Роль свободных радикалов в природной среде - Курсовая работа

Их все можно разделить на различные группы по самым разнообразным признакам: состав, строение, роль в биологических системах и так далее. Высокая реакционная способность свободных радикалов обуславливает большое количество химических реакций, которые происходят с различными элементами окружающей среды.Хорошо известно, что в органических молекулах (включая те, из которых состоит наш организм) электроны на внешней электронной оболочке располагаются парами: одна пара на каждой орбитали (рис. Свободные радикалы отличаются от обычных молекул тем, что у них на внешней электронной оболочке имеется неспаренный (одиночный) электрон (рис. Неспаренный электрон в радикалах принято обозначать точкой. Итак: · Свободным радикалом называется частица - атом или молекула, имеющая на внешней оболочке один или несколько неспаренных электронов. · Это делает радикалы химически активными, поскольку радикал стремится либо вернуть себе недостающий электрон, отняв его от окружающих молекул, либо избавиться от "лишнего" электрона, отдавая его другим молекулам.Относительно недавно Комиссия по Номенклатуре Неорганической химии сформулировала основные правила номенклатуры радикалов [1] (табл. Названия некоторых радикалов и молекул согласно рекомендациям Комиссии по Номенклатуре Неорганической Химии (1990). Прежде всего нет необходимости писать "свободный" перед словом радикал [533]. Так радикалы RO· и НО· имеют наименование, соответственно "алкоксил" и "гидроксил". В соответствии с этим радикал ROO· рекомендуется называть "алкилдиоксилом" {Koppenol, 1990 #7}.IMG_b68d8611-646c-4f36-bbb4-27497e692748Все радикалы, образующиеся в человеческом организме, можно разделить на природные и чужеродные. Первичными можно назвать радикалы, образование которых осуществляется при участии определенных ферментных систем. Прежде всего к ним относятся радикалы (семихиноны), образующиеся в реакциях таких переносчиков электронов, как коэнзим Q (обозначим радикал как Q·) и флавопротеины. Из первичного радикала - супероксида, а также в результате других реакций, в организме образуются весьма активные молекулярные соединения: перекись водорода, гипохлорит и гидроперекиси липидов (см. рис. Такие молекулы, наряду с радикалами, получили в англоязычной литературе название "reactive species", что в русской литературе чаще всего переводится как "активные формы".Реактивные молекулы: перекись водорода, гидроперекиси липидов, пероксинитрит, - образуются в реакциях, одним из участников которых в большинстве случаев является радикал, а иногда - диоксиген, который, впрочем, тоже имеет неспаренные электроны на внешней электронной оболочке. В свою очередь, эти молекулы, а наряду с ними - гипохлорит, охотно образуют радикалы в присутствии ионов металлов переменной валентности, в первую очередь - ионов двухвалентного железа. Такие радикалы мы будем называть вторичными; сюда относятся радикал гидроксила и радикалы липидов. Именно образование вторичных радикалов (а не радикалов вообще) приводит к развитию патологических состояний и лежит в основе канцерогенеза, атеросклероза, хронических воспалений и нервных дегенеративных болезней. Наряду с этими радикалами, постоянно образующимися в том или ином количестве в клетках и тканях нашего организма, разрушительное действие могут оказывать радикалы, появляющиеся при таких воздействиях, как ионизирующее излучение, ультрафиолетовое облучение или даже освещение интенсивным видимым светом, например, светом лазера.Одно из областей деятельности человека каким-либо образом связана с реками - оросительные системы, строительство водохранилищ или же постройка электростанций.Основные этапы круговорота биогенных элементов в водной среде - разложение и синтез органического вещества сопровождаются сдвигом углекислотного равновесия, что приводит к изменению РН среды.В ходе проводившихся экспериментов установлено, что в любой отдельно взятой пробе природной воды наблюдается естественное увеличение водородного показателя во времени. В случае предварительного кипячения пробы в течение 20 минут значительное возрастание РН начинается примерно через три недели после начала эксперимента, а если при этом дополнительно вводился обеззараживающий агент (перекись водорода в количестве 500 мг/л), то после начального подъема РН оставался стабильным в течение всего времени наблюдений (см. рис. Уменьшение РН на кривой 2 в первые дни проведения опыта объясняется постепенным растворением углекислоты, удаленной в результате кипячения, а начальное увеличение РН на кривой 3 будет подробнее рассмотрено ниже. Во время проведения каждого опыта с речной водой выпадал бурый осадок гуминовых соединений, даже в случае предварительного фильтрования пробы через плотную фильтровальную бумагу для тонкодисперсных примесей. На повышение РН оказывает некоторое влияние выщелачивание стеклянной посуды, но контрольные опыты с дистиллированной кипяченой водой в закрытом сосуде показали, что изменение РН в этом случае н

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И НОМЕНКЛАТУРА СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ

1.1 Что такое свободные радикалы

1.2 Номенклатура радикалов

1.3 Классификация радикалов

1.3.1 Первичные радикалы и реактивные молекулы

1.3.2 Вторичные и третичные радикалы

2. РЕАКЦИИ С УЧАСТИЕМ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ В РЕЧНЫХ СИСТЕМАХ

2.1 Наблюдения и эксперименты

2.2 Результаты исследования

2.3 Анализ результатов

3. СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ В АТМОСФЕРЕ

3.1 Реакции в стратосфере

3.2 Химические процессы в тропосфере

3.2.1 Роль углеводородов в тропосферных фотохимических процессах

4. СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ