Калий биологическая роль: Биологическая роль калия — это… Что такое Биологическая роль калия?

Содержание

Биологическая роль калия — это… Что такое Биологическая роль калия?

Калий (K)

Атомный номер

19

Внешний вид простого вещества

Серебристо-белый мягкий металл

Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)

39,0983 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

235 пм

Энергия ионизации
(первый электрон)

418,5 (4,34) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация

[Ar] 4s1

Химические свойства
Ковалентный радиус

203 пм

Радиус иона

133 пм

Электроотрицательность
(по Полингу)

0,82

Электродный потенциал

-2,92В

Степени окисления

1

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность

0,856 г/см³

Удельная теплоёмкость

0,753 Дж/(K·моль)

Теплопроводность

79,0 Вт/(м·K)

Температура плавления

336,8 K

Теплота плавления

102,5 кДж/моль

Температура кипения

1047 K

Теплота испарения

2,33 кДж/моль

Молярный объём

45,3 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

кубическая объёмноцентрированая

Период решётки

5,230 Å

Отношение c/a

n/a

Температура Дебая

100,00 K

K 19
39,0983
4s1
Калий

Ка́лий — химический элемент с атомным номером 19 в периодической системе, обозначается символом K (лат. Kalium

), мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например в морской воде, а также во многих минералах. Он очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щелочь. Во многих отношениях химические свойства калия очень близки к натрию, но с точки зрения биологической функции и использования их клетками живых организмов они все же отличаются.

История и происхождение названия

Калий (точнее, его соединения) использовался с давних времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щелок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия, содержал сульфат калия K

2SO4, соду и хлорид калия KCl.

В 1807 г. английский химик Дэви электролизом твёрдого едкого кали (KOH) выделил калий и назвал его «потассий» (лат. potassium; это название до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском языках). В 1809 году Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента —

K.

Присутствие в природе

В свободном состоянии не встречается. Калий входит в состав сильвинита KCl•NaCl, карналлита KCl•MgCl2•6H2O, каинита KCl•MgSO4•6H2O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав почти всех растений.

Получение

Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650°C), то чаще проводят электролиз расправленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:

K+ + e → K
2Cl — 2e → Cl2

При электролизе щелочей на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:
4OH — 4e → 2H2O + O2

Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов)

Физические свойства

Калий — серебристое вещество с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.

Химические свойства

Калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, легко отдаёт электроны.

Является сильным восстановителем. Он настолько активно соединяется с кислородом, что образуется не оксид, а супероксид калия KO2 (или K2O4). При нагревании в атмосфере водорода образуется гидрид калия KH. Хорошо взаимодействует со всеми неметаллами, образуя галогениды, сульфиды, нитриды, фосфиды и т. д., а также со сложными веществами, такими, как вода (реакция проходит со взрывом), различные оксиды и соли. В этом случае они восстанавливают другие металлы до свободного состояния.

Калий хранят под слоем керосина.

Оксиды и пероксиды

При взаимодействии калия с кислородом воздуха образуется не оксид, а пероксид и супероксид:

2K + 2O2 → K2O4

Оксид калия может быть получен при нагревании металла до температуры не выше 180 °C в среде, содержащей очень мало кислорода, или при нагревании смеси супероксида калия с металлическим калием:

K2O4 + 6K → 4K2O

Оксиды калия обладают ярко выраженными основными свойствами, бурно реагируют с водой, кислотами и кислотными оксидами. Практического значения они не имеют. Пероксиды представляют собой желтовато-белые порошки, которые, хорошо растворяясь в воде, образуют щёлочи и пероксид водорода:

2K2O4 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2

Свойство обменивать углекислый газ на кислород используется в изолирующих противогазах и на подводных лодках. В качестве поглотителя используют эквимолярную смесь супероксида калия и пероксида натрия. Если смесь не эквимолярна, то в случае избытка пероксида натрия поглотится больше газа, чем выделится (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется один объём O

2), и давление в замкнутом пространстве упадёт, а в случае избытка супероксида калия (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется три объёма O2) выделяется больше газа, чем поглотится, и давление повысится.

В случае эквимолярной смеси (Na2O2:K2O4 = 1:1) объёмы поглощаемого и выделяемого газов будут равны (при поглощении четырёх объёмов CO2 выделяется четыре объёма O2).

Пероксиды являются сильными окислителями, поэтому их применяют для отбеливания тканей в текстильной промышленности.

Получают пероксиды прокаливанием металлов на воздухе, освобождённом от углекислого газа.

Гидроксиды

Гидроксид калия (или едкое кали) представляет собой твёрдые белые непрозрачные, очень гигроскопичные кристаллы, плавящиеся при температуре 360 °C. Гидроксид калия относится к щелочам. Он хорошо растворяется в воде с выделением большого количества тепла. Растворимость едкого калия при 20 °C в 100 г. воды составляет 112 г.

Применение

  • Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
  • Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений
  • Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.

Важные соединения

Фиолетовый цвет пламени ионов калия в пламени горелки

  • Бромид калия — применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
  • Гидроксид калия (едкое кали) — применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.
  • Карбонат калия (поташ) — используется как удобрение, при варке стекла.
  • Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») — используется как удобрение.
  • Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
  • Перхлорат и хлорат (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
  • Бихромат (хромпик) — сильный окислитель, используется для приготовления «хромовой смеси» для мытья химической посуды и при обработке кожи (дубление). Также используется для очистки ацетилена на ацетиленовых заводах от аммиака, сероводорода и фосфина.
  • Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
  • Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
  • Дигидрофосфат и дидейтерофосфат в виде монокристаллов в лазерной технике.
  • Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
  • Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
  • Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали.
  • Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).

Биологическая роль

Калий — важнейший биогенный элемент, особенно в растительном мире. При недостатке калия в почве растения развиваются очень плохо, уменьшается урожай, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.

Калий в организме человека

Калий содержится большей частью в клетках, до 40 раз больше чем в межклеточном пространстве. В процессе функционирования клеток избыточный калий покидает цитоплазму, поэтому для сохранения концентрации он должен нагнетаться обратно при помощи натрий-калиевого насоса. Калий и натрий между собой функционально связаны и выполняют следующие функции:

  • Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений
  • Поддержание осмотической концентрации крови
  • Поддержание кислотно-щелочного баланса
  • Нормализация водного баланса
  • Обеспечение мембранного транспорта
  • Активация многих энзимов
  • Нормализация ритма сердца

Рекомендуемая суточная доля калия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1800 до 5000 миллиграмм. Необходимость в калии зависит от общего веса тела, физической активности, физиологического состояния, и климата места проживания. Рвота, продолжительные поносы, обильное потение, использование мочегонных повышают потребность организма в калии.

Основными пищевыми источниками являются сушёные абрикосы, дыня, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах.

Всасывание происходит в тонком кишечнике. Усвоение калия облегчает витамин В6, затрудняет — алкоголь.

При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефицит калия может быть причиной острой невралгии.

При переизбытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язва тонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.

Изотопы

Природный калий состоит из трёх изотопов. Два из них стабильны: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) и 41K (6,730 %). Третий изотоп 40K (0,0117 %) является бета-активным с периодом полураспада 1,251×109 лет. В каждом грамме природного калия в секунду распадается в среднем 32 ядра 40K, благодаря чему, например, в организме человека весом 70 кг ежесекундно происходит около 4000 радиоактивных распадов. 40K считается одним из основных источников геотермальной энергии, выделяемой в недрах Земли (мощность оценивается в 44 ТВт). В минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, один из продуктов распада калия-40, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.

См. также

Ссылки

Литература

  1. Пилипенко А.Т. Натрий и калий // Справочник по элементарной химии. — 2-е изд. — Киев: Наукова думка, 1978. — С. 316—319.
  2. Дроздов А. Яростные металлы // Энциклопедия для детей. Химия. — М.: Аванта +, 2002. — С. 184—187. — ISBN 5-8483-0027-5
Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na | Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tс, Mn, Te, Rh, Po, Tl, Hg, Ag, Pb, Pd, Os, Ir, Pt, Au

→ активность металлов →

Wikimedia Foundation. 2010.

Биологическая роль калия — это… Что такое Биологическая роль калия?

Калий (K)

Атомный номер

19

Внешний вид простого вещества

Серебристо-белый мягкий металл

Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)

39,0983 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

235 пм

Энергия ионизации
(первый электрон)

418,5 (4,34) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация

[Ar] 4s1

Химические свойства
Ковалентный радиус

203 пм

Радиус иона

133 пм

Электроотрицательность
(по Полингу)

0,82

Электродный потенциал

-2,92В

Степени окисления

1

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность

0,856 г/см³

Удельная теплоёмкость

0,753 Дж/(K·моль)

Теплопроводность

79,0 Вт/(м·K)

Температура плавления

336,8 K

Теплота плавления

102,5 кДж/моль

Температура кипения

1047 K

Теплота испарения

2,33 кДж/моль

Молярный объём

45,3 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

кубическая объёмноцентрированая

Период решётки

5,230 Å

Отношение c/a

n/a

Температура Дебая

100,00 K

K 19
39,0983
4s1
Калий

Ка́лий — химический элемент с атомным номером 19 в периодической системе, обозначается символом K (лат. Kalium), мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например в морской воде, а также во многих минералах. Он очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щелочь. Во многих отношениях химические свойства калия очень близки к натрию, но с точки зрения биологической функции и использования их клетками живых организмов они все же отличаются.

История и происхождение названия

Калий (точнее, его соединения) использовался с давних времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щелок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.

В 1807 г. английский химик Дэви электролизом твёрдого едкого кали (KOH) выделил калий и назвал его «потассий» (лат. potassium; это название до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском языках). В 1809 году Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.

Присутствие в природе

В свободном состоянии не встречается. Калий входит в состав сильвинита KCl•NaCl, карналлита KCl•MgCl2•6H2O, каинита KCl•MgSO4•6H2O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав почти всех растений.

Получение

Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650°C), то чаще проводят электролиз расправленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:
K+ + e → K
2Cl — 2e → Cl2

При электролизе щелочей на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:
4OH — 4e → 2H2O + O2

Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов)

Физические свойства

Калий — серебристое вещество с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.

Химические свойства

Калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, легко отдаёт электроны.

Является сильным восстановителем. Он настолько активно соединяется с кислородом, что образуется не оксид, а супероксид калия KO2 (или K2O4). При нагревании в атмосфере водорода образуется гидрид калия KH. Хорошо взаимодействует со всеми неметаллами, образуя галогениды, сульфиды, нитриды, фосфиды и т. д., а также со сложными веществами, такими, как вода (реакция проходит со взрывом), различные оксиды и соли. В этом случае они восстанавливают другие металлы до свободного состояния.

Калий хранят под слоем керосина.

Оксиды и пероксиды

При взаимодействии калия с кислородом воздуха образуется не оксид, а пероксид и супероксид:

2K + 2O2 → K2O4

Оксид калия может быть получен при нагревании металла до температуры не выше 180 °C в среде, содержащей очень мало кислорода, или при нагревании смеси супероксида калия с металлическим калием:

K2O4 + 6K → 4K2O

Оксиды калия обладают ярко выраженными основными свойствами, бурно реагируют с водой, кислотами и кислотными оксидами. Практического значения они не имеют. Пероксиды представляют собой желтовато-белые порошки, которые, хорошо растворяясь в воде, образуют щёлочи и пероксид водорода:

2K2O4 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2

Свойство обменивать углекислый газ на кислород используется в изолирующих противогазах и на подводных лодках. В качестве поглотителя используют эквимолярную смесь супероксида калия и пероксида натрия. Если смесь не эквимолярна, то в случае избытка пероксида натрия поглотится больше газа, чем выделится (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется один объём O2), и давление в замкнутом пространстве упадёт, а в случае избытка супероксида калия (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется три объёма O2) выделяется больше газа, чем поглотится, и давление повысится.

В случае эквимолярной смеси (Na2O2:K2O4 = 1:1) объёмы поглощаемого и выделяемого газов будут равны (при поглощении четырёх объёмов CO2 выделяется четыре объёма O2).

Пероксиды являются сильными окислителями, поэтому их применяют для отбеливания тканей в текстильной промышленности.

Получают пероксиды прокаливанием металлов на воздухе, освобождённом от углекислого газа.

Гидроксиды

Гидроксид калия (или едкое кали) представляет собой твёрдые белые непрозрачные, очень гигроскопичные кристаллы, плавящиеся при температуре 360 °C. Гидроксид калия относится к щелочам. Он хорошо растворяется в воде с выделением большого количества тепла. Растворимость едкого калия при 20 °C в 100 г. воды составляет 112 г.

Применение

  • Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
  • Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений
  • Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.

Важные соединения

Фиолетовый цвет пламени ионов калия в пламени горелки

  • Бромид калия — применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
  • Гидроксид калия (едкое кали) — применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.
  • Карбонат калия (поташ) — используется как удобрение, при варке стекла.
  • Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») — используется как удобрение.
  • Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
  • Перхлорат и хлорат (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
  • Бихромат (хромпик) — сильный окислитель, используется для приготовления «хромовой смеси» для мытья химической посуды и при обработке кожи (дубление). Также используется для очистки ацетилена на ацетиленовых заводах от аммиака, сероводорода и фосфина.
  • Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
  • Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
  • Дигидрофосфат и дидейтерофосфат в виде монокристаллов в лазерной технике.
  • Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
  • Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
  • Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали.
  • Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).

Биологическая роль

Калий — важнейший биогенный элемент, особенно в растительном мире. При недостатке калия в почве растения развиваются очень плохо, уменьшается урожай, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.

Калий в организме человека

Калий содержится большей частью в клетках, до 40 раз больше чем в межклеточном пространстве. В процессе функционирования клеток избыточный калий покидает цитоплазму, поэтому для сохранения концентрации он должен нагнетаться обратно при помощи натрий-калиевого насоса. Калий и натрий между собой функционально связаны и выполняют следующие функции:

  • Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений
  • Поддержание осмотической концентрации крови
  • Поддержание кислотно-щелочного баланса
  • Нормализация водного баланса
  • Обеспечение мембранного транспорта
  • Активация многих энзимов
  • Нормализация ритма сердца

Рекомендуемая суточная доля калия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1800 до 5000 миллиграмм. Необходимость в калии зависит от общего веса тела, физической активности, физиологического состояния, и климата места проживания. Рвота, продолжительные поносы, обильное потение, использование мочегонных повышают потребность организма в калии.

Основными пищевыми источниками являются сушёные абрикосы, дыня, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах.

Всасывание происходит в тонком кишечнике. Усвоение калия облегчает витамин В6, затрудняет — алкоголь.

При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефицит калия может быть причиной острой невралгии.

При переизбытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язва тонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.

Изотопы

Природный калий состоит из трёх изотопов. Два из них стабильны: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) и 41K (6,730 %). Третий изотоп 40K (0,0117 %) является бета-активным с периодом полураспада 1,251×109 лет. В каждом грамме природного калия в секунду распадается в среднем 32 ядра 40K, благодаря чему, например, в организме человека весом 70 кг ежесекундно происходит около 4000 радиоактивных распадов. 40K считается одним из основных источников геотермальной энергии, выделяемой в недрах Земли (мощность оценивается в 44 ТВт). В минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, один из продуктов распада калия-40, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.

См. также

Ссылки

Литература

  1. Пилипенко А.Т. Натрий и калий // Справочник по элементарной химии. — 2-е изд. — Киев: Наукова думка, 1978. — С. 316—319.
  2. Дроздов А. Яростные металлы // Энциклопедия для детей. Химия. — М.: Аванта +, 2002. — С. 184—187. — ISBN 5-8483-0027-5
Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na | Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tс, Mn, Te, Rh, Po, Tl, Hg, Ag, Pb, Pd, Os, Ir, Pt, Au

→ активность металлов →

Wikimedia Foundation. 2010.

Биологическая роль калия — это… Что такое Биологическая роль калия?

Калий (K)

Атомный номер

19

Внешний вид простого вещества

Серебристо-белый мягкий металл

Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)

39,0983 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

235 пм

Энергия ионизации
(первый электрон)

418,5 (4,34) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация

[Ar] 4s1

Химические свойства
Ковалентный радиус

203 пм

Радиус иона

133 пм

Электроотрицательность
(по Полингу)

0,82

Электродный потенциал

-2,92В

Степени окисления

1

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность

0,856 г/см³

Удельная теплоёмкость

0,753 Дж/(K·моль)

Теплопроводность

79,0 Вт/(м·K)

Температура плавления

336,8 K

Теплота плавления

102,5 кДж/моль

Температура кипения

1047 K

Теплота испарения

2,33 кДж/моль

Молярный объём

45,3 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

кубическая объёмноцентрированая

Период решётки

5,230 Å

Отношение c/a

n/a

Температура Дебая

100,00 K

K 19
39,0983
4s1
Калий

Ка́лий — химический элемент с атомным номером 19 в периодической системе, обозначается символом K (лат. Kalium), мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например в морской воде, а также во многих минералах. Он очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щелочь. Во многих отношениях химические свойства калия очень близки к натрию, но с точки зрения биологической функции и использования их клетками живых организмов они все же отличаются.

История и происхождение названия

Калий (точнее, его соединения) использовался с давних времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щелок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.

В 1807 г. английский химик Дэви электролизом твёрдого едкого кали (KOH) выделил калий и назвал его «потассий» (лат. potassium; это название до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском языках). В 1809 году Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.

Присутствие в природе

В свободном состоянии не встречается. Калий входит в состав сильвинита KCl•NaCl, карналлита KCl•MgCl2•6H2O, каинита KCl•MgSO4•6H2O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав почти всех растений.

Получение

Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650°C), то чаще проводят электролиз расправленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:
K+ + e → K
2Cl — 2e → Cl2

При электролизе щелочей на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:
4OH — 4e → 2H2O + O2

Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов)

Физические свойства

Калий — серебристое вещество с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.

Химические свойства

Калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, легко отдаёт электроны.

Является сильным восстановителем. Он настолько активно соединяется с кислородом, что образуется не оксид, а супероксид калия KO2 (или K2O4). При нагревании в атмосфере водорода образуется гидрид калия KH. Хорошо взаимодействует со всеми неметаллами, образуя галогениды, сульфиды, нитриды, фосфиды и т. д., а также со сложными веществами, такими, как вода (реакция проходит со взрывом), различные оксиды и соли. В этом случае они восстанавливают другие металлы до свободного состояния.

Калий хранят под слоем керосина.

Оксиды и пероксиды

При взаимодействии калия с кислородом воздуха образуется не оксид, а пероксид и супероксид:

2K + 2O2 → K2O4

Оксид калия может быть получен при нагревании металла до температуры не выше 180 °C в среде, содержащей очень мало кислорода, или при нагревании смеси супероксида калия с металлическим калием:

K2O4 + 6K → 4K2O

Оксиды калия обладают ярко выраженными основными свойствами, бурно реагируют с водой, кислотами и кислотными оксидами. Практического значения они не имеют. Пероксиды представляют собой желтовато-белые порошки, которые, хорошо растворяясь в воде, образуют щёлочи и пероксид водорода:

2K2O4 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2

Свойство обменивать углекислый газ на кислород используется в изолирующих противогазах и на подводных лодках. В качестве поглотителя используют эквимолярную смесь супероксида калия и пероксида натрия. Если смесь не эквимолярна, то в случае избытка пероксида натрия поглотится больше газа, чем выделится (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется один объём O2), и давление в замкнутом пространстве упадёт, а в случае избытка супероксида калия (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется три объёма O2) выделяется больше газа, чем поглотится, и давление повысится.

В случае эквимолярной смеси (Na2O2:K2O4 = 1:1) объёмы поглощаемого и выделяемого газов будут равны (при поглощении четырёх объёмов CO2 выделяется четыре объёма O2).

Пероксиды являются сильными окислителями, поэтому их применяют для отбеливания тканей в текстильной промышленности.

Получают пероксиды прокаливанием металлов на воздухе, освобождённом от углекислого газа.

Гидроксиды

Гидроксид калия (или едкое кали) представляет собой твёрдые белые непрозрачные, очень гигроскопичные кристаллы, плавящиеся при температуре 360 °C. Гидроксид калия относится к щелочам. Он хорошо растворяется в воде с выделением большого количества тепла. Растворимость едкого калия при 20 °C в 100 г. воды составляет 112 г.

Применение

  • Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
  • Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений
  • Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.

Важные соединения

Фиолетовый цвет пламени ионов калия в пламени горелки

  • Бромид калия — применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
  • Гидроксид калия (едкое кали) — применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.
  • Карбонат калия (поташ) — используется как удобрение, при варке стекла.
  • Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») — используется как удобрение.
  • Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
  • Перхлорат и хлорат (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
  • Бихромат (хромпик) — сильный окислитель, используется для приготовления «хромовой смеси» для мытья химической посуды и при обработке кожи (дубление). Также используется для очистки ацетилена на ацетиленовых заводах от аммиака, сероводорода и фосфина.
  • Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
  • Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
  • Дигидрофосфат и дидейтерофосфат в виде монокристаллов в лазерной технике.
  • Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
  • Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
  • Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали.
  • Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).

Биологическая роль

Калий — важнейший биогенный элемент, особенно в растительном мире. При недостатке калия в почве растения развиваются очень плохо, уменьшается урожай, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.

Калий в организме человека

Калий содержится большей частью в клетках, до 40 раз больше чем в межклеточном пространстве. В процессе функционирования клеток избыточный калий покидает цитоплазму, поэтому для сохранения концентрации он должен нагнетаться обратно при помощи натрий-калиевого насоса. Калий и натрий между собой функционально связаны и выполняют следующие функции:

  • Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений
  • Поддержание осмотической концентрации крови
  • Поддержание кислотно-щелочного баланса
  • Нормализация водного баланса
  • Обеспечение мембранного транспорта
  • Активация многих энзимов
  • Нормализация ритма сердца

Рекомендуемая суточная доля калия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1800 до 5000 миллиграмм. Необходимость в калии зависит от общего веса тела, физической активности, физиологического состояния, и климата места проживания. Рвота, продолжительные поносы, обильное потение, использование мочегонных повышают потребность организма в калии.

Основными пищевыми источниками являются сушёные абрикосы, дыня, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах.

Всасывание происходит в тонком кишечнике. Усвоение калия облегчает витамин В6, затрудняет — алкоголь.

При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефицит калия может быть причиной острой невралгии.

При переизбытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язва тонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.

Изотопы

Природный калий состоит из трёх изотопов. Два из них стабильны: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) и 41K (6,730 %). Третий изотоп 40K (0,0117 %) является бета-активным с периодом полураспада 1,251×109 лет. В каждом грамме природного калия в секунду распадается в среднем 32 ядра 40K, благодаря чему, например, в организме человека весом 70 кг ежесекундно происходит около 4000 радиоактивных распадов. 40K считается одним из основных источников геотермальной энергии, выделяемой в недрах Земли (мощность оценивается в 44 ТВт). В минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, один из продуктов распада калия-40, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.

См. также

Ссылки

Литература

  1. Пилипенко А.Т. Натрий и калий // Справочник по элементарной химии. — 2-е изд. — Киев: Наукова думка, 1978. — С. 316—319.
  2. Дроздов А. Яростные металлы // Энциклопедия для детей. Химия. — М.: Аванта +, 2002. — С. 184—187. — ISBN 5-8483-0027-5
Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na | Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tс, Mn, Te, Rh, Po, Tl, Hg, Ag, Pb, Pd, Os, Ir, Pt, Au

→ активность металлов →

Wikimedia Foundation. 2010.

Биологическая роль калия — это… Что такое Биологическая роль калия?

Калий (K)

Атомный номер

19

Внешний вид простого вещества

Серебристо-белый мягкий металл

Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)

39,0983 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

235 пм

Энергия ионизации
(первый электрон)

418,5 (4,34) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация

[Ar] 4s1

Химические свойства
Ковалентный радиус

203 пм

Радиус иона

133 пм

Электроотрицательность
(по Полингу)

0,82

Электродный потенциал

-2,92В

Степени окисления

1

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность

0,856 г/см³

Удельная теплоёмкость

0,753 Дж/(K·моль)

Теплопроводность

79,0 Вт/(м·K)

Температура плавления

336,8 K

Теплота плавления

102,5 кДж/моль

Температура кипения

1047 K

Теплота испарения

2,33 кДж/моль

Молярный объём

45,3 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

кубическая объёмноцентрированая

Период решётки

5,230 Å

Отношение c/a

n/a

Температура Дебая

100,00 K

K 19
39,0983
4s1
Калий

Ка́лий — химический элемент с атомным номером 19 в периодической системе, обозначается символом K (лат. Kalium), мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например в морской воде, а также во многих минералах. Он очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щелочь. Во многих отношениях химические свойства калия очень близки к натрию, но с точки зрения биологической функции и использования их клетками живых организмов они все же отличаются.

История и происхождение названия

Калий (точнее, его соединения) использовался с давних времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щелок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.

В 1807 г. английский химик Дэви электролизом твёрдого едкого кали (KOH) выделил калий и назвал его «потассий» (лат. potassium; это название до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском языках). В 1809 году Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.

Присутствие в природе

В свободном состоянии не встречается. Калий входит в состав сильвинита KCl•NaCl, карналлита KCl•MgCl2•6H2O, каинита KCl•MgSO4•6H2O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав почти всех растений.

Получение

Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650°C), то чаще проводят электролиз расправленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:
K+ + e → K
2Cl — 2e → Cl2

При электролизе щелочей на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:
4OH — 4e → 2H2O + O2

Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов)

Физические свойства

Калий — серебристое вещество с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.

Химические свойства

Калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, легко отдаёт электроны.

Является сильным восстановителем. Он настолько активно соединяется с кислородом, что образуется не оксид, а супероксид калия KO2 (или K2O4). При нагревании в атмосфере водорода образуется гидрид калия KH. Хорошо взаимодействует со всеми неметаллами, образуя галогениды, сульфиды, нитриды, фосфиды и т. д., а также со сложными веществами, такими, как вода (реакция проходит со взрывом), различные оксиды и соли. В этом случае они восстанавливают другие металлы до свободного состояния.

Калий хранят под слоем керосина.

Оксиды и пероксиды

При взаимодействии калия с кислородом воздуха образуется не оксид, а пероксид и супероксид:

2K + 2O2 → K2O4

Оксид калия может быть получен при нагревании металла до температуры не выше 180 °C в среде, содержащей очень мало кислорода, или при нагревании смеси супероксида калия с металлическим калием:

K2O4 + 6K → 4K2O

Оксиды калия обладают ярко выраженными основными свойствами, бурно реагируют с водой, кислотами и кислотными оксидами. Практического значения они не имеют. Пероксиды представляют собой желтовато-белые порошки, которые, хорошо растворяясь в воде, образуют щёлочи и пероксид водорода:

2K2O4 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2

Свойство обменивать углекислый газ на кислород используется в изолирующих противогазах и на подводных лодках. В качестве поглотителя используют эквимолярную смесь супероксида калия и пероксида натрия. Если смесь не эквимолярна, то в случае избытка пероксида натрия поглотится больше газа, чем выделится (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется один объём O2), и давление в замкнутом пространстве упадёт, а в случае избытка супероксида калия (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется три объёма O2) выделяется больше газа, чем поглотится, и давление повысится.

В случае эквимолярной смеси (Na2O2:K2O4 = 1:1) объёмы поглощаемого и выделяемого газов будут равны (при поглощении четырёх объёмов CO2 выделяется четыре объёма O2).

Пероксиды являются сильными окислителями, поэтому их применяют для отбеливания тканей в текстильной промышленности.

Получают пероксиды прокаливанием металлов на воздухе, освобождённом от углекислого газа.

Гидроксиды

Гидроксид калия (или едкое кали) представляет собой твёрдые белые непрозрачные, очень гигроскопичные кристаллы, плавящиеся при температуре 360 °C. Гидроксид калия относится к щелочам. Он хорошо растворяется в воде с выделением большого количества тепла. Растворимость едкого калия при 20 °C в 100 г. воды составляет 112 г.

Применение

  • Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
  • Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений
  • Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.

Важные соединения

Фиолетовый цвет пламени ионов калия в пламени горелки

  • Бромид калия — применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
  • Гидроксид калия (едкое кали) — применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.
  • Карбонат калия (поташ) — используется как удобрение, при варке стекла.
  • Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») — используется как удобрение.
  • Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
  • Перхлорат и хлорат (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
  • Бихромат (хромпик) — сильный окислитель, используется для приготовления «хромовой смеси» для мытья химической посуды и при обработке кожи (дубление). Также используется для очистки ацетилена на ацетиленовых заводах от аммиака, сероводорода и фосфина.
  • Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
  • Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
  • Дигидрофосфат и дидейтерофосфат в виде монокристаллов в лазерной технике.
  • Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
  • Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
  • Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали.
  • Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).

Биологическая роль

Калий — важнейший биогенный элемент, особенно в растительном мире. При недостатке калия в почве растения развиваются очень плохо, уменьшается урожай, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.

Калий в организме человека

Калий содержится большей частью в клетках, до 40 раз больше чем в межклеточном пространстве. В процессе функционирования клеток избыточный калий покидает цитоплазму, поэтому для сохранения концентрации он должен нагнетаться обратно при помощи натрий-калиевого насоса. Калий и натрий между собой функционально связаны и выполняют следующие функции:

  • Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений
  • Поддержание осмотической концентрации крови
  • Поддержание кислотно-щелочного баланса
  • Нормализация водного баланса
  • Обеспечение мембранного транспорта
  • Активация многих энзимов
  • Нормализация ритма сердца

Рекомендуемая суточная доля калия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1800 до 5000 миллиграмм. Необходимость в калии зависит от общего веса тела, физической активности, физиологического состояния, и климата места проживания. Рвота, продолжительные поносы, обильное потение, использование мочегонных повышают потребность организма в калии.

Основными пищевыми источниками являются сушёные абрикосы, дыня, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах.

Всасывание происходит в тонком кишечнике. Усвоение калия облегчает витамин В6, затрудняет — алкоголь.

При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефицит калия может быть причиной острой невралгии.

При переизбытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язва тонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.

Изотопы

Природный калий состоит из трёх изотопов. Два из них стабильны: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) и 41K (6,730 %). Третий изотоп 40K (0,0117 %) является бета-активным с периодом полураспада 1,251×109 лет. В каждом грамме природного калия в секунду распадается в среднем 32 ядра 40K, благодаря чему, например, в организме человека весом 70 кг ежесекундно происходит около 4000 радиоактивных распадов. 40K считается одним из основных источников геотермальной энергии, выделяемой в недрах Земли (мощность оценивается в 44 ТВт). В минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, один из продуктов распада калия-40, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.

См. также

Ссылки

Литература

  1. Пилипенко А.Т. Натрий и калий // Справочник по элементарной химии. — 2-е изд. — Киев: Наукова думка, 1978. — С. 316—319.
  2. Дроздов А. Яростные металлы // Энциклопедия для детей. Химия. — М.: Аванта +, 2002. — С. 184—187. — ISBN 5-8483-0027-5
Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na | Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tс, Mn, Te, Rh, Po, Tl, Hg, Ag, Pb, Pd, Os, Ir, Pt, Au

→ активность металлов →

Wikimedia Foundation. 2010.

Биологическая роль калия — это… Что такое Биологическая роль калия?

Калий (K)

Атомный номер

19

Внешний вид простого вещества

Серебристо-белый мягкий металл

Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)

39,0983 а. е. м. (г/моль)

Радиус атома

235 пм

Энергия ионизации
(первый электрон)

418,5 (4,34) кДж/моль (эВ)

Электронная конфигурация

[Ar] 4s1

Химические свойства
Ковалентный радиус

203 пм

Радиус иона

133 пм

Электроотрицательность
(по Полингу)

0,82

Электродный потенциал

-2,92В

Степени окисления

1

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность

0,856 г/см³

Удельная теплоёмкость

0,753 Дж/(K·моль)

Теплопроводность

79,0 Вт/(м·K)

Температура плавления

336,8 K

Теплота плавления

102,5 кДж/моль

Температура кипения

1047 K

Теплота испарения

2,33 кДж/моль

Молярный объём

45,3 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

кубическая объёмноцентрированая

Период решётки

5,230 Å

Отношение c/a

n/a

Температура Дебая

100,00 K

K 19
39,0983
4s1
Калий

Ка́лий — химический элемент с атомным номером 19 в периодической системе, обозначается символом K (лат. Kalium), мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например в морской воде, а также во многих минералах. Он очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щелочь. Во многих отношениях химические свойства калия очень близки к натрию, но с точки зрения биологической функции и использования их клетками живых организмов они все же отличаются.

История и происхождение названия

Калий (точнее, его соединения) использовался с давних времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щелок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.

В 1807 г. английский химик Дэви электролизом твёрдого едкого кали (KOH) выделил калий и назвал его «потассий» (лат. potassium; это название до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском языках). В 1809 году Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.

Присутствие в природе

В свободном состоянии не встречается. Калий входит в состав сильвинита KCl•NaCl, карналлита KCl•MgCl2•6H2O, каинита KCl•MgSO4•6H2O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав почти всех растений.

Получение

Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650°C), то чаще проводят электролиз расправленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:
K+ + e → K
2Cl — 2e → Cl2

При электролизе щелочей на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:
4OH — 4e → 2H2O + O2

Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов)

Физические свойства

Калий — серебристое вещество с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.

Химические свойства

Калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, легко отдаёт электроны.

Является сильным восстановителем. Он настолько активно соединяется с кислородом, что образуется не оксид, а супероксид калия KO2 (или K2O4). При нагревании в атмосфере водорода образуется гидрид калия KH. Хорошо взаимодействует со всеми неметаллами, образуя галогениды, сульфиды, нитриды, фосфиды и т. д., а также со сложными веществами, такими, как вода (реакция проходит со взрывом), различные оксиды и соли. В этом случае они восстанавливают другие металлы до свободного состояния.

Калий хранят под слоем керосина.

Оксиды и пероксиды

При взаимодействии калия с кислородом воздуха образуется не оксид, а пероксид и супероксид:

2K + 2O2 → K2O4

Оксид калия может быть получен при нагревании металла до температуры не выше 180 °C в среде, содержащей очень мало кислорода, или при нагревании смеси супероксида калия с металлическим калием:

K2O4 + 6K → 4K2O

Оксиды калия обладают ярко выраженными основными свойствами, бурно реагируют с водой, кислотами и кислотными оксидами. Практического значения они не имеют. Пероксиды представляют собой желтовато-белые порошки, которые, хорошо растворяясь в воде, образуют щёлочи и пероксид водорода:

2K2O4 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2

Свойство обменивать углекислый газ на кислород используется в изолирующих противогазах и на подводных лодках. В качестве поглотителя используют эквимолярную смесь супероксида калия и пероксида натрия. Если смесь не эквимолярна, то в случае избытка пероксида натрия поглотится больше газа, чем выделится (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется один объём O2), и давление в замкнутом пространстве упадёт, а в случае избытка супероксида калия (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется три объёма O2) выделяется больше газа, чем поглотится, и давление повысится.

В случае эквимолярной смеси (Na2O2:K2O4 = 1:1) объёмы поглощаемого и выделяемого газов будут равны (при поглощении четырёх объёмов CO2 выделяется четыре объёма O2).

Пероксиды являются сильными окислителями, поэтому их применяют для отбеливания тканей в текстильной промышленности.

Получают пероксиды прокаливанием металлов на воздухе, освобождённом от углекислого газа.

Гидроксиды

Гидроксид калия (или едкое кали) представляет собой твёрдые белые непрозрачные, очень гигроскопичные кристаллы, плавящиеся при температуре 360 °C. Гидроксид калия относится к щелочам. Он хорошо растворяется в воде с выделением большого количества тепла. Растворимость едкого калия при 20 °C в 100 г. воды составляет 112 г.

Применение

  • Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
  • Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений
  • Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.

Важные соединения

Фиолетовый цвет пламени ионов калия в пламени горелки

  • Бромид калия — применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
  • Гидроксид калия (едкое кали) — применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.
  • Карбонат калия (поташ) — используется как удобрение, при варке стекла.
  • Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») — используется как удобрение.
  • Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
  • Перхлорат и хлорат (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
  • Бихромат (хромпик) — сильный окислитель, используется для приготовления «хромовой смеси» для мытья химической посуды и при обработке кожи (дубление). Также используется для очистки ацетилена на ацетиленовых заводах от аммиака, сероводорода и фосфина.
  • Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
  • Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
  • Дигидрофосфат и дидейтерофосфат в виде монокристаллов в лазерной технике.
  • Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
  • Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
  • Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали.
  • Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).

Биологическая роль

Калий — важнейший биогенный элемент, особенно в растительном мире. При недостатке калия в почве растения развиваются очень плохо, уменьшается урожай, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.

Калий в организме человека

Калий содержится большей частью в клетках, до 40 раз больше чем в межклеточном пространстве. В процессе функционирования клеток избыточный калий покидает цитоплазму, поэтому для сохранения концентрации он должен нагнетаться обратно при помощи натрий-калиевого насоса. Калий и натрий между собой функционально связаны и выполняют следующие функции:

  • Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений
  • Поддержание осмотической концентрации крови
  • Поддержание кислотно-щелочного баланса
  • Нормализация водного баланса
  • Обеспечение мембранного транспорта
  • Активация многих энзимов
  • Нормализация ритма сердца

Рекомендуемая суточная доля калия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1800 до 5000 миллиграмм. Необходимость в калии зависит от общего веса тела, физической активности, физиологического состояния, и климата места проживания. Рвота, продолжительные поносы, обильное потение, использование мочегонных повышают потребность организма в калии.

Основными пищевыми источниками являются сушёные абрикосы, дыня, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах.

Всасывание происходит в тонком кишечнике. Усвоение калия облегчает витамин В6, затрудняет — алкоголь.

При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефицит калия может быть причиной острой невралгии.

При переизбытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язва тонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.

Изотопы

Природный калий состоит из трёх изотопов. Два из них стабильны: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) и 41K (6,730 %). Третий изотоп 40K (0,0117 %) является бета-активным с периодом полураспада 1,251×109 лет. В каждом грамме природного калия в секунду распадается в среднем 32 ядра 40K, благодаря чему, например, в организме человека весом 70 кг ежесекундно происходит около 4000 радиоактивных распадов. 40K считается одним из основных источников геотермальной энергии, выделяемой в недрах Земли (мощность оценивается в 44 ТВт). В минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, один из продуктов распада калия-40, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.

См. также

Ссылки

Литература

  1. Пилипенко А.Т. Натрий и калий // Справочник по элементарной химии. — 2-е изд. — Киев: Наукова думка, 1978. — С. 316—319.
  2. Дроздов А. Яростные металлы // Энциклопедия для детей. Химия. — М.: Аванта +, 2002. — С. 184—187. — ISBN 5-8483-0027-5
Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na | Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tс, Mn, Te, Rh, Po, Tl, Hg, Ag, Pb, Pd, Os, Ir, Pt, Au

→ активность металлов →

Wikimedia Foundation. 2010.

Калий биологическая роль — Справочник химика 21

    Какова биологическая роль натрия и калия  [c.244]

    Образование многочисленных фосфорных эфиров в процессе окисления различных веществ в животном организме играет важную биологическую роль. Дело в том, что при расщеплении связей фосфорной кислоты с углеродом в условиях животного организма освобождается большое количество энергии (12 000 кал на 1 моль фосфорной кислоты), в силу чего эта связь на- [c.296]


    Для поддержания жизни, как показано в настоящее время, существенное значение имеют около 20 элементов, хотя живая ткань часто содержит в следовых количествах все элементы, находящиеся в окружающей среде. Основные элементы живых систем — это водород, углерод, азот и кислород (2—60 ат. %). Установлено, что из всех элементов, присутствующих в следовых количествах (0,02—0,1 ат. %), фосфор, сера, хлор, натрий, калий, магний и кальций необходимы для поддержания процессов жизнедеятельности. Некоторые из элементов, присутствующих в сверхмалых количествах (менее 0,001 ат. %), также относятся к числу необходимых. Это марганец, железо и медь. Весьма вероятно, что ванадий, кобальт, молибден, бор и кремний также имеют общее биологическое значение, однако показать, что тот или иной элемент, присутствующий в сверхмалых количествах, биологически необходим, часто весьма трудно. В отдельных случаях биологическая роль элемента для растений и животных может быть установлена по тем последствиям, которые вызывает его отсутствие в почве. Так, отсутствие меди в почве некоторых районов Австралии вызвало нарушения в нервной системе овец и привело к заболеванию их анемией и к выпадению шерсти. Утверждалось также, что недостаток в почве бора приводит к аномалиям в развитии свеклы и сельдерея и к ухудшению качества [c.7]

    В природе с белками связано относительно небольшое число металлов. Если рассматривать также ферменты, активируемые металлами, то к этому списку элементов следует добавить лишь натрий, калий и магний. Биологическая роль иона металла в белке характеризуется высокой специфичностью. И тем не менее в зависимости от типа белка один и тот же ион металла осуществляет различные функции разнообразие выполняемых функций является, очевидно, следствием ограничений, накладываемых белковым окружением. В связи с этим биологическая специфичность функций металла имеет, по-видимому,- стереохимическую природу. Основная тема обзора — значение структурных и стереохимических данных и сведений о строении координационных центров металл —лиганд для выяснения функциональной роли металлов в ферментативных процессах — не требует, таким образом, дополнительного обоснования. [c.16]

    Липиды играют важную биологическую роль они являются источником энергии для животного организма, при окислении в организме 1 г жира выделяется 9,3 кал. Они хорошие растворители биологически активных веществ (например, витаминов), необходимы для осуществления нормальных функций животного организма. Жировая ткань образует мягкую изолирующую прослойку, защищая внутренние органы и все тело от толчков, ударов и переохлаждения. [c.267]


    Собственно, все, о чем рассказано выше,— тоже на тему калий — человеку . А здесь коротко — о биологической роли элемента № 19 в жизни наиболее сложного из живых организмов Земли. [c.293]

    Вообще ионные соединения переходных металлов, по всем данным, были теми каталитическими стимуляторами, которые направили ход эволюции в определенное русло и способствовали синтезу предбиологических соединений. Ионные соединения действуют в этом смысле более активно, если в их кристаллических решетках имеются различные дефекты , функционирующие как активные центры катализа. Другая роль ионов сводилась к активации органических катализаторов. На нынешнем этапе развития биологических систем ионы натрия, калия, кальция, магния действуют в ферментных системах как активаторы, иногда проявляя способность к взаимозаменяемости. [c.145]

    В животных организмах калий необходим для нормальной ра боты мышечных клеток и нервной системы. Нормальный ритм ра боты организма, в частности ритм сокращения сердца, поддержи вается при определенном соотношении концентраций ионов калия и натрия. Оценивая роль ионов калия и натрия в развивающихся системах — клетках и организмах, — приходится констатировать, что не химическое сходство, казалось бы такое очевидное, а довольно тонкие различия между ионами стали основой для того распределения биохимических функций, которое необходимо для действия биологических систем связи и регулирования. [c.153]

    Ионоселективные микроэлектроды находят применение главным образом для измерения активности ионов в отдельных клетках и биологических тканях. Их изготавливают на основе микропипеток с помощью вытягивающих устройств. Чаще всего применяют следующие ионоселективные микроэлектроды стеклянные — для измерения pH и определения ионов натрия в межклеточной жидкости, твердые мембранные (для определения хлорид-ионов) и жидкостные мембранные — для определения ионов калия, хлора и кальция. Среди них наибольшее распространение получили стеклянные микроэлектроды. Применяются два типа стеклянных микроэлектродов копьевидной формы и с заглубленным кончиком. В первом случае микроэлектрод вытягивают из капилляра ионообменного стекла, изолируют с внешней стороны и вставляют в микропипетку из неактивного стекла. Роль мембраны выполняет копьевидный кончик микроэлектрода. В микроэлектроде другой конструкции внешнюю микропипетку выдвигают относительно кончика микроэлектрода и прочно скрепляют с последним таким образом, чтобы контакт мембраны с раствором осуществлялся в пространстве между капиллярами. [c.220]

    Минеральные соли играют очень важную роль в образовании буферной системы тканей и биологических жидкостей, поддерживая их pH на постоянном уровне. Установлено, что наибольшее значение в организме в качестве буферов имеют белки, а из минеральных соединений— бикарбонаты и фосфаты натрия и калия. [c.393]

    Однако роль живых организмов для химического состава природных вод более обширна и многообразна. Не говоря уже о культурной деятельности человека, достаточно упомянуть имеющую громадное не только биологическое, но и геохимическое значение фотосинтетическую деятельность растений, в результате которой создается первичная продукция органического вещества и регулируется содержание СОг и Ог в атмосфере. Общеизвестна также роль многочисленных видов бактерий, незаметно, но непрестанно проделывающих громадную работу по вовлечению в круговорот самых различных неорганических веществ, многие из которых, наряду с фотосинтезирующими организмами, создают первичное органическое вещество. Избирательная деятельность организмов сказывается на концентрации не только многих микроэлементов, но и на концентрации ряда более распространенных элементов, таких, как кальций, калий, бор, кремний и др. Биосфера является важнейшим и универсальным механизмом, сообщающим подвижность большинству химических элементов. [c.38]

    Остальные из названных выше элементов металлы. Каковы же их функции Какая роль, например, магния, для чего нужны организму калий и натрий, каковы функции ионов кобальта, сделавшие его необходимым для нормальной работы организма Не всегда удается дать исчерпывающие ответы на подобные вопросы. В дальнейшем мы изложим те сведения о роли ионов металлов в ферментных системах, которые могут считаться надежно установленными. Природа экономно использует металлы — их содержание в организмах невелико и ион каждого вида выполняет различные функции. Чаще всего они связаны с усилением действия биологических катализаторов или образованием специфических активных групп катализаторов — металлосодержащих ферментов. Известно, что металлы, как правило, входят в состав организмов в виде комплексных соединений. Так, железо с азотсодержащими веществами образует сложный комплекс — гем. Гем вступает во взаимодействие с белками, и в зависимости от того, с каким белком он соединился, получающееся вещество приобретает различные свойства. В одном случае получается превосходный переносчик кислорода — гемоглобин, в другом — фермент, разлагающий перекись водорода,— каталаза, в третьем — фермент пероксидаза и т. д. [c.10]


    Ионы кальция, магния, калия и натрия регулируют многие биологические процессы они влияют на функции ферментов и играют роль в передаче нервного возбуждения. Между ними наблюдается антагонизм эффект избыточного количества калия подавляется увеличением концентрации натрия. [c.19]

    Органические и минеральные азотные удобрения обогащают почву азотом и зольными элементами и значительно усиливают процессы минерализации в ней. С органическими удобрениями вносится не только органическое вещество, стимулирующее жизнедеятельность микроорганизмов, но и разнообразная микрофлора (например, с навозом), ускоряющая разложение органического вещества почвы. Минеральные удобрения повышают интенсивность биологических процессов в почве, так как являются источником питания микробов азотом, фосфором, калием, кальцием и другими элементами. В круговороте азота в земледелии процессы нитрификации наряду с положительным значением играют и отрицательную роль, так как нитраты могут не только накопляться в почве, но вследствие своей подвижности и вымываться из нее. [c.179]

    Макроэлементами в живом веществе являются кислород, водород, углерод, азот, кальций, сера, фосфор, калий, магний, железо, кремний, натрий, хлор и алюминий. Их роль в живых организмах различна. Первые десять элементов (их названия выделены в перечне полужирным шрифтом) жизненно необходимы для животных и для растений. Натрий и хлор, безусловно, нужны всем животным и полезны для некоторых видов растений. Биологические функции кремния и алюминия изучены недостаточно. Все макроэлементы живого вещества располагаются в верхней части периодической системы. Большинство из них входит в состав второго и третьего периодов. [c.142]

    Из этих цифр следует, что даже в странах с наиболее развитой химической промышленностью в разрешении азотного баланса главная роль принадлежит не этой промышленности, а азоту биологическому , т. е. азоту навоза, а дефицит по азоту в 20,8% (вернее, в 13 кг на 1 га) и дефицит по калию в 27% (вернее, в 20 кг на 1 га) но помешали Германии поднять урожаи пшеницы в докризисные годы до 21 и ржи до 18, а картофеля до 16 ц. [c.315]

    В заключение отметим следующее. Как бы ни произошло разграничение ролей между азотом биологическим и химической продукцией, все равно нам предстоит иметь дело с очень крупным возрастанием количества минеральных удобрений. Если будет выполнен план, нами намечаемый, это приведет к цифре в 24 млн. т. Но если бы план полностью и не был выполнен, то минимум в 20 млн. т все же неизбежно должен быть обеспечен. При 24 млн. т мы могли бы перегнать Францию и занять пятое место по количеству удобрений на га (170 кг удобрений на га, или по 10 кг азота, фосфора, калия в среднем на всю площадь). Но если для целей сельскохозяйственных важно количество удобрений, приходящееся на 1 га посевной площади, то для целей обороны важно валовое количество химической продукции. Здесь мы имеем все шансы выступить на первое место. Ведь если бы любая западная держава стала производить 24 млн. т химических удобрений в год, куда бы она могла их девать Даже для Германии и Франции с их посевной площадью в 20—24 млн. га это означало бы необходимость применить на 1 га в три с половиной раза больше удобрений, чем их применяла Германия в докризисный период, и в девять раз больше, чем их применяет Франция. Но такого масштаба применения удобрений не существует нигде на земном шаре  [c.327]

    Подтверждением того, что комплексообразование калия с ферментами и субстратами играет важную роль в транспорте ионов, является образование комплексов этих катионов с антибиотиком валиномицином. Уже давно известно, что антибиотики, подобные валиномицину, вызывают транспорт ионов калия в митохондрии. Валиномицин образует прочный комплекс с ионами калия, в то время как ион натрия связывается этим антибиотиком в очень незначительной степени. Вследствие этого валиномицин можно рассматривать как биологическую модель переносчика ионов калия через плазматические мембраны в клетку. [c.239]

    Однако было бы большой ошибкой ограничивать значение гумуса лишь его участием в снабжении растения азотом и другими элементами питания (фосфором, калием, серой и др. макро- и микроэлементами). Неоспорима роль гумуса и всего органического вещества почвы в целом в явлениях выветривания, структурообразования, в снабжении растения углекислотой и биологически-активными веществами. Все эти факторы служат непременным условием создания оптимального фона, необходимого для жизни растения. [c.149]

    В прошедшей биологическую очистку сточной воде (из расчета на одного жителя в год) содержатся примерно следующие количества важных для роста растений питательных веществ азота— 4 кг фосфатов—1 кг калия—2,5 кг органических веществ—7 кг. Даже при некруглогодичном использовании сточных вод эти питательные вещества играют значительную роль для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, так что в данном случае можно с полным правом говорить о сточных водах как о ценном удобрении . Разумеется, того количества питательных веществ, которое содержится в сточных водах, недостаточно для нормального роста растений и поэтому требуется дополнительное внесение в почву минеральных удобрений. Однако назначаемые в этом случае дозы могут быть значительно меньшими, чем для неорошаемых или орошаемых чистой водой земледельческих полей. Поскольку мы здесь заговорили об использовании сточных вод и содержащихся в них веществ для повышения плодородия почвы, следует [c.107]

    Утверждение, что калий-натриевый градиент играет роль буфера протонного потенциала, позволяет понять не только биологическую функцию этого градиента, но и причину, которая в течение многих лет препятствовала выяснению его значения для жизнедеятельности клетки. Мысль о буферной роли калий-натриевого градиента не могла родиться, прежде чем был открыт протонный потенциал и было доказано, что он служит конвертируемой формой энергии. Все эти годы проблема калия и натрия просто ждала своего часа. [c.173]

    Какова биологическая роль натрии и калия Каково практическое применение наиболее важных соеди1[е-ннй этих элементов  [c.281]

    Образование многочисленных фосфорных эфиров в процессе окисления различных веществ в животном организме играет важную биологическую роль. Дело в том, что при расщеплении связей фосфорной кислоты с углеродом в условиях животного организма освобождается большое количество энергии (12000 кал на 1 моль фосфорной кислоты), в силу чего эта связь называется макроэргической. Эфиры фосфорной кислоты, несущие в себе большой запас энергии, являются в животном организме своеобразными аккумуляторами энергии. Энергия, осво бождающаяся в процессе окисления различных органических веществ, не расходуется сразу, а откладывается, если так можно выразить, в запас в виде сложных эфиров фосфорной кислоты. Запасенная энергия расходуется по мере надобности, освобождаясь в результате расщепления эфиров фосфорной кислоты. [c.293]

    Как указывалось в главе 4, фосфор находит примеггепие во многих областях, однако в наибольших количествах (более чем 90%) он используется в сельском хозяйстве в составе фосфорных или комплексных (вместе с питательными элементами — азотом и калием) удобрений и кормовых фосфатов (минеральной подкормкой сельскохозяйственных животных). Благодаря исключительной биологической роли фосфора академик А. Е. Ферсман называл его элементом ншзни . [c.140]

    Следы серебра (порядка 0,02 мг. 5 на 100 г сухого вещества) содержится в организмах всех млекопитающих, но его биологическая роль не ясна. У человека повышенным содержанием Ад (0,03 мг на 100 г свежей ткани, или 0,002 вес. в золе) характеризуется головной мозг. Интересно, что в изолированных ядрах его нервных клеток — нейронов (число которых у человека составляет около 15 млрд.) — серебра гораздо больше (0,08 вес. % в золе). С пищевым рационом человек получает в среднем около 0,1 мг Ае за сутки. Относительно много его содержит яичный желток (0,2 мг в 100 г). Выводится серебро из организма главным образом с калом. [c.44]

    Рубидий и цезий. По содержанию в организме человека рубидий (10 %) и цезий (10 %) относятся к микроэлементам. Они постоянно содержатся в организме, но биологическая роль их еще не выяснена. Являясь полным аналогом калия, рубидий также накапливается во внутриклеточной жидкости и может в различных процессах замещать эквивалентное количество калия. Синергист калия — рубидий активирует многие те же самые ферменты, что и калий, пируватфосфокиназу, альдегиддегидрогеназу и др. [c.239]

    В начале XX в. считалось, что для нормального существования живых организмов необходимо регулярное снабжение их так называемыми органогенами, к которым относили атомы углерода, водорода, кислорода, азота и зольные элементы фосфор, калий, кальций, магний, натрий, сера, железо и йод. Остальные химические элементы, в тех случаях когда они обнаруживались в золе, считали случайными, засоряющими организм, бес-1юлезными для него, и попадающими с водою или продуктами питания. Однако с течением времени в связи с разработкой и применением новых методов анализа, позволяющих обнаружить и количественно определить ничтожно малые количества элементов, накоплялось все больше данных о наличии и важной биологической роли в организмах различных минеральных веществ. Оказалось, что круг биогенных элементов не ограничивается теми, которые встречаются в организмах в значительных количествах. Многие элементы, обнаруживаемые в минимальных количествах, как было выяснено, играют существенную роль, входя в состав таких важных для жизнедеятельности организмов веществ, как ферменты, гормоны и др. Вместе с этим было показано, что недостаток тех или иных минеральных веществ в пище вызывает глубокие расстройства в жизнедеятельности животных, в развитии растений. [c.202]

    Биологическое действие -МСГ, как и других форм, не ограничивается меланотропной активностью, на которую прежде всего было обращено внимание, что и нашло отражение в названии семейства этих гормонов. Помимо влияния на пигментацию кожи и волос они обнаруживают ряд других активностей. Так, -МСГ является сильнодействующим натрий- и калий-уретическим фактором, влияет на выделение гормона роста, проявляет стероидогенную, липолитическую активность, оказьшает положительное влияние на нервную и мышечную системы. Инъекция -МСГ млекопитающим и человеку вызьшает увеличение частоты сердечных сокращений, гиперчувствительность и ряд поведенческих актов. Клинические данные показывают, что гормон повышает чувствительность сетчатки и улучшает адаптацию глаза к темноте. Имеются сведения, которые указывают на роль меланотропинов в качестве нейротрансмиттеров и нейромодуляторов центральной нервной системы. Отмечаются положительные эффекты МСГ на внимательность и память [198-206]. [c.363]

    Успехи в биохимии и биофизике последних лет также тесно связаны с развитием краун-соединений. Примером может служить валиномицин — антибиотик, который в 1955 г. был выделен из гadioЬa illi. Как установил в 1963 г. Шемякин с сотр. [ 47], структура валиномицина представляет собой циклический додекадепсипептид (52). Механизм действия этого антибиотика был исследован после того, как Прессман и Моор [ 48] отметили изменение активности митохондрии печени крысы под действием ионов щелочных металлов. Исследование показало, что валиномиЦин избирательно образовывал комплекс с катионом калия, который активно переносился в направлении, противоположном концентрационному градиенту. Добавление валиномицина к митохондриальной фракции приводило к расходованию энергии. Эго явилось важным открытием в понимании роли N3 -К -АТРазы в биологической мем- [c.26]

    Удалить такие продукты коррозии водой не удавалось. Бута-диено-акрилонитрильное покрытие не предотвращало коррозию металла и не выдерживало действия бактерий. Лучшим оказалось полиуретановое покрытие. Биологические отложения из топливного бака хорошо удалялись промывкой 2%-ным водным раствором двухромовокислого калия (КгСггО ), который играл также роль бактерицида [3]. [c.216]

    Однако в последние пять лет было показано, что краун-эфиры, такие, как 18-краун-б или дициклогексил-18-краун-6, образуют комплексы и растворяют перекись калия в таких растворителях, как диметилсульфоксид, бензол, тетрагидрофуран, диметилформамид, диметоксиэтан и даже диэтиловый эфир [4]. В последнее время солч перекисей привлекли к себе значительное внимание в связи с интересом к их роли в биологических процессах, а также появившейся возможностью растворять их в органических растворителях. О некоторых достижениях в области применения перекисей в органическом синтезе и сообщается в этой главе. [c.139]

    Система активного переноса и транспорта через биологические мембраны чрезвычайно сложна. Рабочим телом здесь служат специальные белки, а источником энергии является аденозинтрифосфор-ная кислота (АТФ). При активном переносе первым этапом поглощения является взаимодействие поглощаемых веществ с молекулами поверхностных структур протоплазмы. Адсорбированные молекулы переносятся затем в цитоплазму посредством механизма активного переноса. Предполагается, что в этих процессах ведущая роль принадлежит специальным транспортным системам — мембранным переносчикам, природа которых еще недостаточно изучена. Одним из звеньев такой системы могут быть мембранные транспортные АТФ-азы, активируемые ионами магния, калия и натрия. Так, в последнее время из мембран некоторых микроорганизмов выделены белки, участвующие в транспорте аминокислот. Обнаружены и изучаются белковые системы, ответственные за перенос сахаров в частности глюкозы. [c.15]

    Натрий и калий играют решаюшую роль во многих биологических процессах. Хотя во всем организме натрия больше, чем калия, внутри клеток концентрация калия обычно выше. Так, межклеточная жидкость мышцы лягушки содержит 120 ммоль/л Ыа и 2,5 ммоль/л К» , а внутри клеток эти ионы присутствуют в концентрации 9,2 ммоль/л Ка+ и 140 ммоль/л К . [c.232]

    Пептапласт можно использовать в качестве конструкционного материала для аппаратуры, подвергающейся воздействию растворов иодида и бромида калия различных концентраций с примесью иода при температуре до 70 С [45, с. 18], кислорода и щелочи при температуре 100 °С [45, с. 27], морской воды [45, с. 68], молочной кислоты и технологических сред производства различных пищевых продуктов [45, с. 21 194] и витаминов [45, с. 82]. В последних случаях важную роль играет биологическая нейтральность пентапласта в сочетании с определенными типами термостабилизаторов [45, с. 56 194]. [c.62]

    Что касается питания растения, мы до сих пор придавали значение почти исключительно трем основным элементам азоту, фосфору и калию. Долгое время считали, что другие элементы, необходимые растению, имеются в почве в количествах, достаточных для того, чтобы земледельцу не надо было специально ими заниматься. Затем в связи с потребностями, связанными с интенсификацией культуры и успехами биологической химии, многие ученые, среди которых следует указать особенно Бертрана, систематически исследовали роль других элементов в питании растений, не считая трех основных элементов. Им удалось разделить элементы на совершенно необходимые и на другие, не являюшиеся незаменимыми, так как недостаточно, чтобы тот или иной элемент находился в золе растений, чтобы делать вывод о его абсолютной необходимости. [c.181]

    Структурная и молекуля1рная организация биологических мембран. Эта проблема — одна из актуальнейших в современной биологии. Ее решение позволит не только адекватно представить структурную и функциональную организацию клетки, но и активно воздействовать на нее. Мембраны образуют большие площади и играют универсальную регуляторную роль. Функции биологических мембран многообразны активный транспорт веществ, общая н избирательная диффузия небольших молекул и рюнов, регулирование транспорта ионов и продуктов метаболизма внутри клеток, преобразование световой энергии в химическую энергию АТФ и энергии биологического окисления в химическую энергию макроэргических фосфорных связей. Мембраны поддерживают неравномерное распределение ионов (например, калия, натрия, хлора) между протопластом и окружающей средой и обусловливают появление разности биоэлектрических потенциалов. [c.65]


Биологическая роль натрия, калия, кальция и магния

Вследствие очень легкой окисляемости щелочные металлы встречаются в природе исключительно в виде соединений.

По содержанию в организме человека натрий (0,08%) и калий (0,23%) относятся к макроэлементам, литий, рубидий и цезий – к микроэлементам.

Натрий и калий относятся к жизненно необходимым элементам, постоянно содержатся в организме, участвуют в обмене веществ.

Натрий

Содержание натрия в организме человека массой 70 кг – около 60 г: 44% — во внеклеточной жидкости, 9% — во внутриклеточной. Остальное количество натрия находится в костной ткани – место депонирования иона Na+ в организме.

В организме человека натрий находится в виде его растворимых солей: хлорида, фосфата, гидрокарбоната.

Распределен по всему организму:

  • в сыворотке крови,

  • в спинномозговой жидкости,

  • в глазной жидкости,

9

  • в пищеварительных соках,

  • в желчи,

  • в почках,

  • в коже,

  • в костной ткани,

  • в легких,

  • в мозге.

Натрий является основным внеклеточным ионом. Концентрация ионов Na+ внутри клетки примерно в 15 раз меньше, чем во внеклеточной жидкости.

Ионы натрия играют важную роль в обеспечении постоянства внутренней среды человеческого организма, участвуют в поддержании постоянного осмотического давления биожидкости (осмотического гомеостаза).

В виде противоионов в соединениях с фосфорной кислотой (Na2HPO4 + Nah3PO4) органическими кислотами натрий обеспечивает кислотно-основное равновесие организма.

Ионы натрия участвуют в регуляции водного обмена и влияют на работу ферментов.

Вместе с ионами калия, магния, кальция, хлора ионы натрия участвуют в передаче нервных импульсов. При изменении содержания натрия в организме происходят нарушения функций нервной, сердечно-сосудистой систем, гладких и скелетных мышц.

Натрия хлорид NaCl – основной источник соляной кислоты для желудочного сока.

10

Ионы натрия принимают участие в формировании разности потенциалов на мембране.

Препараты натрия, применяемые в медицине

Изотонический раствор – NaCl (0,9%) – для инъекций вводят подкожно, внутривенно и в клизмах при обезвоживании организма и при интоксикацях. Также применяют для промывания ран, глаз, слизистой оболочки глаза, также для растворения различных ЛП.

Гипертонические растворы — NaCl (3-5-10%) – применяют наружно в виде компрессов и примочек при лечении гнойных ран. По закону осмоса применение таких компрессов способствует отделению гноя из ран и плазмолизу бактерий (антимикробное действие).

2-5% р-рNaCl назначают внутрь для промывания желудка при отравлении AgNO3.

Ag(р) + Cl(р) → AgCl(т)

Натрия гидрокарбонат NaHCO3 используют при заболеваниях, сопровождающихся ацидозом.

Механизм

NaHCO3 + RCOOH → h3O + CO2 + RCOONa

RCOONa натриевые соли органических кислот в значительной мере выводятся с мочой, CO2 – покидает организм с выдыхаемым воздухом.

NaHCO3 также используют при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

NaHCO3 + HCl → h3O + NaCl + CO2

11

Имеет ряд побочных эффектов :

NaHCO3 применяют в виде полосканий, промывания при воспалительных заболеваниях глаз, слизистых оболочек верхних дыхательных путей. В результате гидролиза NaHCO3 водный раствор имеет слабощелочные свойства. При воздействии щелочи на микробные клетки происходит их гибель.

NaHCO3 + h3O → NaOH + CO2 + h3O

Натрия сульфат Na2SO4*10h3O – применяют в качестве слабительного средства. Соль медленно всасывается из кишечника, что приводит к поддержанию повышенного осмотического давления в полости кишечника. В результате осмоса происходит накопление воды в кишечнике, содержимое его разжижается, сокращения кишечника усиливаются и каловые массы быстрее выводятся.

Натрия тетраборат Na2B4O7*10h3O – применяется наружно как антисептическое средство для полосканий, спринцеваний, смазываний. Антисептическое действие аналогично NaHCO3, связано со щелочной реакцией среды в результате гидролиза.

Na2B4O7 + 7h3O → 2NaOH + 4h4BO3

Радиоактивный изотоп 24Na в качестве метки применяют для определения скорости кровотока, используют для лечения некоторых форм лейкемии.

Калий

Содержание калия в организме человека массой 70 кг – около 160 г.: 2% — во внеклеточной жидкости, 98% — во внутриклеточной.

В организме человека калий находится:

12

Калий является основным внутриклеточным ионом. Концентрация ионов К+ внутри клетки примерно в 35 раз больше, чем во внеклеточной жидкости.Ионы калия играют важную роль в физиологических процессах – сокращении мышц, нормальном функционировании сердца, проведении нервных импульсов, обменных реакциях. Являются важными активаторами внутриклеточных ферментов.

Действие Na+, К+-АТФазы и возникновение разности потенциалов на клеточных мембранах

Многие важные биологические процессы осуществляются только при условии различного ионного и молекулярного состава внутри клеток и во внеклеточной жидкости. Концентрация ионов К+ внутри клетки примерно в 35 раз больше, чем во внеклеточной жидкости, концентрация ионов Na+ внутри клетки примерно в 15 раз меньше, чем во внеклеточной жидкости. Чтобы поддерживать такое распределение ионы калия должны перемещаться из внешней среды внутрь клетки, а ионы натрия – наоборот, поступать из клетки во внеклеточное пространство. Т.е. должен осуществляться перенос ионов из области с более низкой концентрацией в область с более высокой концентрацией. Самопроизвольно такой процесс протекать не может. Нормальное распределение ионов натрия и калия обеспечивается работой натрий-калиевых насосов. Работа этих насосов по переносу ионов против градиента концентрации и по поддержанию этого градиента требует большой

13

затраты энергии, следовательно, сопровождается макроэргической реакцией гидролиза АТФ.

За счет энергии гидролиза одной молекулы АТФ три иона Na+ выводятся из клетки, а два иона К+ — поступают в клетку. В итоге на мембране клетки возникает разность потенциалов: наружная поверхность мембраны заряжается положительно, а внутренняя – отрицательно.

Магний

Формально относится к макроэлементам. Общее содержание в организме 0,027% (около 20 г). В наибольшей степени магний концентрируется в дентине и эмали зубов, костной ткани. Накапливается в

  • поджелудочной железе,

  • скелетных мышцах,

  • почках,

  • мозге,

  • печени и сердце.

Является внутриклеточным катионом. Концентрация ионов Mg2+ внутри клеток примерно в 2,5-3 раза выше, чем во внеклеточной жидкости.

Во внутриклеточной жидкости АТФ и АДФ присутствуют, в основном, в виде комплексов MgАТФ 2- и MgАДФ 2-.

Во многих ферментативных реакциях активной формой АТФ является комплекс MgАТФ 2-.

14

Препараты магния, применяемые в медицине

MgO магния оксид – применяют в качестве антацидного средства при повышенной кислотности желудочного сока.

MgO + HCl → h3O + MgCl2

MgCl2 – обладает легким послябляющим эффектом.

MgO магния оксид (85%) и магния пероксид MgO2 (15%) «магний перекись». Применяют при кишечных расстройствах.

MgSO4*7h3O магния сульфат (горькая соль) – в зависимости от дозы может обладать седативным, снотворным или наркотическим эффектом. Применяют и как слабительное.

В качестве адсорбирующего и обволакивающего средства применяют тальк силикатное производное Mg2+ — 2 MgSiO3* Mg(HSiO3)2.

Биологическое значение натрия и калия

Было обнаружено, что среднее человеческое тело весом 70 кг содержит 0,07 кг натрия, 0,25 кг калия и остальные другие элементы. Ионы натрия и калия играют различную роль в обмене веществ. Na+ является внеклеточным ионом, а K+ является внутриклеточным ионом. K+ может быть замещен в живых тканях большими однозарядными ионами, тогда как относительно небольшие ионы Na+ могут быть заменены ионами Li+. Ткани млекопитающих включают систему транспорта ионов натрия и калия, известную как натриевая или калиевая помпа.

Натриевая помпа обеспечивает желаемое соотношение концентрации ионов натрия и калия во внеклеточном и внутриклеточном пространствах. Концентрация иона К+ в большинстве клеток животных колеблется от 0,12 до 0,16 моль-3, а иона Na+ в той же клетке не превышает 0,01 моль дм-3.

Соотношение во внеклеточной жидкости сохранено. Таким образом, существует значительный градиент концентраций ионов Na+ и K+ между двумя клеточными ионами. Для поддержания распределения необходима энергия для накопления ионов k+ внутри клеток и выноса ионов Na+.Подтверждено, что насос, вытесняющий ионы Na+ и направляющий ионы K+ в клетки, функционирует при помощи фосфатного белка, который образует более стабильные соединения с K+, чем с Na+. Фосфатный белок взаимодействует с аденозинфосфатом внутри клетки.

Натрий в биологии 

Ион натрия (Na+) необходим для некоторых видов растений в небольшом количестве, но натрий в качестве питательного вещества обычно необходим животным в больших количествах, поскольку он используется для генерации нервных импульсов и для поддержания электролитного баланса и водного баланса.Ионы натрия необходимы для вышеупомянутых функций у животных. Он также необходим для сердечной деятельности и некоторых метаболических функций. Здоровье ухудшается, когда в организме слишком много и слишком мало натрия.

 

Распределение натрия среди видов

Растения:

Натрий — микроэлемент, который способствует метаболизму и синтезу хлорофилла в растениях. Он заменяет калий в нескольких ролях, таких как помощь в открытии и закрытии устьиц и поддержании тургорного давления.Концентрация в цитоплазме может привести к ингибированию ферментов, что, в свою очередь, вызывает некроз и хлороз, подобно тому, как избыток натрия в почве ограничивает поглощение воды из-за снижения водного потенциала, что может привести к увяданию. Растения разрабатывают эти механизмы, чтобы избежать таких проблем, как ограничение поглощения натрия корнями, хранящимися в клеточных вакуолях, и контроль над ними на больших расстояниях, ограничивая повреждение нового роста.

Животные:

Некоторым растениям требуется натрий в небольших количествах, поэтому полностью растительная диета обычно приводит к низкому содержанию натрия в организме.Для этого требуются некоторые травы для получения натрия из минеральных источников и солончаков. Лучший ответ — натрий для чистого соленого вкуса.

Люди: 

Минимальная потребность в натрии составляет от 115 до 500 миллиграммов в день. Это зависит от потоотделения из-за физической активности и от того, адаптирован ли человек к климату. Основным источником натрия в рационе является хлорид натрия. Приемлемое количество потребления натрия составляет от 1,2 до 1,5 грамма в день.

 

Калий в биологии

Калий является важным минеральным микроэлементом.Это основной внутриклеточный ион для всех типов клеток, играющий важную роль в поддержании водно-электролитного баланса. Калий необходим всем живым существам для функционирования всех живых клеток. Он присутствует во всех растительных и животных тканях. Он содержится в клетках растений и в смешанном рационе в особенно высоких концентрациях. В наибольшей концентрации он содержится во фруктах. Растения обычно обладают высокой концентрацией калия. Это, в свою очередь, связано с относительно низким содержанием натрия в растениях.Поэтому вначале люди выделяли калий из золы растений. Тяжелое растениеводство быстро истощает почву калием из-за высокой концентрации калия в растениях, а сельскохозяйственные удобрения потребляют 93% калийной химической продукции современной мировой экономики.

Функции натрия и калия в живых организмах совершенно разные. Животные по-разному используют натрий и калий для создания электрического потенциала в клетках животных.

 

Функция в растении

Калий обеспечивает ионную среду для метаболических процессов в цитозоле. Дефицит ионов калия может нарушать способность растения поддерживать эти процессы. Он также участвует в других процессах, таких как синтез белка, фотосинтез и поддержание баланса катионов: анионов в цитозоле и вакуоли.

 

Функция у животных

Калий является основным катионом в клетках животных. Мембранный потенциал можно описать как разницу между концентрациями этих заряженных частиц, которая приводит к разнице электрического потенциала как внутри, так и снаружи клеток.Транспортер ионов служит для поддержания баланса между калием и натрием в клеточной мембране. Клетки обладают способностью производить электрический разряд, который очень важен для функционирования организма.

 

Польза калия при проблемах со здоровьем

Польза калия для здоровья человека весьма разнообразна, но она сильно недооценивается. Тем не менее, сейчас самое время признать пользу калия для здоровья человека. Мы заявляем о преимуществах по некоторым категориям:

 

  1. Защита от инсульта-

В наши дни инсульты очень распространены.Каждый год 1 25 000 человек теряют свою драгоценную жизнь из-за этих инсультов. Инсульты возникают в организме при недостатке притока крови к мозгу. Чтобы избежать этой болезни, люди должны ежедневно есть продукты, богатые калием. Исследование показывает, что у людей, ежедневно употребляющих продукты, богатые калием, риск инсульта на 24% ниже, чем у тех, кто придерживается минимального количества продуктов, богатых калием. Эти диеты напрямую связаны с минимизацией риска любых проблем с сердцем.

  1. Берегите себя от камней в почках-

По общему сценарию проблема камней в почках является частым заболеванием во всем мире.В общих чертах мы можем определить проблему камней в почках как совокупность материалов, которые могут образовываться в концентрированной моче. Типичным минералом, обнаруженным в камнях в почках, является кальций. Различные исследования утверждают, что уровень кальция в моче можно снизить с помощью цитрата калия. Разновидности фруктов и овощей содержат в себе достаточное количество калия. Теперь вы можете добавить эти овощи и фрукты в свой рацион, чтобы бороться с проблемой камней в почках. Четырехлетнее исследование показало, что люди, которые ежедневно придерживаются диеты, богатой калием, имеют на 51% меньше шансов получить эту почечнокаменную болезнь.С другой стороны, двенадцатилетнее исследование утверждает, что у людей, ежедневно придерживающихся диеты, богатой калием, на 35% меньше шансов заболеть мочекаменной болезнью.

  1. Берегите себя от проблем с артериальным давлением —

Артериальное давление — это заболевание, которое напрямую влияет на сердце и мозг. Артериальное давление приводит к фатальной проблеме сердечного приступа и кровоизлияния в мозг. Выводя из организма избыток натрия, диета, богатая калием, может снизить кровяное давление.Повышенный уровень натрия в организме может легко поднять кровяное давление, особенно в том случае, если у человека уже есть проблемы с высоким кровяным давлением. Сводный результат 33 исследований показывает, что диета, богатая калием, благоприятно влияет на систолическое и диастолическое кровяное давление. В ходе эксперимента некоторые люди увеличили потребление калия. В результате их предшествующее артериальное давление снизилось на 3,49 мм рт. ст., а позднее — на 1,96 мм рт. ст.

  1. Продолжайте уменьшать задержку воды —

Когда в организме начинает накапливаться избыток жидкости, человек сталкивается с проблемой задержки воды.Фактически проблема удержания воды была решена калием. Функция калия заключается в увеличении мочеиспускания и снижении уровня натрия.

  1. Защита от остеопороза-

При остеопорозе различают пористые и полые кости. Один из самых важных минералов для лучшего здоровья костей, кальций имеет минимальное содержание при этом заболевании. Диета, богатая калием, повышает уровень кальция, который снижается при мочеиспускании. В кластере из 62 наиболее здоровых женщин в возрасте от 45 до 55 лет наблюдается наибольшая общая костная масса только благодаря диете, богатой калием.С другой стороны, исследование 994 здоровых женщин в пременопаузе показало, что эти женщины придерживались диеты, богатой калием, и имели большую костную массу в тазобедренных костях и нижней части спины.

 

Недостатки низкого и высокого содержания калия-

Данные одной анонимной страны показывают, что лишь менее 2% людей соответствуют предписанным рекомендациям по калию. Тем не менее, не было бы никакого вреда в том, чтобы иметь меньшее количество калия в организме, поскольку он не вызывает такого дефицита.Несмотря на это, когда человеческое тело внезапно начинает терять большое количество калия, эта ситуация начинает вызывать серьезный дефицит в организме. Когда человеческий организм не в состоянии удалить минералы с мочой, возникает избыток калия в крови.

 Наконец, мы можем сказать, что калий должен быть неотъемлемой частью нашего ежедневного рациона.

Следует помнить

  • Ионы натрия содержатся в клетках человека, таких как нервные клетки, и они регулируют поток воды через мембрану.

  • Натрий необходим для транспортировки сахаров и аминокислот в клетки.

  • Ионы калия находятся в клетках. Они регулируют устьица, такие как открытие и закрытие устьиц.

  • Ионы калия помогают поддерживать осмолярность клетки.

  • Калий важен для функционирования сердца, мышц и концентрации скелета.

  • Натрий и калий поддерживают электролитный баланс организма.

  • При высоком потреблении натрия и низком потреблении калия существует вероятность сердечно-сосудистых заболеваний и риск смерти.

  • Основным источником натрия является соль, которую добавляют во время приготовления пищи, другими источниками натрия являются сыр, морковь, яйца и т. д.

  • Суточная потребность натрия составляет от 5 г до 10 г для взрослых.

  • Высокое потребление соли вызывает высокое кровяное давление.

  • Натриево-калиевая помпа предназначена для подачи ионов натрия и калия против градиента концентрации.Ионы натрия откачиваются, а калий поступает внутрь.

  • Натриево-калиевая помпа очень важна, так как она важна для передачи нервных импульсов в организме человека.

  • Нормальный уровень натрия в организме человека составляет около 135-145 ммоль/л.

  • Когда уровень натрия в организме человека падает, это называется гипонатриемией.

  • Гипонатриемия приводит к головным болям, тошноте или коме.

 

Советы по освоению этой главы

Биология — это предмет, который некоторым учащимся кажется сложным, а другим — легким, потому что по этому предмету нужно запомнить больше вещей, а в лаборатории есть практические задания.Она обширна, но это интересная тема. Чтобы добиться успеха в этой главе, учащиеся могут следовать приведенным ниже советам: —

  • Будьте внимательны в классе — Учащиеся могут думать, что знают главу, и могут быть невнимательными, из-за чего позже у них останется много сомнений, или они могут не понял главу.

  • Прочитать главу. Учащиеся должны постоянно читать или изучать главы после того, как они преподаются в классе. Это поможет учащимся понять, поняли ли они тему или нет.

  • Запишите сомнения — После изучения темы у учащихся могут возникнуть сомнения, которые они должны записать, чтобы задать вопрос своему учителю.

  • Делайте заметки. Учащиеся всегда должны делать заметки, пока учитель преподает в классе. Они могут делать заметки краткими, но таким образом, чтобы они могли их понять, и их было легко пересмотреть, просто прочитав заметки. Они всегда могут делать свои собственные заметки, обращаясь к книге и заметкам. Это поможет ученику учиться и запоминать в процессе записи.

  • Практические занятия. Учащиеся должны быть внимательны, пока выполняются практические занятия в лаборатории, наблюдая за экспериментами, они могут получить знания по теме. Это помогло многим студентам запомнить тему.

  • Учитесь, чтобы понять — не просто читайте презентации, заметки и книги. Постарайтесь понять тему во время чтения.

  • Обсудите с друзьями — обсуждение с другими на любые темы делает тему более интересной, потому что это будет более интерактивным.Друзья также могут поделиться знаниями, которые могут быть важны.

  • Попробуйте проверить себя — После завершения изучения темы учащиеся должны пройти тест для себя, который позволит учащимся узнать, какие концепции непонятны и могут быть прояснены с учителями или репетиторами.

  • Решите вопросы — После завершения главы учащийся должен попытаться решить вопросы, данные в конце главы. Это охватит половину темы главы и поможет учащимся узнать, какие вопросы присутствуют в главе.

  • Решить предыдущие вопросы — Этот шаг поможет учащимся, которые появятся на экзаменах, они должны собрать прошлогодние вопросы и попытаться решить ответы самостоятельно. Это даст им некоторое представление о структуре вопросника и важных вопросах.

  • Практическая диаграмма. В биологии учащиеся должны продолжать практиковаться, чтобы нарисовать диаграмму, потому что могут возникнуть некоторые вопросы, которые делают диаграмму важной.

  • Студенты всегда могут скачать учебные материалы Vedantu по любой теме биологии с веб-сайта. Вопросы за предыдущий год также доступны на веб-сайте Vedantu и могут быть загружены в формате PDF. Если у них все еще есть какие-то сомнения, они могут присоединиться к онлайн-занятиям в Веданту.

Биологическое значение калия — W3schools

 

Калий необходим для функционирования всех живых клеток, поэтому он присутствует во всех тканях растений и животных.Это незаменимый микроэлемент и основной внутриклеточный ион всех клеток. Калий также поддерживает водно-электролитный баланс жидкостей организма. Калий в основном содержится в высоких концентрациях в растениях. Высокая концентрация калия в растении связана с низкой концентрацией натрия. Калий был впервые выделен из растения, что означает калий и, как он дал название калий.

Диетическая мера калия :

  • Адекватное потребление калия для мужчин и женщин в возрасте 14 лет составляет 4700 мг.Адекватное потребление для беременных женщин составляет 4700 мг/сутки, а в период лактации – 5100 мг/сутки.
  • Для младенцев 400 мг, от 6 до 12 месяцев Ai составляет 700 мг, а от 1 до 13 лет адекватное потребление составляет от 3000 до 4500 мг/день.

Значение калия для растений:

  • Высокая концентрация калия в растениях свидетельствует о том, что интенсивное растениеводство быстро истощает почвы, содержащие калий.
  • Сельскохозяйственные удобрения потребляют 93% химического калия в современной мировой экономике.

Дефицит калия в растениях :

  1. Дефицит калия в растениях также известен как дефицит калия. Это заболевание чаще всего встречается на песчаных легких почвах, поскольку ионы калия хорошо растворимы и легко выщелачиваются из почв без коллоидов.
  2. Недостаток калия у растения вызывает бурый ожог и скручивание кончиков листьев, а также вызывает хлороз между жилками листьев.
  3. Дефицит калия замедляет рост растений, развитие корневой системы, а также развитие семян и плодов.

Значение калия для животных :

  • Калий является основным катионом внутри клеток животных, тогда как натрий в основном присутствует вне клеток. Эта разница между этими двумя заряженными частицами создает электрический потенциал между внутренней и внешней частями клеток, известный как мембранный потенциал.
  • Мембранный потенциал, создаваемый этими двумя ионами, приводит к возникновению потенциала действия. Эта способность генерировать потенциал действия клетками важна для таких функций организма, как нейротрансмиссия, работа сердца и сокращение мышц.

Дефицит калия у животных :

Высокое кровяное давление (гипертония) :

Низкий уровень калия увеличивает риск гипертонии, сердечно-сосудистых заболеваний и инсульта.

Гипокалиемия :

Острая нехватка калия в жидкостях организма может привести к смертельному состоянию, известному как гипокалиемия. Обычно это происходит в результате потери калия через диурез, диарею или рвоту. Симптомы гипокалиемии включают мышечную слабость и судороги, нарушения ЭКГ, снижение рефлекторной реакции и паралич дыхания в тяжелых случаях.

Побочные эффекты добавок калия :

  • Наиболее распространенными побочными эффектами добавок калия являются желудочно-кишечные симптомы. К ним относятся рвота, тошнота, дискомфорт в животе или диарея. Чтобы уменьшить эти побочные эффекты, добавки калия следует принимать во время еды.
  • Гиперкалиемия также является одним из серьезных побочных эффектов калия. Когда калий накапливается быстрее, чем почки могут его выводить, это приводит к гиперкалиемии. Гиперкалиемия часто встречается у лиц с почечной недостаточностью.Симптомы гиперкалиемии включают мышечную слабость, покалывание рук и ног и временный паралич.

Пищевые источники калия:

  • Продукты с высокой концентрацией калия включают картофель, апельсиновый сок, киви, авокадо, бананы, репу, кокос, абрикосы и т. д.
  • Наиболее концентрированные продукты с калием включают солнце — сушеные помидоры, сушеные травы, сухая сыворотка, шоколад, рисовые отруби, патока и т. д.

Биологическое значение натрия и калия

Найдите в Интернете бесплатные темы по химии, охватывающие широкий спектр концепций, разработанные исследовательскими институтами по всему миру.

Биологическое значение натрия и калия

Одновалентные ионы натрия и калия в больших количествах содержатся в биологических жидкостях. Эти ионы выполняют важные биологические функции, такие как поддержание ионного баланса и проведение нервных импульсов. Типичный мужчина весом 70 кг содержит около 90 г натрия и 170 г калия по сравнению с 5 г железа и 0,06 г меди.

Ионы натрия обнаруживаются преимущественно снаружи клеток, в плазме крови и в интерстициальной жидкости, окружающей клетки.Эти ионы участвуют в передаче нервных сигналов, в регулировании потока воды через клеточные мембраны и в транспорте сахаров и аминокислот в клетки.

Натрий и калий, хотя и похожи химически, количественно различаются своей способностью проникать через клеточные мембраны, механизмами транспорта и эффективностью активации ферментов.

Таким образом, ионы калия являются наиболее распространенными катионами в клеточной жидкости, где они активируют многие ферменты, участвуют в окислении глюкозы с образованием АТФ и вместе с натрием отвечают за передачу нервных сигналов.Натрий-калиевый насос играет важную роль в передаче нервных сигналов.

Натрий поддерживает электролитный баланс в организме. Ионы калия в основном находятся внутри клетки. Ионы калия поддерживают осмолярность (концентрация раствора, выраженная как общее количество частиц растворенного вещества на литр) клетки. Они также регулируют открытие и закрытие устьиц.

Натрий содержится в основном в жидкостях организма. Он играет важную роль в поддержании объема крови и артериального давления, привлекая и удерживая воду.Натрий также важен для клеточного осмотического давления (прохождение жидкости в клетки и из клеток) и для передачи нервных импульсов.

Калий является основным внутриклеточным ионом для всех типов клеток, играя важную роль в поддержании водно-электролитного баланса. Калий необходим для функционирования всех живых клеток и поэтому присутствует во всех растительных и животных тканях.

Калий и натрий — это электролиты, которые помогают вашему организму поддерживать объем жидкости и крови, чтобы он мог нормально функционировать.Однако потребление слишком малого количества калия и слишком большого количества натрия может повысить кровяное давление.

Кальций и магний — это щелочноземельные металлы, которые стали необходимостью в нашей повседневной жизни и элементами, которые поддерживают человеческое тело и помогают нам нормально функционировать. Эти два элемента являются чрезвычайно эффективными сплавами и используются в различных отраслях промышленности для различных целей.

Функция:

Организм использует натрий для контроля артериального давления и объема крови.Ваше тело также нуждается в натрии для правильной работы мышц и нервов.

Наряду с натрием калий регулирует водный и кислотно-щелочной баланс в крови и тканях, играет важнейшую роль в передаче электрических импульсов в сердце. Активный транспорт калия в клетки и из клеток имеет решающее значение для сердечно-сосудистой и нервной функций.

Чем больше калия вы едите, тем больше натрия вы теряете с мочой. Калий также помогает ослабить напряжение в стенках кровеносных сосудов, что способствует дальнейшему снижению артериального давления.Повышение уровня калия с помощью диеты рекомендуется взрослым с артериальным давлением выше 120/80, которые в остальном здоровы.

Получение достаточного количества калия с пищей может помочь вам сохранить здоровую нервную функцию. Резюме: этот минерал играет важную роль в активации нервных импульсов во всей нервной системе. Нервные импульсы помогают регулировать сокращения мышц, сердцебиение, рефлексы и многие другие процессы.

Калий необходим для нормального функционирования всех клеток.Он регулирует сердцебиение, обеспечивает правильную работу мышц и нервов и жизненно важен для синтеза белка и метаболизма углеводов.

Биологическое значение натрия и калия — учебный материал для IIT JEE

 


Биологическое значение натрия

Рис.1. Резюме важности ионов натрия

  • Соли натрия, такие как хлорид натрия, используются в качестве консерванта при мариновании.

  • Нормальный уровень натрия в сыворотке составляет примерно 135–145 ммоль/л. Падение уровня натрия в плазме крови ниже контрольного значения известно как Гипонатриемия . Гипонатриемия приводит к головной боли, тошноте, коме, судорогам и т. д.​

Биологическое значение калия / Какова функция калия в организме?
  • Ионы калия поддерживают осмолярность (концентрация раствора, выраженная как общее количество частиц растворенного вещества на литр) клетки.Они также регулируют открытие и закрытие устьиц.

  • Ионы калия действуют как кофактор для некоторых ферментов, таких как пируваткиназа .

  • Калий важен для работы сердца, скелета и сокращения мышц.

  • Диеты с низким содержанием калия приводят к гипертонии.

  • Поддерживает электролитный баланс в организме.

Натриево-калиевый насос

Натрий-калиевый насос представляет собой АТФазу, обнаруженную в плазматической мембране клеток животных.

Рис. 2. Натриево-калиевый насос

Часто задаваемые вопросы (FAQ)


Q1. Какова функция натрий-калиевой помпы?

Сол. Накачивает ионы натрия и калия против градиента концентрации.Ионы натрия откачиваются, а ионы калия поступают внутрь.

Q2. Почему натрий-калиевый насос так важен для человеческого организма?

Сол. Натриево-калиевая помпа очень важна для организма человека, так как необходима для передачи нервных импульсов.

Q3. Где содержится больше всего калия в организме?

Сол. Большая часть калия находится внутри клеток, то есть внутриклеточно.


Посмотрите это видео для получения дополнительной информации

Другие материалы

Биологическое значение натрия и калия

калий_в_биологии

Калий является важным минеральным макроэлементом и основным внутриклеточным ионом для всех типов клеток. Важен для поддержания водно-электролитного баланса в организме.

Дополнительные рекомендуемые знания

Функция в корпусе

Калий является основным катионом (положительным ионом) внутри клеток животных, тогда как натрий является основным катионом вне клеток животных. Различия в концентрации этих заряженных частиц вызывают разницу в электрическом потенциале внутри и снаружи клеток, известную как мембранный потенциал.Баланс между калием и натрием поддерживается ионными насосами в клеточной мембране. Потенциал клеточной мембраны, создаваемый ионами калия и натрия, позволяет клетке генерировать потенциал действия — «всплеск» электрического разряда. Способность клеток производить электрический разряд имеет решающее значение для таких функций организма, как нейротрансмиссия, сокращение мышц и работа сердца.

Дефицит

Гипокалиемия

Острая нехватка калия в жидкостях организма может вызвать потенциально смертельное состояние, известное как гипокалиемия.Гипокалиемия обычно возникает в результате потери калия через диарею, диурез или рвоту. Симптомы связаны с изменениями мембранного потенциала и клеточного метаболизма. Симптомы включают мышечную слабость и судороги, паралитическую кишечную непроходимость, нарушения ЭКГ, паралич кишечника, снижение рефлекторной реакции и (в тяжелых случаях) паралич дыхания, алкалоз и аритмию.

В редких случаях обычное употребление большого количества черной солодки приводило к гипокалиемии. Солодка содержит соединение (глицирризин), которое увеличивает выведение калия с мочой.

Недостаточное потребление

Хотя низкое потребление калия с пищей не приводит к гипокалиемии у здоровых людей, многие долгосрочные риски для здоровья связаны с недостаточным содержанием калия в пище.

В рекомендациях Института медицины от 2004 г. рекомендованная суточная доза калия составляет 4700 мг для взрослых [ цитирование ] , исходя из уровней потребления, которые, как было установлено, снижают артериальное давление, снижают чувствительность к соли и минимизируют риск камни в почках.Однако большинство американцев потребляют только половину этого количества в день ([1]). Точно так же в Европейском Союзе, особенно в Германии и Италии, широко распространено недостаточное потребление калия ([2]).

Заболевания, которые можно предотвратить при адекватном потреблении калия, включают инсульт, остеопороз, камни в почках и гипертонию.

Источники пищи

Употребление разнообразных продуктов, содержащих калий, — лучший способ получить достаточное его количество. Здоровые люди, придерживающиеся сбалансированной диеты, редко нуждаются в пищевых добавках.Продукты с высоким содержанием калия включают апельсиновый сок, картофель, бананы, авокадо, абрикосы, пастернак и репу, хотя многие другие фрукты, овощи и мясо содержат калий.

Побочные эффекты и токсичность

Желудочно-кишечные симптомы являются наиболее распространенными побочными эффектами добавок калия, включая тошноту, рвоту, дискомфорт в животе и диарею. Прием калия во время еды или прием микрокапсулированной формы калия может уменьшить побочные эффекты со стороны желудочно-кишечного тракта.

Гиперкалиемия является наиболее серьезной побочной реакцией на калий. Гиперкалиемия возникает, когда калий накапливается быстрее, чем почки могут его удалить. Чаще всего встречается у лиц с почечной недостаточностью. Симптомы гиперкалиемии могут включать покалывание рук и ног, мышечную слабость и временный паралич. Наиболее серьезным осложнением гиперкалиемии является развитие нарушения сердечного ритма (аритмии), которое может привести к остановке сердца.

Хотя гиперкалиемия у здоровых людей встречается редко, пероральные дозы, превышающие 18 г за один раз, у лиц, не привыкших к высокому потреблению, могут привести к гиперкалиемии.Все добавки, продаваемые в США, содержат не более 99 мг калия; здоровому человеку нужно было бы употребить более 180 таких таблеток, чтобы испытать серьезные риски для здоровья.

См. также

  • [http://lpi.oregonstate.edu/infocenter/minerals/potassium/ Университет штата Орегон – Информационный центр по микроэлементам

Калий – питание человека

Калий является наиболее распространенным положительно заряженным ионом внутри клеток. Девяносто процентов калия содержится во внутриклеточной жидкости, около 10 процентов во внеклеточной жидкости и только 1 процент в плазме крови.Как и в случае с натрием, уровень калия в крови строго регулируется. Гормон альдостерон в первую очередь контролирует уровень калия, но другие гормоны (например, инсулин) также играют определенную роль. Когда уровень калия в крови повышается, надпочечники выделяют альдостерон. Альдостерон действует на собирательные трубочки почек, где стимулирует увеличение количества натрий-калиевых насосов. Затем реабсорбируется натрий и выделяется больше калия. Поскольку калий необходим для поддержания уровня натрия и, следовательно, баланса жидкости, ежедневно организм теряет около 200 миллиграммов калия.

Другие функции калия в организме

В нервном импульсе участвует не только натрий, но и калий. Нервный импульс движется по нерву за счет движения ионов натрия в клетку. Чтобы прекратить импульс, ионы калия устремляются из нервной клетки, тем самым уменьшая положительный заряд внутри нервной клетки. Это уменьшает стимул. Чтобы восстановить первоначальную концентрацию ионов между внутриклеточной и внеклеточной жидкостью, натрий-калиевый насос переносит ионы натрия наружу в обмен на ионы калия внутрь.По завершении восстановленных концентраций ионов нервная клетка теперь готова к приему следующего импульса. Точно так же в мышечных клетках калий участвует в восстановлении нормального мембранного потенциала и прекращении мышечного сокращения. Калий также участвует в синтезе белка, энергетическом обмене и функционировании тромбоцитов и действует как буфер в крови, играя роль в кислотно-щелочном балансе.

Дисбаланс калия

Недостаточный уровень калия в организме (гипокалиемия) может быть вызван низким потреблением калия с пищей или высоким потреблением натрия, но чаще это происходит из-за лекарств, которые увеличивают выведение воды, в основном диуретиков.Признаки и симптомы гипокалиемии связаны с функциями калия в нервных клетках и, следовательно, с сокращением скелетных и гладких мышц. Признаки и симптомы включают мышечную слабость и судороги, респираторный дистресс и запор. Серьезное истощение калия может вызвать аномальные сокращения сердца и даже привести к летальному исходу. Высокий уровень калия в крови или гиперкалиемия также влияет на сердце. Это тихое состояние, поскольку оно часто не имеет признаков или симптомов. Чрезвычайно высокий уровень калия в крови нарушает электрические импульсы, стимулирующие сердце, и может привести к его остановке.Гиперкалиемия обычно является результатом нарушения функции почек.

Потребности и пищевые источники калия

МОМ основывала свои ИИ для калия на уровнях, связанных со снижением артериального давления, снижением чувствительности к соли и минимальным риском образования камней в почках. Для взрослых мужчин и женщин старше девятнадцати лет адекватное потребление калия составляет 4700 граммов в день. ИП для других возрастных групп перечислены в Таблице 3.8 «Достаточное потребление калия».

Таблица 3.8 Адекватное потребление калия

Возрастная группа мг/день
Младенцы (0–6 месяцев) 400
Младенцы (6–12 месяцев) 700
Дети (1–3 года) 3000
Дети (4–8 лет) 3 800
Дети (9–13 лет) 4 500
Подростки (14–18 лет) 4 700
Взрослые (старше 19 лет) 4 700

Справочное потребление с пищей: вода, калий, натрий, хлорид и сульфат.Институт медицины. http://www.iom.edu/Reports/2004/Dietary-Reference-Intakes-Water-Potassium-Sodium-Chloride-and-Sulfate.aspx. Обновлено 11 февраля 2004 г. По состоянию на 22 сентября 2017 г.

Пищевые источники калия

Фрукты и овощи с высоким содержанием калия: шпинат, салат, брокколи, горох, помидоры, картофель, бананы, яблоки и абрикосы. Цельные зерна и семена, некоторые виды рыбы (например, лосось, треска и камбала) и мясо также содержат много калия.Диетические подходы к остановке гипертонии (диета DASH) делают упор на продукты, богатые калием, и будут обсуждаться более подробно в следующем разделе.

Биодоступность

В тонком кишечнике всасывается более 90 процентов пищевого калия. Несмотря на высокую биодоступность, калий является хорошо растворимым минералом и легко теряется при приготовлении и обработке пищевых продуктов. Свежие и замороженные продукты являются лучшими источниками калия, чем консервированные.

Биологическое значение натрия и калия

Опубликовано : 02.07.2018 23:05

Глава:

11-й Химия: БЛОК 5: Щелочные и щелочноземельные металлы

Одновалентные ионы натрия и калия в больших количествах содержатся в биологических жидкостях.

Биологические важность натрия и калия

 

Одновалентные ионы натрия и калия обнаружены в больших соотношения в биологических жидкостях.Эти ионы выполняют важные биологические функции, такие как поддержание ионного баланса и проведение нервных импульсов. А типичный человек весом 70 кг содержит около 90 г натрия и 170 г калия по сравнению с всего 5 г железа и 0,06 г меди.

 

Ионы натрия находятся в основном снаружи клеток, находится в плазме крови и интерстициальной жидкости, окружающей клетки. Эти ионы участвуют в передаче нервных сигналов, в регулирует поток воды через клеточные мембраны и транспорт сахаров и аминокислот в клетки.Натрий и калий, хотя так похожи химически, количественно различаются по способности проникать через клеточные мембраны, в их транспортных механизмах и в их эффективности для активации ферментов. Таким образом, ионы калия являются наиболее распространенными катионами в клеточных жидкостях, где они активируют многие ферменты, участвуют в окислении глюкозы с образованием АТФ и вместе с натрием отвечают за передачу нервных сигналов.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован.