Действие солей тяжелых металлов на белки

Л. р. № 4 Действие солей тяжелых металлов на белки

Цель  работы: научиться проводить реакции обратимого и необратимого осаждения белков; актуализировать навыки фильтрования растворов; продолжить формирование навыков фиксации наблюдений. досліди ти вплив со лей важ ких ме талів на білки, оз найо ми ти ся з мож ли -

востями використання денатурації білків у  медичній практиці 

Принцип. При действии солей тяжелых металлов на растворы белка происходит денатурация белковой молекулы. Осаждение денатурованного белка обусловлено адсорбцией тяжелого металла на поверхности белковой молекулы и образованием нерастворимых комплексов.

Клинико-диагностическое  значение

В медицинской практике используется свойство белков связывать тяжелые металлы. Белки используются как противоядие  при отравлении солями ртути, свинца, меди и других металлов. Белок ограничивает всасывание тяжелых металлов путем образования с ними нерастворимых комплексов. Следует отметить, что при осаждении белков некоторыми солями тяжелых металлов (плюмбум(II)ацетата, купрум(II)сульфата), происходит пептизация (растворение ) образовавшегося осадка, что связано с избыточной адсорбцией тяжелого металла на поверхности коллоидной частицы и появлением положительного заряда на молекуле белка. При условии избытка солей серебра и ртути пептизация не происходит. Белки при взаимодействии с солями свинца, меди, ртути, серебра и других тяжелых металлов денатурируются и выпадают в осадок. Однако при избытке некоторых солей наблюдается растворение первоначально образовавшегося осадка. Это связано с накоплением ионов металла на поверхности денатурированного белка и появлением положительного заряда на белковой молекуле.  

Задание. Выведение из организма токсических веществ, в том числе и соединений металлов, происходит через органы пищеварения, различные железы (потоотделения, слюноотделения), легкие, но особенно через почки. Поэтому при многих отравлениях с помощью специальных средств вызывают усиление мочеотделения, что способствует удалению из организма с мочой ядовитых соединений. В медицине для их выведения используют природные или синтетические химические вещества, называемые антидотами.    

Антидоты – вещества, устраняющие последствия воздействия ядов на биологические структуры и инактивирующие яды посредством химической реакции. Механизм их действия при отравлении солями металлов (неорганическими ядами) связывают с образованием малорастворимых или очень прочных соединений. Так, еще в 1806 г. в качестве лечебного средства при отравлении барием были предложены глауберова соль Na2SO4•10H2O и сульфат магния MgSO4. При взаимодействии с солями бария они приводят к образованию сульфата бария, который вследствие малой растворимости не является ядовитым. Известно, что при рентгенологическом исследовании желудка пациента кормят кашей из сульфата бария, замешенного на воде. Как уже было отмечено, сулема HgCl2 является сильнейшим ядом. Хорошо известно, что ртуть (II) образует исключительно малорастворимый сульфид HgS. Поэтому антидотом против сулемы используют раствор сульфида натрия и магния.    

Желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6] образует малорастворимые соединения с ионами многих тяжелых металлов. Это свойство используют на практике для лечения отравлений солями тяжелых металлов.     

Хорошим антидотом при отравлениях соединениями мышьяка, ртути, свинца, кадмия, никеля, хрома, кобальта и других металлов является унитиол.    

В виде таких соединений ионы металла и выводятся из организма. Весьма прочные соединения с ионами различных металлов образуют комплексоны, например этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА).    

Обычно такие соединения обладают очень высокой прочностью. Это означает, что комплексоны могут «отнимать» ионы металлов от биологических систем. По этой причине ЭДТА является хорошим антидотом на соединения свинца и соединения других металлов. Однако при использовании унитиола и комплексонов следует остерегаться передозировки. При их избытке могут связываться, а затем и выводиться из организма жизненно важные микроэлементы.    

Универсальным антидотом является молоко. На его противоядные свойства указывал еще в начале новой эры Плиний Второй (23...73 гг. н.э.). Употребление молока и сливочного масла при отравлении солями рекомендовал также Авиценна в своем знаменитом труде «Канон врачебной науки», созданном в 1012...1023 гг. Неспроста и в настоящее время сотрудникам химических лабораторий и работникам ряда химических производств в нашей стране в соответствии с нормами техники безопасности бесплатно выдается молоко.