Значение галогенов в природе и сельском хозяйстве

Галогены в живой клетке и организме человека.

Химические свойства водорода и галогенов во многом сходны. Казалось бы, галогены, как и водород, могут входить в состав биомолекул и быть активными участниками клеточного метаболизма, но в действительности живая клетка за редчайшими исключениями не содержит галогенсодержащие биомолекулы. Напротив, галогенсодержащие органические вещества чаще всего очень токсичны и применяются в качестве пестицидов.

(гербицидов, инсектицидов, фунгицидов и т. п.). Таким образом, химическое сходство галогенов и водорода не настолько велико, чтобы проявляться в химии клетки. Экспериментально показано, что искусственное введение в метаболические циклы живой клетки фтори хлорзамещенных аналогов естественных метаболитов блокирует работу этих циклов и приводит к смерти клеток в организме. И тем не менее хлор относится к числу важнейших биогенных элементов, а фтор и иод — к необходимым микроэлементам.

Содержание галогенов в минеральной части почв и сухой биомассе растений характеризуется такими средними цифрами:

Растения усваивают хлор из почвенных растворов в виде гидратированного хлорид-иона. Физиологическая норма содержания С1 в клеточном растворе и межклеточных жидкостях зависит от природы растительных и животных организмов и особенностей их органов. В биомассе животных среднее содержание хлора выше, чем у растений, у человека оно составляет 0,15%.

Хлор не входит в состав биологически активных веществ. Хлорид-ионы — главные отрицательно заряженные ионы внутриклеточного раствора и межклеточных жидкостей, они образуют тонкие ионные слои по обеим сторонам клеточных мембран и участвуют таким образом в создании электрического мембранного потенциала, который регулирует процессы переноса неорганических и органических веществ сквозь мембраны. Гидратированные хлорид-ионы участвуют в поддержании физиологически требуемой наполненности клетки водой.

Хлороводородная кислота — составная часть желудочного сока животных, она необходима для нормального пищеварения.

Хлорноватистая кислота вырабатывается белыми кровяными тельцами — лейкоцитами — для борьбы с проникающими в организм микробами.

Фтор необходим для нормального развития человеческого организма, при его недостатке развивается анемия. Он содержится в эмали зубов и в костных тканях. При содержании фтора в питьевой воде менее 1 мг/л у большинства людей интенсивно развивается кариес зубов. При концентрациях больших, чем 8 мг/л, нарушаются процессы обновления костных тканей и развивается опасное заболевание фтороз, сопряженное с поражением щитовидной железы, почек и других органов.

Соединения брома используют в качестве лекарств при расстройствах центральной нервной системы.

Иод участвует в гормональной активности щитовидной железы: входит в состав тирозина — главного гормона этой железы. Недостаток иода в питьевой воде и пище приводит к заболеванию эндемическим зобом. Водные (KI3) и спиртовые растворы иода применяют как антисептические средства.