39
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
ZARURIY METALLARNING KIMYOVIY VA BIOLOGIK RO’LI
Abdurazzoqova Zarnigor Alijonovna
Mirzo Ulug’bek nomidagi O’zbekiston Milliy Universiteti talabasi
https://doi.org/10.5281/zenodo.14968277
Annotatsiya.
Zaruriy metallarning kimyoviy va biologik roli tabiiy jarayonlarning asosi
bo‘lib, inson organizmidan tortib, o‘simliklar va hayvonot dunyosigacha keng ta'sir ko‘rsatadi.
Ushbu metallarning organizm uchun ahamiyati beqiyosdir, chunki ular ko‘plab biologik
reaksiyalar va fermentativ tizimlarning normal ishlashini ta'minlaydi. Biroq, bu metallarning
miqdori va ularga bo‘lgan ehtiyoj juda nozik muvozanatda bo‘lishi kerak, chunki ularning
yetarlicha miqdori organizmda jiddiy salomatlik muammolarini keltirib chiqarishi mumkin.
Ushbu maqolada zaruriy metallarning kimyoviy xususiyatlari, biologik roli,
organizmdagi funksiyalari va ularning yetishmasligi yoki ortiqcha bo‘lishi bilan bog‘liq salbiy
ta'sirlar haqida batafsil ma'lumot beriladi. Metallarning hayotimizdagi o‘rni, ularning
muvozanatini saqlash va salomatlikni ta'minlashdagi ahamiyatini tushunish, ularning samarali
va xavfsiz foydalanilishi uchun muhimdir.
Kalit so’zlar:
metal, temir(Fe), sink(rux-Zn), mis(Cu), marganes(Mn), magniy(Mg),
kalsiy(Ca), selen(Se), yod(I).
CHEMICAL AND BIOLOGICAL ROLE OF ESSENTIAL METALS
Abstract.
The chemical and biological role of essential metals is the basis of natural
processes, affecting a wide range of organisms, from the human div to plants and animals. The
importance of these metals for the div is incomparable, as they ensure the normal functioning
of many biological reactions and enzymatic systems. However, the amount of these metals and
the need for them must be in a very delicate balance, since their insufficient amount can cause
serious health problems in the div. This article provides detailed information about the
chemical properties of essential metals, their biological role, their functions in the div and the
negative effects associated with their deficiency or excess. Understanding the role of metals in
our lives, their importance in maintaining their balance and ensuring health, is important for
their effective and safe use.
Key words:
metal, iron (Fe), zinc (zinc-Zn), copper (Cu), manganese (Mn), magnesium
(Mg), calcium (Ca), selenium (Se), iodine (I).
ХИМИЧЕСКАЯ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ОСНОВНЫХ МЕТАЛЛОВ
Аннотация.
Химическая и биологическая роль основных металлов лежит в основе
природных процессов и оказывает широкое влияние на все: от человеческого организма до
растений и животных. Значение этих металлов для организма не имеет себе равных, так
как они обеспечивают нормальное функционирование многих биологических реакций и
40
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
ферментативных систем. Однако количество этих металлов и потребность в них
должны находиться в очень тонком равновесии, поскольку их недостаточное количество
может вызвать серьезные проблемы со здоровьем в организме. В статье представлена
подробная информация о химических свойствах основных металлов, их биологической
роли, функциях в организме и негативных эффектах, связанных с их дефицитом или
избытком. Понимание роли металлов в нашей жизни, их значения для поддержания
равновесия и сохранения здоровья важно для их эффективного и безопасного
использования.
Ключевые слова:
металл, железо (Fe), цинк (Zn), медь (Cu), марганец (Mn), магний
(Mg), кальций (Ca), селен (Se), йод (I).
KIRISH
Metallar (lotincha: metallum; qadimgi yunoncha: metallon — qaziyman, yerdan qazib
olaman) — oddiy sharoitda yuqori elektr oʻtkazuvchanligi, issiq oʻtkazuvchanligi, elektr
oʻtkazuvchanligi, elektromagnit toʻlqinlarini yaxshi qaytarishi, plastikligi kabi oʻziga xos
xususiyatlarga ega boʻlgan oddiy moddalar. Metallar qattiq holatda kristall tuzilishda boʻladi.
Bugʻ holatida esa bir atomlidir. Metallarning oksidlari suv bilan birikkanida koʻpincha
gidroksidlar (asoslar) ga aylanadi. Metallar elektron tuzilishi tu-fayligina yuqorida aytib oʻtilgan
oʻziga xos xususiyatlarga ega. Metallar atomlari tashqi (valent) elektronlarini osonlikcha beradi.
Metallarning kristall panjarasida hamma elektron oʻz atomi bilan birikkan boʻlavermaydi.
Kimyoviy xossalari. D. I. Mendeleyevning davriy sistemasidagi 118 kimyoviy
elementning 96 tasi Metallar, 22 tasi metallmasdir. Barcha Metallarni "oddiy metallar", "oraliq
metallar", "lantanoid va aktinoidlar" tashkil qiladi. Davriy sistemada asosiy guruhchalardagi
metallar oddiy metallar (s- va r-elementlar), qoʻshimcha guruhchaga joylashgan metallar —
oraliq metallar yoki (d- va f- elementlar) nomi bilan yuritiladi. Oddiy moddalarni metallar va
metallmaslar deb shartli ravishda ikki guruhga boʻlinadi. Masalan, Ge va Sb qaysi turkumga
kirishi toʻgʻrisida yagona fikr mavjud emas. Lekin germaniyni yarimoʻtkazgich xossalariga ega
boʻlgani uchun metallmas, surmani esa fizik xossalariga koʻra yarim metall boʻlsada, Metallar
deb hisoblash toʻgʻriroqdir. Qalayning metall (Z-Sn) va yarim-oʻtkazgich (a-Sn)
modifikatsiyalari bor. Germaniy, kremniy, fosfor va baʼzi metallmaslarning yuqori bosim ostida
Metallar kabi oʻtkazuvchi modifikatsiyalari mavjudligi aniqlangan. Bundan tashqari,
yuqori bosim ostida barcha moddalar ham metallik xossalarini namoyon qilishi mumkin. Shu
sababli, u yoki bu elementni Metallarga yoki metallmaslarga taallukli ekanligini belgilashda
uning nafaqat fizik xossalarini, balki kimyoviy xossalarini ham hisobga olish zarur.
41
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
Metallar kimyoviy reaksiyalarga elektronlar donorlari sifatida kirishadi, birikmalarda
yoki eritmalarda musbat zaryadli ionlar hosil qiladi.
Metallarning elektromanfiyligi metallmaslarning elektromanfiyligidan pastroq boʻladi.
Koʻpchilik Metallar vodorod, galogenlar, xalkogenlar bilan faol reaksiyaga kirishadi.
Ishqoriy va ishqoriy yer metallar suv bilan oddiy temperaturalarda, rux va temir kabi
Metallar esa suv bugʻi bilan yuqori temperaturalarda reaksiyaga kirishadi. Azot bilan qator
Metallar, mas, litiy xona temperaturasida, magniy, sirkoniy, gafniy, titan esa qizdirilganda
reaksiyaga kirishadi.
Metall oʻziga qaraganda aslroq metallni oʻsha metall tuzi eritmasidan siqib chiqaradi. Bu
xossalarga asoslanib, barcha Metallar ku-yidagicha joylashadi (Beketov qatori): Li, K, Sa, Na,
Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Ag. Hg, Au. Fizik xossalari. Koʻpchilik
Metallar oddiy kub va geksagonal kristall tuzilishda, baʼzi Metallar murakkab kristall panjara
tuzilishida boʻladi. Koʻpchilik Metallar tashqi sharoitga (tra, bosim) koʻra, ikki yoki undan koʻp
modifikatsiyada boʻlishi mumkin. Metallarning suyukdanish temperaturalari — 38,87° dan (Hg)
3380° gacha (W), zichligi 0,531 g/sm3 dan (Li) 22,5 g/sm3 gacha (Os). Metallar oʻziga xos
optik, termik, mexanik, elektrik va boshqa bir necha xossalarga ega; chunonchi, suyukdanish va
qaynash temperaturasining yuqoriligi, sirtidan yorugʻlik va tovushni qaytishi, issiq va elektrni
yaxshi oʻtkazishi, zarba taʼsiridan yassilanishi va choʻzilishi koʻpchilik.
Metallarning eng muhim fizik xossasidir.
Zichligi 5 dan kichik Metallar yengil, 5 dan kattalari — ogʻir Metallar deyiladi. Temir va
uning qotishmalari qora Metallar, qolganlari rangli Metallar deb yuritiladi. Asl Metallar bunga
qaramaydi. Nodir Metallar jumlasiga vanadiy, molibden, berilliy, indiy, sirkoniy, lantan, niobiy,
tantal, reniy, germaniy, galliy, talliy va boshqa kiradi. "Nodir M ." degan ibora shartli ibora
boʻlib, sof metall ajratib olish usullarining qanchalik takomillashganiga bogʻliq; bir vaqtlar
"nodir" deb hisoblangan titan endilikda "nodirlar" jumlasigakirmaydi (Metallarning kimyoviy va
fizik xossalari haqida metall elementlarga oid maqolalarga qarang). Metallarning baʼzi
birikmalarida (qotishmalarda ham) metall bogʻlanish (metallni hosil qiluvchi zarralar orasidagi
bogʻlanish) saqlanib qoladi. Metallar tabiatda erkin va kimyoviy birikmalar holida uchraydi. Asl
Metallar (oltin, platina, kumush), baʼzan mis, qalay va simob sof holda topiladi.
Olinishi.
Sanoat miqyosida sof metall olish uchun yaroqli tabiiy xom ashyo — metalli ruda nomi
bilan yuritiladi. Rudalarga, koʻpincha, qoʻshimcha jinslar — loy, qum, ohaktosh va hokazo
aralashgan boʻladi. Shu sababli rudani qayta ishlashdan avval uni bu jinslardan tozalash,
boshqacha aytganda, rudani boyitish lozim. Boyitilgan ruda "konsentrat" deb ataladi. Koʻpchilik
rudalar flotatsiya usulida boyitiladi. Metallar rudalarining birinchi turkumi tabiiy Metallar boʻlsa,
42
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
ikkinchisi — oksidli rudalar hisoblanadi. Oksidli rudalarga qizil temirtosh Gʻe2 O3, qoʻngʻir
temirtosh Fe2O33H2O, magnit temirtosh Fe3O4, boksit A12O3-2N,O, pirolyuzit MpO2,
qalaytosh SnO2, vismut oxrasi BiO3 kiradi. Yer poʻstining chu-qurroq qismlarida Metallarning
sulfidli rudalari uchraydi, mas, mis kolchedani CuFeS2, mis yaltirogʻi Cu2S, kinovar HgS,
qoʻrgʻoshin yaltirogʻi PbS, ruxyaltirogʻi ZnS va hokazo. Baʼzan bir necha Metallarning sulfidlari
aralash xrlda uchrab, polimetall rudani tashkil qiladi. Baʼzi Metallar xloridlar, sulfatlar,
karbonatlar va fosfatlar bilan birga boʻladi, baʼzilari silikatlar tarkibiga kiradi.
Metallar Yer pustila bir xilda tarqalmagan. Yer poʻstida massa jihatidan alyuminiy
8,05%, temir 4,65%, kalsiy 2,96%, natriy 2,5%, kaliy 2,5%, magniy 1,85% boʻlsa, qolgan barcha
Metallar Yer pusti massasining juda oz qismini (qariyb 0,2% ni) tashkil qiladi. 1958-yilda
Oʻzbekistonda avitsenit (tarkibida talliy va temir oksidi bor) minerali, keyinroq Olmaliq
xududining polimetallik minerallarini tekshirish jarayonida b i r u nit, nasledovit minerallari
topildi.
Tarkibida
vanadiy
va
uran
Metallari
boʻlgan
tuyamunit
minerali
[Ca(UO2)2(VO4)2nH2O] ham Oʻzbekistonda topilgan. Rudalardan Metallarni sof holda olish
ishi texnikada qaytarish, termik parchalash, almashinish jarayonlari natijasida metallurgiyaning
turli tarmoqdari (pirometallurgiya, gidrometallurgiya va elektrometallurgiya)da amalga
oshiriladi. Oʻta sof Metallar olish uchun moddalarni vaku-umda haydash usulidan ham
foydalaniladi. Keyingi yillarda zonalar boʻylab suyuklantirish usuli koʻp qoʻllanilmoqda. Bu usul
asosida (elektron-nurli lampalar bilan qizdirib) niobiy, tantal, volfram va boshqa Metallar yot
moddalardan tozalanadi. Metallar sof holda kamdankam ishlatiladi. Koʻpincha, qotishma holida
qoʻllanadi. Masalan, choʻyan, poʻlat, jez, bronza, konstantan, melxior, nixrom va boshqa
Atmosfera sharoitida Metallar yemiriladi (korroziyaga uchraydi). Metall buyumlarni
yemirilishdan saqlash muqim ahamiyatga ega. Maxsus zanglamaydigan poʻlatlar tayyorlash
usulining topilishi bu masalani hal qilishga yordam beradi. Metallar turmushda, qurilishda,
kosmonavtika, kemasozlik, mashinasozlik, samolyotsozlikda va boshqa koʻp sohalarda
ishlatiladi.
Zaruriy metallarning kimyoviy va biologik roli inson organizmida juda katta ahamiyatga
ega. Ushbu metallarning har biri hayotiy jarayonlarda, shu jumladan hujayralarning rivojlanishi,
energiya ishlab chiqarish, moddalar almashinuvi va immun tizimi funktsiyalarida ishtirok etadi.
Ushbu metallarning yetishmasligi yoki ortiqcha miqdori turli xil kasalliklar va patologik
holatlarni keltirib chiqarishi mumkin. Maqolada zaruriy metallarning kimyoviy va biologik
rollari, ularning organizmdagi muhim o‘rinlari va ularning yetishmasligi yoki ortiqcha
miqdorining salbiy ta'siri haqida so‘z boradi.
1. Temir (Fe): Hayotiy Muhim Mineral
43
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
Temir - organizmdagi eng muhim zaruriy metallardan biri bo‘lib, gemoglobin va
mioglobin tarkibida mavjud. Gemoglobin o‘zida kislorodni bog‘lab, uni o‘pkadan butun
organizmga tashiydi. Mioglobin esa mushaklarda kislorodni saqlaydi, bu esa mushaklarning
ishlashi va energiya ishlab chiqarish uchun zarur. Temirning yetishmasligi qonda gemoglobin
miqdorining pasayishiga olib keladi, natijada anemiya (qon kamligi) holati yuzaga keladi.
Shuningdek, temir metabolizmi mitoxondriyalarda energiya ishlab chiqarishda muhim rol
o‘ynaydi. Temirning yetishmasligi bosh og‘rig‘i, charchoq, nafas yetishmovchiligi va
kuchsizlikka olib kelishi mumkin.
2. Sink (Zn): Immun Tizimi va Oqsil Sintezining Qo‘llab-Quvvatlovchisi
Sink, organizmdagi eng zaruriy metallardan biri bo‘lib, turli xil fermentlarning tarkibiga
kiradi va ularning faoliyatini rag‘batlantiradi. Zinc, oqsil sintezi va DNT/RNK sintezida ishtirok
etadi, shuningdek, immun tizimini mustahkamlashda va hujayralar tiklanishida ahamiyatli rol
o‘ynaydi. Sinkning yetishmasligi immun tizimining zaiflashishiga, yara tez tiklanmasligiga va
umumiy salomatlikning yomonlashishiga olib kelishi mumkin. U, shuningdek, antioksidant
xususiyatlarga ega bo‘lib, erkin radikallarning zararli ta'sirini kamaytiradi.
3. Koppar (Cu): Antioksidant Tizimlari va Nerv Tizimi Salomatligi
Koppar (mis), gemoglobin ishlab chiqarishda, kislorod tashishda va antioksidant
tizimining ishlashida muhim rol o‘ynaydi. Mis, shuningdek, kollagen ishlab chiqarish, suyak va
yurak salomatligini saqlashda ishtirok etadi. Misning yetishmasligi asab tizimining buzilishi,
yurak-qon tomir kasalliklari, shuningdek, anemiya va mushaklarning zaiflashishiga olib kelishi
mumkin. Mis, shuningdek, metalloproteinazalar va fermentlar orqali organizmning
detoksifikatsiya tizimida ham ishtirok etadi.
4. Mangan (Mn): Energiya Ishlab Chiqarish va Antioksidant Faoliyat
Mangan, organizmdagi suyuqliklar va suyaklar rivojlanishiga hissa qo‘shadi. Bu
elementning asosiy vazifasi ferment faolligini qo‘llab-quvvatlash, shu jumladan antioksidant
tizimlarda ishtirok etishdir. Mangan, superoksid dismutaza (SOD) fermentining tarkibiga kirib,
organizmdagi zararli erkin radikallarning faolligini kamaytiradi. Shu bilan birga, mangan
ozuqaviy moddalar va energiya ishlab chiqarishda ishtirok etadi. Manganning yetishmasligi
rivojlanish buzilishlariga, osteoporozga va nerv tizimining zaiflashishiga olib kelishi mumkin.
5. Magniy (Mg): Mushaklar va Nerv Tizimi Faoliyati
Magniy, mushaklarning, asab tizimi va yurak-qon tomir tizimining normal ishlashi uchun
zarur bo‘lgan metall hisoblanadi. U energiya ishlab chiqarish jarayonida, ayniqsa ATP (adenozin
trifosfat) sintezida ishtirok etadi. Magniy o‘zining sokinligi bilan mushaklarning spazmini oldini
oladi va asab tizimining normal ishlashini ta'minlaydi.
44
ResearchBib IF - 11.01, ISSN: 3030-3753, Volume 2 Issue 3
Magniy yetishmasligi asab tizimining zaiflashishiga, mushaklarda spazmlarga, yurak
ritmining buzilishiga va bosh og‘rig‘iga olib kelishi mumkin.
6. Kalsiy (Ca): Suyaklar va Tishlar Mustahkamligi
Kalsiy suyaklar va tishlarning mustahkamligini ta'minlaydi. U, shuningdek, mushaklar
qisqarishi, qon bosimini boshqarish va nerv impulslarining o‘tilishini tartibga solishda ishtirok
etadi. Kalsiyning yetishmasligi suyaklarning zaiflashishiga, osteoporozga va mushaklarning
zaiflashishiga olib keladi. Shu bilan birga, kalsiyning ortiqcha miqdori, ayniqsa, organizmda D
vitamini yetishmovchiligi bo‘lsa, toshma va siydik yo‘llarida kalkulyatlar (kalsiy toshlari) hosil
bo‘lishiga olib kelishi mumkin.
7. Selen (Se): Antioksidant va Immun Tizimi Faoliyati
Selen organizmda eng muhim antioksidant bo‘lib, hujayralarni erkin radikallar va
oksidlanishdan himoya qiladi. U, shuningdek, DNTni himoya qilish, immun tizimini qo‘llab-
quvvatlash va qalqonsimon bezning normal ishlashini ta'minlashda muhim ahamiyatga ega.
Selen yetishmasligi yurak kasalliklari, reproduktiv muammolar, va immun tizimi zaiflashishi
kabi ko‘plab sog‘liq muammolariga olib keladi.
8. Iod (I): Qalqonsimon Bezning Gormonal Faoliyati
Iod, qalqonsimon bezning normal ishlashi uchun zarur bo‘lib, qalqonsimon bez
gormonlarini ishlab chiqarishga yordam beradi. Ushbu gormonlar metabolizmni boshqarishda,
energiya ishlab chiqarishda va o‘sish jarayonida muhim rol o‘ynaydi.
Iodning yetishmasligi qalqonsimon bezning kattalashishi (guatr), metabolik kasalliklar va
o‘sishning sustlashishiga olib kelishi mumkin.
Xulosa
Zaruriy metallarning kimyoviy va biologik roli inson organizmida juda keng qamrovli va
har bir elementning o‘ziga xos vazifalari mavjud. Bu metallarning yetishmasligi yoki ortiqcha
miqdori sog‘liqni jiddiy ravishda xavf ostiga qo‘yishi mumkin. Shuning uchun, organizmda
zaruriy metallarning to‘g‘ri balansini saqlash juda muhimdir. Tabiiy ozuqalar, vitaminlar va
minerallar bilan boy bo‘lgan ratsion, bu muvozanatni saqlashga yordam beradi va organizmning
umumiy salomatligini ta'minlaydi.
REFERENCES
1.
Zaysev B. Ye., Obshiye fizicheskiye i ximicheskiye svoystva metallov, M ., 1987.
Peksheva N. P., Ximiya metallov, Krasnoyarsk, 1987. BobilevA. V., Mexanicheskiye i
texnologicheskiye svoystva metallov, 2 izd., M ., 1987.
2.
Nusrat Parpiyev, Omonulla Xoʻjayev.[1]
