А. Ж. Сарсенбекова

1. 
   Лигандтардың әpбip түрінің саны (егер бірден көп болса) грек сандарымен қосымша көрсетіледі (ди-, три-, тетра-, пента- жене гекса, т.б).
   
2. 
   Аниондық комплекстерде анионның атына — am жалғауы жалғанады.
   

3. 
   Металдың тотығу дәрежесі рим санымен жақшаның ішінe алынып, металдың атынан кейін жазылады. Мысалы, [Co(NH₃)₅Cl]²⁺ қосылысында кобальттың тотығу дәрежесі +3 екені рим саны III арқылы көрсетіледі.
   

[Co(NH₃)₆]Cl₃ - гексаамминкобальт (III) хлориді

Реакция барысында электрондарын беретін атомдар, иондар және молекулалар тотықсыздандырғыш, ал электрондарды қосып алатын бөлшектер тотықтырғыш болып есептеледі.

Реакция барысында электрондардың берілуі тотығуға, ал электрондардың қосып алынуы тотықсыздануға жатады. Сол себепті тотығу-тотықсыздану реакцияларының нәтижесінде тотықсыздандырғыш электрондарын беріп, тотығады, ал тотықтырғыш электрондарды қосып алып, тотықсызданады.

Тотықсыздандырғыш Тотықтырғыш

тотығады. - nе ↔ тотықсызданады.

Электрондардың тотықсыздандырғыштан тотықтырғышқа тасымалдануы барысында белгілі бір атомның, молекуланың немесе ионның тотығу дәрежесі өзгереді және тотығатын заттың тотығу дәрежесі жоғарылайды, ал тотықсызданатын заттікі - төмендейді.

Тотығу-тотықсыздану реакциялары үшке бөлінеді: молекулааралық, молекулаішілік, диспропорция.

1.6.1 Тотығу-тотықсыздану реакцияларын құрастыру және

теңестіру
Тотығу-тотықсыздану реакцияларын теңестңрудің екі тәсілі бар, электронды баланс жене ионды-электронды тәсілдері. Екі тәсілдің де негізі бірдей: ол - тотығу-тотықсыздану процесінде тотықсыздандырғыш берген электрон-дардың саны тотықтырғыш қосып алған электрондар санына тең болуы шарт.

Ең әуелі электронды баланс тәсілі бойынша мынадай реакцияны теңестіріп көрейік.

Реакция кезінде тотығу дәрежсі өзгеретін элементтерді тауып, олардың үстіне жазамыз:

+4 +7 +6 +2

Na₂SО₃ + KMnО₄+H₂SО₄ → Na₂SО₄ + MnSО₄ + K₂SО₄ + H₂О

тотықсыздан- тотықтырғыш

дырғыш
S⁺⁴ - 2е = S⁺⁶

Мn⁺⁷ + 5е = Мn⁺²

Тотығу және тотықсыздану процесіне қатысушы заттардың коэффициенттері электрондык баланс тәсілінің шарты бойынша тотықсыздандырғыш берген, тотықтырғыш қосып алған электрондар санына тең болады:

5 S⁺⁴ - 2е = S⁺⁶

2 Мn⁺⁷ + 5е = Мn⁺²

Қысқартылған теңдеуден соң, реакцияның молекулярлық теңдеуін жазамыз.

Тотығу және тотықсыздану реакцияларының жартылай иондық теңдеулері түрінде жазамыз:

5 SО₃^2- + Н₂О -2е = SО₄^2- + 2Н⁺

2 MnО₄^- + 8Н⁺ + 5е = Mn²⁺ + 4Н₂О
Соңғы теңдеуде MnО₄^- анионындағы 4 оттек атомын байланыстыру үшін 8Н⁺ керектігін бірдей ecкерiп жазамыз. Табылған коэффиценттерге теңдеулердің оң жағы мен сол жағын көбейтіп қоссақ, иондық теңдеудің теңескен түpi шығады:
5Na₂SО₃ + 2KMnО₄ + 3H₂SО₄ → 5Na₂SО₄ + 2MnSО₄ + K₂SО₄ + 3H₂О
Тотығу-тотықсыздану процестері табиғат пен ағзаларда мынадай қызметтер атқарады:

1. 
   Жанды ағзалардағы зат және энергия алмасу.
   
2. 
   Табиғаттағы шіру және ашу.
   
3. 
   Жасыл өсімдіктердегі фотосинтез реакциясы.
   
4. 
   Адамдар мен жануарлардың жүйке қызметі.
   

1. 
   Күрделі органикалық заттардың қорекпен қабылданатын заттардан синтезделуі немесе пластикалық процестер (анаболикалық немесе ассимиляция).
   
2. 
   Күрделі органикалық заттардың қарапайымдау заттарға дейін ыдырауы немесе энергетикалық процестер (катаболикалық немесе диссимиляция).
   

О₂ + 4Н⁺ + 4 е → 2 Н₂О

Бұл реакция биологиялық жүйелерде сатылап, ферменттердің қатысуымен жүреді.

Метаболизм барысында жанды ағзаларда пайда болатын кейбір уытты заттар ТТР-ның көмегімен ыдырайды. Атап айтқанда, ағза осындай әдіспен сутегі пероксидінің зиянды әсерінен арылады:

каталаза

2Н₂О₂ → 2Н₂О + О₂

ЖМҚ-дың ерекшеліктерінің біріне олардың қасиеттерінің макромолекуланың геометриялық пішініне тәуелділігі жатады. ЖМҚ-дың макромолекуласы көбінесе сызықтық, тармақталған және кеңістік пішінде болады. Маңыздысы - сызықтық, себебі макромолекуланың көптеген қасиеттері (иірілу, айналу, икемділік, созылғыштық, механикалық төзімділік) байланысты болады. Мысалы, созылғыштық қасиетті жанды ағзаның көптеген ұлпалары көрсетеді. Мысалы, тері, шаш, бұлшық еттер.

Медициналық тұрғыдан маңызды ЖМҚ-ға жатады:

1. 
   Нуклеин қышқылдары.
   
2. 
   Ақуыздар және олардың туындылары (нуклеопротеидтер, глюкопротеидтер, липопротеидтер).
   
3. 
   Көмірсулар (гликоген).
   

ЖМҚ-дың жанды ағзалардың құрамында болатын басым бөлігі еріген күйде болады. ЖМҚ-дың ерітінділері коллоидтық ерітінділердің біраз қасиеттерін кайталайды. Мысалы, олар нашар диффузияланады. Мембрана арқылы өтпейді, бөлшектерінің мөлшері коллоидтық жүйелердікіне сәйкес келеді (10^-6-10^-7см). Бірақ коллоидтық ерітінділерден өзгешеліктері де бар. Мысалы, ерітінділерде бөліну беткейі болмайды, сол себепі гомогенді жүйелерге жатады немесе нақты ерітінділерге жатқызуға болады. Тұрақтылығы жоғары және концентрациясы 10-12% жетуі мүмкін.

ЖМҚ-дың ерітінділері өздеріне ғана тән арнайы қасиеттермен де сипатталады. Мысалы, олардың тұтқырлығы өте жоғары, оңай желатинденеді (қоймалжынданады). Еру процесі ісіну процесінен басталады. Ал кей жағдайларда ерекше құбылыстар (синерезис, тиксотропия, коацервация) байқалады.
1.7.2 Белоктардың ерітінділері - полиэлектролиттер және полиамфолиттер
ЖМҚ-дың ерітінділері де электролиттер және электролит еместер болып бөлінеді. Электролит еместерге каучуктың ерітінділері, нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза, т.б. жатады. ЖМ электролиттерге немесе полиэлектролиттерге құрамында карбоксил, сульфа немесе амин топтары болатын қосылыстар жатады. Құрамында карбоксил және амин топтары болатындықтан, акуыздарды полиамфолиттер деп атайды. Ақуыздар полиамфолиттер ретінде әрі қышкылдық, әрі негіздік қасиеттер көрсетіп, амфотерлік қосылыстар тобына жатады. Ақуыздар сілтілермен әрекеттесіп, кышқылдық қасиет көрсетеді.

Қышқылдармен әрекеттескенде негіздік қасиет көрсетеді.

Ақуыз молекуласының заряды ионогенді топтардың диссоциациялану қабілетіне байланысты болады. Иондалған негіздік және қышқылдық топтардың мөлшері бірдей болатын ақуыз молекуласының күйі изоэлектрлік күй деп аталады.

Осындай күйге сәйкес келетін рН шамасы изоэлектрлік нүкте деп аталады.

Биполюсті ион немесе Цвиттер-ион немесе амфиион.

желатин 4,7

гемоглобин 6,8

Ақуыз молекуласының заряды ортаның рН-на тәуелді болып келеді: 1)қышқылдық ортада ақуыз молекуласы оң зарядталады, ал сілтілік ортада теріс зарядталады.

Шектеулі ісінудің сандық сипатына ісіну дәрежесі жатады. Ісіну дәрежесі ісіну барысында үлкейген полимер массасының немесе көлемінің оның бастапқы массасына немесе көлеміне қатынасымен анықталады.

m - ісінген полимер массасы

V - ісінген полимер көлемі

М₀ - бастапқы масса

V₀ - бастапқы көлем

Егер полимер молекуласының арасында берік байланыстар болмаса, ісіну процесі гомогенді жүйе түзілгенше, яғни еріткіштің молекулаларымен толық толтырылғанша жүреді. Мұндай ісіну шексіз ісіну деп аталады. Мысалы, белоктар суда, каучуктар көмірсуларда шексіз ісінеді. Желатин ерітіндісінің, крахмал клейстерінің және желімнің дайындалуы шексіз ісінуге негізделген.

Полимерлердің ісінуі барысында ісіну қысымы пайда болады. Ол өзінің табиғаты бойынша осмос қысымына ұқсас болып келеді. Полимерлердің бұл қасиеті іс жүзінде бас сүйегін жіктеп бөлу үшін қолданады. Ісіну процесіне еріткіштің табиғаты әсер етеді. Полюсті ЖМҚ полюсті еріткіштерде (су, ацетон, спирт) жақсы ериді. Ісіну дәрежесі температура жоғарылағанда, ортаның рН-ы ИЭН-ден ауытқығанда жоғарылайды. Мысалы, шыбын немесе маса, ара шаққанда терінің рН-ы өзгеруіне байланысты қатты ісіну процесі байқалады. Себебі макромолекуланың (ақуыздың) пішіні өзгеріп, оның сольваттану мүмкіндігі артады. Ісіну дәрежесі бойынша ақуыздың ИЭН-ін анықтауға болады. Ақуыз молекуласы ИЭН-ге жуық рН шамасында ең төменгі ісінуді көрсетеді. Себебі ИЭН-де ақуыз молекуласының заряды болмайды, конфигурациясы орама немесе глобула тәрізді болады. Сол себепті су молекулаларымен әрекеттесу мүмкіндігі аз болады.

Ісіну процесінің медициналы-биологиялық маңызы немесе түсіндірмесі адам ағзасының ісінуімен байланысты. Бұл жағдай ағзадағы сулы-тұзды алмасудың бұзылуына байланысты және жасушаның суды артық мөлшерде сіңіруіне байланысты болып келеді. Мұндай құбылысты бүйректің қызметі бұзылғанда ағзада натрий ионының жиналуымен түсіндіруге болады. Сол сияқты медициналық тәжірибеде бас миының ісінуі кездеседі. Бұл құбылыс нейроциттердің цитоплазмасының коллоидтары, глиальді жасушалар және ақ заттың жүйке талшықтары суды артық мөлшерде байланыстаруымен сипатталады.
1.7.4 ЖМҚ-ң тұтқырлығы
Тұтқырлық ЖМҚ-дың ерітінділерінің айрықша_, өздеріне ғана тән қасиетіне жатады. ЖМҚ-ң сұйылтылған ерітінділерінің өзі жоғары тұтқырлық көрсетеді. Бұл жағдай олардың өте үлкен молекулалық массаларымен және тізбектің икемділігімен, сол сияқты макромолекуланың жоғары сольваттану қабілетімен түсіндіріледі.

ЖМҚ-дың ерітінділері тұтқырлық заңдылықтарына үнемі бағына бермейді. Сол себепті аномальды тұтқырлық көрсетеді. Идеал (Ньютон) сұйықтардың тұтқырлығы концентранияға тура тәуелді және сыртқы күшке немесе қысымға тәуелді болмайды. Мұндай Ньютон сұйықтарына полимерлердің әр түрлі ерітінділері (концентрациялары 1%) жатады. Мысалы, биологиялық сұйықтардан қан плазмасын және лимфаны жатқызуға болады. Тұтқырлық заңдылықтарына бағынбайтын макромолекуланың ұзын тізбектері ағынға әр түрлі кедергі жасайды. Кедергілердің табиғаты макромолекуланың орналасу ретіне байланысты болады. Егер олар ағынға көлденең орналасса, кедергісі жоғары, ал ағынның бойымен орналасса, кедергісі аз болып келеді. Қысым жоғарылаған сайын, ерітіндінің ағу жылдамдығы жоғарылайды. Себебі макромолекулалар ағынның бойымен орналасып жасайтын кедергі төмендейді. Концентрленген жүйелерде молекулалық күштердің әсерінен макромолекулалардың ассоциациясы түзілуі мүмкін. Олар бір-бірімен әрекеттесіп, тұтқырлықты төмендетуді қиындататын кеңістік құрылымдар түзуге қабілеті болып келеді. Құрылым түгелдей жойылмайынша, тұтқырлық жоғары болады. Белгілі бір қысымда құрылым толық бұзылып, тұтқырлық төмендейді де, тұтқырлық заңдылықтарына бағынатын ерітінді пайда болады. Мұндай жағдайларда байқалатын аномальды тұтқырлық құрылымдық тұтқырлық деп те аталады.

1. 
   ЖМҚ-дың ерітінділерінің тұқырлығы температура жоғарылағанда төмендейді.
   
2. 
   ЖМҚ-дың тұтқырлығы ағу жылдамдығына және сыртқы қысымға байланысты өзгереді: а) сұйылтылған ерітінділерде макромолекуланың ағу барысында бағытын өзгертуіне байланысты болады; б) концентрленген ерітінділерде ішкі құрылымның бұзылуына сәйкес өзгереді (аномальдык немесе құрылымдық тұтқырлық).
   
3. 
   Полиэлектролиттердің ерітінділерінің тұтқырлығы ортаның рН-на тәуелді. (ИЭН-де макротізбек орама түрінде және ең аз тұтқырлықты көрсетеді).
   
4. 
   ЖМҚ-дың ерітінділерінің тұтқырлығы ассоциацияға және құрылымға ықпал ететін электролиттің қосылуына байланысты болады.
   

Мұндағы:

С - массалық үлес

К және α – константалар

η₀ - еріткіш тұтқырлығы

η - ерітінді тұткырлығы

(η – η₀)/η₀ = η_салыст

η_салыст/С=KM^α

[η]=KM^α – сипаттаушы тұтқырлық

ЖМҚ-дың мольдік массасын анықтау үшін М=[ η ]/К

1.7.5 Тұтқырлықтың биологиялық маңызы
Протоплазма заттары екі күйде болады: 1) коллоидтық ерітінді түрінде, 2) қоймалжын зат (гель) түрінде.

Протоплазманың мұндай күйлері оның тұтқырлығымен түсіндіріледі. Мысалы, цитоплазманың матриксінің көптеген жасушаларының күйі тұтқырлығы бойынша судың тұтқырлығынан 5-10 есе артық болады. Кей жағдайларда одан да жоғары болуы мүмкін. Протоплазманың тұтқырлығы жасушадағы алмасу процестеріне тәуелді болады. Оның тұтқырлығы жасушалар зақымдалғанда, ал аналық жасушаларда ұрықтанғаннан кейін жоғарылайды. Жасушаның бөлінуі барысында протоплазма тұтқырлығының ырғақты өзгеруі байқалады.

Қанның тұтқырлығы ағзаның физиологиялық және патологиялық күйіне байланысты өзгереді. Қанның тұтқырлығы анемияда, бауыр циррозында төмендейді, ал тромбоз бен атеросклерозда жоғарылайды. Қанның тұтқырлығы көлемді операцияларда және акушерлік хирургияда міңдетті түрде есепке алынады.
1.7.6 ЖМҚ-ң ерітінділерінің коллоидты осмостық

(онкотикалық) қысымы

ЖМҚ-дың ерітінділері коллоидтық ерітінділер сияқты диализденбейді, яғни жартылай өткізгіш мембрана арқылы өтпейді. Мембрана арқылы еріткіш молекулалары өтіп, осмос қысымын туындатады. Қан, лимфа, ұлпа сүйықтары өзінің құрамы бойынша макромолекулалардың және көптеген заттардың иондарының ерітінділері болып табылады. Олардың 37⁰С температурадағы қосынды осмос қысымы 7,7 атм. Бұл қысым қан плазмасындағы еріген барлық заттардың, оның ішінде ақуыздардың туындататын қысымдардың жалпы шамасы болып табылады. Қан мен ұлпа сұйықтарының арасында жүретін сулы алмасуда осмос қысымының ақуыздар туындататын бөлігі аса маңызды болып есептеледі. Қанның осмос қысымының бұл бөлігі (ақуыздар туындататын) онкоқысым деп аталады. Оның шамасы онша үлкен емес (0,004 атм), бірақ биологиялық процестерде маңызды роль атқарады. Онкоқысым концентрация жоғарылағанда әжептәуір жоғарылайды және былай есептеледі:

Р=СRТ/М+kС²
Мұндағы:

Р - осмос қысымы;

С - массалық үлес;

R - газ тұрақтысы;

Т - абсолют температура;

М - мольдік масса;

k - константа.

Бұл теңдеу бойынша полимерлердің мольдік массасы неғүрлым жоғары болса, осмос қысымы соғүрлым төмен болады.

Онкоқысым судың ұлпалық сұйықтықтан қанға өтуінде маңызды роль атқарады. Бұл жағдай плазманың молекулалық массасы кіші заттарының, негізінен, электролиттердің ұлпа сұйықтығындағы осмостық белсеңділігінің өте төмен болуымен түсіндіріледі, себебі олар қан тамырлары арқылы кедергісіз өте алады. Адам қанының онко- немесе коллоидтық осмос қысымы шамамен 30 мм с.б. бойынша. Ал ұлпа сұйықтығының және лимфанікі шамамен 10 мм с.б. Екеуінің арасындағы айырмашылыққа байланысты су лимфадан қанға өтеді, яғни ақуыздың концентрациясы жоғары жаққа ауысады.

Егер қандағы ақуыз мөлшері төмендесе (патологиялық жағдайда), қан мен ұлпа сұйықтығының онкоқысымының арасында айырмашылық пайда болады. Сол себепті су қысым жоғары жакка қарай ауысып, ұлпаларда тері асты клетчаткасының ісінуі (онкотикалық ісінуі) туындайды (аштық ісіну немесе бүйректік ісіну). Жанды ұлпаларда ақуыз ерітінділері және олардың тұздарымен қоса кәдімгі электролиттердің (NaСІ, КСІ, СаСl, NаНС0₃, Nа₂НР0₄) иондары да болады. Адам ағзасында электролит ерітінділерінен бөлінген (жасуша мембранасы арқылы) ақуыз тұздарының болуы электролиттердің қайта бөлінуіне және соған сәйкес мембрананың екі жағында осмос қысымының өзгеруіне әкеледі. Электролиттердің қайта бөлінуі мембрана тепе-теңдігінің теңдеуіне бағынады (Доннан теңдеуі):

Х=С²_(С)/(С_i+2С_(С))

Мұндағы:

С_i - ішкі концентрация (электролиттің)

X - мембрана арқылы жасушаның ішіне өткен электролит иондарының мөлшері

Мембрананың екі жағында электролит ионының бөлінуінің үш түрлі жағдайы болады:

1) С(_С) > С(_i) , х=С(_С)/2 бұл жағдайда электролит мембрананың 2 жағында бірдей бөлінеді.

2) С(_i) >С(_С), х~0 бұл жағдайда электролит иондарының аздаған бөлігі ғана жасуша ішіне өтеді

3) С(_i)=С(_С), х=С(_С)/3, электролит иондарының 1/3 бөлігі ғана жасуша ішіне өтеді.

Осылайша полиэлектролиттер болған жағдайда иондардың мембрана арқылы қайтадан бөлінуі (Доннан эффектісі) міндетті түрде байқалады. Ол осмос қысымына биопотенциалдың шамасына әсер етеді. Сондықтан да жанды ағзалардағы Доннан құбылысы осмос қысымының өзгеруіне және мембрана потенциалының ауытқуына әкелетін күрделі процестің себебі болып есептеледі. Ал ол полиэлектролиттің қатысуымен туындайтын электролиттің қайта бөлінуіне байланысты болады.