci Williamu Hammerovi vzorky rádia. Hammer se stal jeho velkým propagátorem. Jako první navrhl používání rádia k léčbě rakoviny. Výzkum radioaktivity byl teprve v počátcích a o nebezpečí záření se vědělo jen málo. Hammer použil rádium k výrobě barev, které ve tmě světélkovaly. Touto barvou firma US Radium Corporation během první světové války začala natírat ciferníky hodinek a přístrojové desky, takže je vojáci mohli používat i v noci. Použití svítícího pigmentu se brzy rozšířilo i v civilních výrobcích.

 
Obr. 7: Radium girls

Společnost U. S. Radium zaměstnávala asi 70 dělnic, které s radioaktivní barvou pracovaly. V té době se již v odborných a lékařských kruzích vědělo, že zvýšená radioaktivita je pro lidský organismus nebezpečná. Proto se také výzkumní pracovníci a technici před jejími účinky chránili. Na dělnice se však žádná ochrana nevztahovala. Jejich úkolem bylo přesně vykreslit hodinové ciferníky pomocí štětců, a dokonce jim bylo dílenskými mistry doporučeno zaostřovat roztřepené konce štětců olíznutím! Většina dělnic onemocněla nemocí z ozáření. Pouze pět žen se zprvu rozhodlo žalovat firmu za vážně poškozené zdraví. Po několika letech právních sporů se jim podařilo vysoudit odškodné a tím otevřely cestu k odškodnění i mnoha dalších zaměstnankyň.

Zamysli se

Který prvek vznikne rozpadem 90Sr po vyzáření částice β– ?. Zapište rovnici této jaderné reakce.