Номер 8, страница 116 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

8. Пользуясь доступными источниками, подготовьте сообщение о биологической роли сероводорода и его применении.

Сероводород ($H_2S$) – это бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц, который традиционно считался исключительно токсичным веществом. Однако современные исследования показали, что в малых, физиологических концентрациях он выполняет в организме млекопитающих, включая человека, важнейшие функции сигнальной молекулы.

Наряду с оксидом азота ($NO$) и монооксидом углерода ($CO$), сероводород относится к группе так называемых газотрансмиттеров – газообразных веществ, которые синтезируются в клетках организма и участвуют в передаче сигналов между ними. Эндогенный $H_2S$ образуется из аминокислоты L-цистеина при участии специальных ферментов.

Основные биологические функции сероводорода:

1. Регуляция работы сердечно-сосудистой системы. $H_2S$ вызывает расслабление гладкой мускулатуры стенок кровеносных сосудов (вазодилатация), что способствует снижению артериального давления. Он также защищает клетки сердечной мышцы (кардиомиоциты) от повреждений при ишемии и последующей реперфузии (восстановлении кровотока).

2. Функционирование нервной системы. В головном мозге сероводород выступает в роли нейромодулятора. Он участвует в процессах синаптической пластичности, которые лежат в основе обучения и памяти. Кроме того, $H_2S$ обладает нейропротекторными свойствами, защищая нервные клетки от гибели при различных патологических состояниях, включая нейродегенеративные заболевания.

3. Противовоспалительное действие. В физиологических концентрациях сероводород способен подавлять воспалительные реакции, снижая выработку провоспалительных медиаторов и уменьшая адгезию лейкоцитов к стенкам сосудов. Это защищает ткани от повреждения при воспалении.

4. Цитопротекция и антиоксидантная защита. $H_2S$ является антиоксидантом, который защищает клетки от окислительного стресса, вызванного активными формами кислорода. Он также регулирует процессы апоптоза (программируемой клеточной гибели) и защищает слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта.

Ответ: Сероводород является важной сигнальной молекулой (газотрансмиттером) в организме млекопитающих, регулирующей функции сердечно-сосудистой, нервной и других систем, а также обладающей противовоспалительным и цитопротекторным действием.

Уникальные свойства сероводорода обусловили его применение в различных областях, от медицины до тяжелой промышленности.

1. Медицина и бальнеология.

• Бальнеотерапия: природные и искусственные сероводородные ванны давно используются в санаторно-курортном лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата (артриты, артрозы), кожи (псориаз, экзема) и сердечно-сосудистой системы. Терапевтический эффект связан с противовоспалительными и сосудорасширяющими свойствами $H_2S$.

• Фармакология: ведутся активные разработки лекарственных препаратов нового поколения – доноров сероводорода. Создаются гибридные молекулы, например, нестероидные противовоспалительные средства, выделяющие $H_2S$, что позволяет значительно снизить их побочные эффекты на желудочно-кишечный тракт. Такие препараты перспективны для лечения гипертонии, атеросклероза и воспалительных заболеваний.

2. Химическая промышленность.

• Производство серы и серной кислоты: основная часть сероводорода, получаемого при очистке природного газа и нефтепродуктов, используется для производства элементной серы по методу Клауса. Полученная сера, в свою очередь, является сырьем для производства серной кислоты ($H_2SO_4$) – одного из важнейших продуктов химической промышленности.

• Органический синтез: $H_2S$ применяется для получения сераорганических соединений, например, тиолов (меркаптанов). Метантиол и этантиол используются в качестве одорантов – веществ, которые добавляют к природному газу для придания ему характерного запаха с целью своевременного обнаружения утечек.

3. Аналитическая химия. Сероводород и его водный раствор (сероводородная вода) традиционно используются в качественном анализе для осаждения и разделения ионов металлов. Многие сульфиды металлов имеют характерную окраску и низкую растворимость, что позволяет идентифицировать их в растворе.

Ответ: Сероводород находит применение в медицине (сероводородные ванны, разработка лекарств), химической промышленности (производство серы и серной кислоты, синтез тиолов), а также в аналитической химии для качественного анализа катионов металлов.