Конспекты лекций Жалал-Абад 2009

3. Биологическая роль элементов IV А группы и применение их соединений.
Углерод (С). В организм человека углерод поступает с продуктами питания растительного 
происхождения, а также с питьевой водой в виде карбонатов и бикарбонатов. Из организма он выде-
ляется, в основном, с выдыхаемым воздухом (около 90% углерода поступающего в организм ежедневно с 
естественными продуктами питания). Углерод - один из важнейших макробиогенных элементов. В 
организме человека содержится 20,2% (масс.) углерода. Он входит в состав белков (около 52%), в молекулы 
ДНК и РНК (около 37%), ферментов, гормонов, витаминов, В то же время при длительном поступлении в 
легкие угольной пыли возникает заболевание антракоз. При выраженном антракозе происходит раз-
дражение ткани, а также блокада пылевыми частицами лимфатической системы легких с нарушением тока 
лимфы.
Рассмотрим действие на организм человека оксидов углерода СО и СО
2
. За сутки взрослый человек 
выдыхает около 0,5 м
3
СО
Г 
Содержание С0
2
в воздухе до 3% не оказывает вредного влияния, однако уже 
при 10% концентрации СО
2
наступает смерть. Диоксид углерода вместе е парши воды в атмосфере сильно 
поглощают инфракрасное излучение и оказывают влияние на климат всей планеты.
Молекулы СО имеют невысокую реакционную способность. Гемоглобин, являющийся переносчиком 
кислорода в организме человека, при связывании с СО утрачивает способность соединяться с кислородом 
и быть его переносчиком. Кроме того, СО может прочно связываться с атомом железа в молекуле 
гемоглобина, образуя карбоксигемоглобин (СОНb), причем способность СО связываться с 
гемоглобином крови человека в 210 раз выше, чем у О
2
. В связи с этим, даже небольшое количество СО 
лишает активности значительную часть гемоглобина крови, которая перестает обеспечивать организм 
кислородом. Если человек дышит
B
течение нескольких часов воздухом, содержащим 0,1% СО, то 
поглощаемое им количество СО превращает 60% гемоглобина в СОНb, то есть при этом на 60% 
снижается нормальная способность крови переносить кислород. Это вызывает более интенсивную 
работу сердца для обеспечения организма достаточным количеством кислорода. Поэтому постоянное 
вдыхание СО часто приводит к возникновению различных сердечно-сосудистых расстройств. Табачный 
дым содержит 0,5-1% СО и оказывает вредное воздействие на организм курильщика. Предельно 
допустимая концентрация СО в воздухе - 0,02 мг/л. При отравлении СО рекомендуется вдыхание чистого 

---

воздуха, а также согревание тела и искусственное дыхание, то есть ускорение окисления СО до прак-
тически инертного и менее вредного СО
2.
Соединяясь с азотом, углерод образует соединение дициан (CN)
2.
2С+N
2
=(CN)
2
Дициан - сильно ядовитый газ. Если реакция протекает в присутствии аммиака, то образуется 
цианисто-водородная (синильная) кислота HCN - один из самых сильных ядов. Она взаимодействует с 
дыхательным ферментом, содержащим трехвалентное железо, с которым образует прочное комплексное 
соединение. В результате тканевое дыхание останавливается, несмотря на то, что (кровь, омывающая 
ткани, содержит большое количество кислорода. Клетки мозга, управляющие дыханием, исключительно 
чувствительны к этому эффекту. Смерть наступает мгновенно в результате паралича этого нервного 
центра. Отмечается профессиональное отравление синильной кислотой (симптомы: головная боль, 
рвота, сердцебиение и судороги).
Роданид-ион SCN входит в состав крови и, прежде всего, слюны. Его ионы угнетают способность 
щитовидной железы вырабатывать гормоны и снижают желудочную секрецию.
Углерод в виде активированного угля (порошка и таблетки) применяется внутрь при желудочно-
кишечных заболеваниях, метеоризме, как противоядие при отравлениях алкалоидами, животными ядами, 
солями тяжелых -металлов, бактерийными токсинами и т. д.