Важкі метали та їх зв'язок з канцерогенезом

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»

Кафедра ТБСФБ

РЕФЕРАТ

З дисципліни

«Хімія канцерогенів»

Тема: ВАЖКІ МЕТАЛИ ТА ЇХ ЗВ’ЯЗОК ЗА КАНЦЕРОГЕНЕЗОМ

Виконала:

студентка групи БТ-31

Ковальова Олександра

Прийняла:

проф. Гавриляк В. В.

Львів - 2018  

Зміст

ВАЖКІ МЕТАЛИ        3

ЗАГАЛЬНІ МЕХАНІЗМИ ТОКСИЧНОСТІ        4

Взаємодія металів з лігандами        4

Інші механізми токсичності        5

МЕХАНІЗМИ ТОКСИЧНОГО ЕФЕКТУ        6

Ванадій        7

Вольфрам        8

Залізо        8

Золото        8

Кобальт        8

Марганець        9

Мідь        9

Арсеніти        10

Нікель        10

Олово        10

Ртуть        11

Свинець        11

Селен        12

Хром        12

Цинк        13

Список використаної літератури        14

ВАЖКІ МЕТАЛИ

До важких металів відносять метали та напівметали, що володіють високою атомною вагою і щільністю. Зазвичай цей термін використовують у медицині та екології, і додатково враховують токсичність речовин і їх здатність забруднювати навколишнє середовище. Так, золото і срібло часто виключають зі списку, оскільки отруєння ними вкрай рідкісні. Іноді виключають також мідь, кобальт, цинк і залізо, що відносяться до мікроелементів. Таким чином, до токсичних важких металів ставляться ртуть, свинець, кадмій, хром і багато інших, а також напівметали сурма і миш'як. Радіоактивні метали, наприклад, уран і плутоній, зазвичай описують окремо від важких, оскільки їх небезпека обумовлена ​​саме радіоактивністю.

Токсичність важких металів зростає зі збільшенням їх атомної ваги і залежить від їх реакційної здатності, здатності утворювати комплекси з білками, розчинності у воді і в жирах. Зазвичай оксиди важких металів значно менш токсичні, ніж чисті речовини. Механізми дії більшості важких металів подібні: ці речовини зв'язуються з SH-групою ферментів і структурних білків і перешкоджають їх функціонуванню. Часто це призводить до порушень клітинного дихання, які при важких отруєннях виражаються в комі і судомах. Симптоми гострих отруєнь важкими металами при їх попаданні в організм з їжею включають головний біль, слабкість, болі в животі, нудоту і блювоту. Подібні ж ознаки характерні і для інших отруєнь, тому при діагностиці враховують або більш характерні ознаки (часниковий запах дихання при отруєнні миш'яком), або результати аналітичних досліджень крові та інших біологічних рідин, а також продуктів або предметів, що викликали отруєння.

Хронічні отруєння важкими металами поширені в більшій мірі, ніж гострі. Це пов'язано зі здатністю важких металів накопичуватися в організмі і повільно виводитися. Наприклад, свинець, іони якого схожі з іонами кальцію, відкладається в кістках, зубах, нирках, печінці, головному мозку. Ртуть накопичується в легенях, печінці, нирках, ендокринних залозах і серце. При хронічних отруєннях важкими металами зазвичай спостерігаються слабкість і підвищена стомлюваність, головний біль, неврологічні розлади, включаючи галюцинації, відхилення в складі крові. Більшість інших ознак хронічних отруєнь специфічно для кожного металу. Деякі з важких металів і їх з'єднань, наприклад, миш'як і з'єднання шестивалентного хрому, є канцерогенами.

ЗАГАЛЬНІ МЕХАНІЗМИ ТОКСИЧНОСТІ

Взаємодія металів з лігандами

Катіони металів можуть формувати координаційно-ковалентні зв'язки з широким класом молекул (ліганди). Більшість лігандів, що мають біологічне значення (білки, нуклеїнові кислоти), містять в молекулі кисень-, азот, сірковмісні, електрон-донорські групи, з якими і взаємодіють метали. Наслідки взаємодії металів з лігандами різноманітні. Перш за все, це розрив водневих зв'язків всередині макромолекули, заміщення інших металів в зв'язку з лігандами і як наслідок цього - зміна третинної структури комплексу, що призводить до змін їх біологічних властивостей: пригнічення активності ензимів, порушення транспортних властивостей і т.д. Приєднання металів до лигандам мембранних структур, перш за все, призводить до порушення процесів активного або пасивного трансмембранного транспорту. Взаємодія з лігандами нуклеїнових кислот потенційно може вплинути як на процеси транскрипції, так і трансляції, і лежати в основі мутагенного і канцерогенної дії певних металів. Пригнічення ензимів, що беруть участь в процесі репарації ДНК, також може мати значення в розвитку мутагенезу і канцерогенезу. У кожного металу свій характерний спектр констант спорідненості до різних лигандам в різних тканинах. Метали, які мають підвищену спорідненість до SH-групам, відносяться до числа так званих тіолових отрут (ртуть, миш'як і т.д.).