Концепция современного естествознания

      7. Простые и сложные  вещества.

      Химия занимается изучением превращений  химических веществ (число известных  к настоящему времени веществ  более десяти миллионов), поэтому  очень важна классификация химических соединений. Под классификацией понимают объединение разнообразных и многочисленных соединений в определенные группы или классы, обладающие сходными свойствами. С проблемой классификации тесно связана проблема номенклатуры, т.е. системы названий этих веществ

      Индивидуальные  химические вещества принято делить на две группы: немногочисленную группу простых веществ (их, с учетом аллотропных модификаций, насчитывается около 400) и очень многочисленную группу сложных веществ. 

      Сложные вещества обычно делят на четыре важнейших  клас са: оксиды, основания (гидроксиды), кислоты, соли

   Оксиды  — это сложные вещества, состоящие  из двух элементов, один из которых  кислород

   Кислоты — это электролиты, при диссоциации  которых из положительных ионов  образуются только ионы водорода (Н+)

   Основания — это электролиты, при диссоциации  которых из отрицательных ионов  образуются только гидроксид-ионы (ОН-)

   Соли  — это электролиты, при диссоциации  которых образуются катионы металлов и анионы кислотного остатка.

     Далее следует привести уравнения  реакций, характеризующие основные  свойства каждого класса соединений.

   Для оксидов таким свойством является взаимодействие с водой: 

    Характерным свойством солей является взаимодействие друг с другом: 

    Различие  в свойствах объясняется разным порядком связи атомов в молекулах  и их расположением в пространстве, т. е. химическим строением.

    Перед тем, как рассмотреть более детально каждый из классов неорганических соединений, целесообразно взглянуть на схему, отражающую генетическую связь типичных классов соединений.

      В верхней части схемы помещены две группы простых веществ —  металлы и неметаллы, а также  водород, строение атома которого отличается от строения атомов других элементов. На валентном слое атома водорода находится один электрон, как у  щелочных металлов; в то же время, до заполнения электронного слоя оболочки ближайшего инертного газа — гелия — ему недостает также одного электрона, что роднит его с галогенами.

      Волнистая черта отделяет простые вещества от сложных; он символизирует, что «пересечение»  этой границы обязательно затрагивает  валентные оболочки атомов в простых  веществах, следовательно, любая реакция  с участием простых веществ будет  окислительно-восстановительной.

      В левой части схемы под металлами  помещены их типичные соединения —  основные оксиды и основания, в правой части схемы помещены соединения, типичные для неметаллов, кислотные  оксиды и кислоты. Водород, помещенный в верхней части схемы, дает очень  специфический, идеально амфотерный оксид  — воду Н2О, которая в комбинации с основным оксидом дает основание, а с кислотным — кислоту. Водород  в сочетании с неметаллами образует бескислородные кислоты. В нижней части схемы помещены соли, которые, с одной стороны, отвечают соединению металла с неметаллом, а с другой — комбинации основного оксида с кислотным.

      В заключение важно показать, что причинами  многообразия веществ являются их: а) качественный состав; б) количественный состав.

      В настоящий момент известно более 50 тыс. неорганических и несколько  миллионов органических соединений, в то время как открыто лишь 114 химических элементов. Это объясняется  тем, что атомы могут соединяться в разной последовательности и в разном количественном соотношении. Так, например, азот может образовывать пять оксидов: N2O; NO; N2O3; NO2, N2O5. А сера входит в состав 11 кислот. Другая причина многообразия заключается в том, что некоторые химические элементы могут образовывать несколько простых веществ. Такое явление получило название аллотропия, а простые вещества — аллотропные видоизменения.

      8. Гормоны

      Гормоны, органические соединения, вырабатываемые определенными клетками и предназначенные  для управления функциями организма, их регуляции и координации. У  высших животных есть две регуляторных системы, с помощью которых организм приспосабливается к постоянным внутренним и внешним изменениям. Одна из них – нервная система, быстро передающая сигналы (в виде импульсов) через сеть нервов и нервных клеток; другая – эндокринная, осуществляющая химическую регуляцию с помощью  гормонов, которые переносятся кровью и оказывают эффект на отдаленные от места их выделения ткани и  органы. Химическая система связи  взаимодействует с нервной системой; так, некоторые гормоны функционируют  в качестве медиаторов (посредников) между нервной системой и органами, отвечающими на воздействие. Таким  образом, различие между нервной  и химической координацией не является абсолютным.

      Гормоны есть у всех млекопитающих, включая  человека; они обнаружены и у других живых организмов. Хорошо описаны  гормоны растений и гормоны линьки насекомых .

      Физиологическое действие гормонов направлено на:

      1) обеспечение гуморальной, т.е.  осуществляемой через кровь, регуляции биологических процессов;

      2) поддержание целостности и постоянства  внутренней среды, гармоничного  взаимодействия между клеточными компонентами тела;

      3) регуляцию процессов роста, созревания  и репродукции.

      Гормоны регулируют активность всех клеток организма. Они влияют на остроту мышления и  физическую подвижность, телосложение и рост, определяют рост волос, тональность  голоса, половое влечение и поведение. Благодаря эндокринной системе  человек может приспосабливаться  к сильным температурным колебаниям, излишку или недостатку пищи, к  физическим и эмоциональным стрессам.

      Изучение  физиологического действия эндокринных  желез позволило раскрыть секреты  половой функции и чудо рождения детей, а также ответить на вопрос, почему одни люди высокого роста, а  другие низкого, одни полные, другие худые, одни медлительные, другие проворные, одни сильные, другие слабые.

      В нормальном состоянии существует гармоничный  баланс между активностью эндокринных  желез, состоянием нервной системы  и ответом тканей-мишеней (тканей, на которые направлено воздействие). Любое нарушение в каждом из этих звеньев быстро приводит к отклонениям  от нормы. Избыточная или недостаточная продукция гормонов служит причиной различных заболеваний, сопровождающихся глубокими химическими изменениями в организме.

      Изучением роли гормонов в жизнедеятельности  организма и нормальной и патологической физиологией желез внутренней секреции занимается эндокринология.

      Главные эндокринные железы млекопитающих  – гипофиз, щитовидная и паращитовидные железы, кора надпочечников, мозговое вещество надпочечников, островковая  ткань поджелудочной железы, половые  железы (семенники и яичники), плацента и гормон-продуцирующие участки  желудочно-кишечного тракта. В организме  синтезируются и некоторые соединения гормоноподобного действия.

      Гормоны использовались первоначально в  случаях недостаточности какой-либо из желез внутренней секреции для  замещения или восполнения возникшего гормонального дефицита. На сегодняшний  день гормональная терапия способна восполнить недостаточную секрецию практически любой эндокринной  железы; прекрасные результаты дает и  заместительная терапия, проводимая после  удаления той или иной железы. Гормоны  могут использоваться также для  стимуляции работы желез. Кроме заместительной терапии, гормоны и гормоноподобные  препараты используются и для  других целей. Так, избыточную секрецию андрогена надпочечниками при некоторых  заболеваниях подавляют кортизоноподобными препаратами. Гормоны могут применяться  и как агенты, нейтрализующие действие других медикаментозных средств.

      Часто гормоны применяют как специфические  лекарственные средства. Так, адреналин, расслабляющий гладкие мышцы, очень  эффективен в случаях приступа бронхиальной астмы. Гормоны используются и в  диагностических целях. Например, при  исследовании функции коры надпочечников  прибегают к ее стимуляции, вводя  пациенту АКТГ, а ответ оценивают  по содержанию кортикостероидов в моче или плазме.

      В настоящее время препараты гормонов начали применяться почти во всех областях медицины.

      Литература:

1. Большаков А.В., Грехнев В.С., Добрынина В.И. Основы философских знаний. М. Общество "Знание" Россиии, 1997.- 453 с.
2. Философия: теория и методология: Учебное пособие под ред. М..Галкина, МЭСИ, 1991.– 426 с.
3. Философское понимание мира: Учебное пособие под ред. В.В. Терентьева, МИИТ, 1994.– 384 с.
4. Готт В.С. Философские вопросы современной физики.- М.: Высшая школа, 1988.- 343 с.
5. Савельев И.В. Курс общей физики.- т.1.-М.: Наука, 1977.- 416 с.
6. Глинка Н.Л. Общая химия.- Л.: Химия, 1983.- 702 с.
7. Перекалин В.В., Зонис С.А. Органическая химия.- М.: Просвещение, 1973.- 632 с.
8. Биохимия. Под общ. ред. Н.Н. Яковлева, М.: Физкультура и спорт, 1964.- 248 с.
9. Мэрион Дж.Б. Физика и физический мир.- М.: Мир, 1975.
10. Эрден-Груз Т. Основы строения материи.- М: Мир, 1976.
11. Гузей Л.С. и др. Химия. 9 класс: Учеб. Для общеобразоват. учреждний. – М.: Дрофа, 2002. – 288с.
12. Химия. 10 класс: Учеб. Для общеобразоват. Учреждний/ Под ред. В. И. Теренина. – М.: Дрофа, 2002. – 304 с.
13. Рузавин Г. И. Концепция современного естествознания: Учебник для вызов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. – 287 с.
14. Концепция современного естествознания: Учебник для вузов/ Под ред. Проф. В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – 303 с.
15. Общая биология: Учеб. Для 10-11 кл. общеобразоват. Учреждений/ Д. К. Беляева и др. – М.: Просвещение, 1998. – 287 с.