Хром Сг, молибден Мо, вольфрам W — микроэлементы живых организмов.
Хром обнаруживается в растительных и животных организмах. В организме взрослого человека содержится примерно 6 г Сr (0,1%).
Металлический хром нетоксичен, а соединения Сr(III) и Сr(VI) опасны для здоровья. Они вызывают раздражение кожи, что приводит к дерматитам.
Есть предположение, что производные хрома (VI) обладают канцерогенными свойствами. 0,25—0,3 г дихромата калия вызывают летальный исход. Соединения хрома (VI) применяются как фунгициды (протравливающие вещества, фунгис — гриб, цедере — убивать). Соединения хрома (III) благоприятно влияют на рост растений.
Нельзя пройти мимо аномальных свойств металлического хрома. При 37°С у него резко меняется модуль упругости, коэффициент линейного расширения, внутреннее трение, электросопротивление. Такое поведение ждет своего объяснения и, возможно, найдет применение в медицине.
Молибден — относится к металлам жизни, является одним из важнейших биоэлементов. Его особенное положение было отмечено 20—25 лет назад Ф. Крином и Л. Орилом. Эти ученые выдвинули идею, что возникновение жизни на Земле происходило не эволюционным путем, а она занесена неведомой цивилизацией из космоса с молибденовых звезд, где жизнь существовала задолго до нас.
В биохимических процессах молибден участвует в степенях окисления V и VI. В этом состоянии он создает устойчивые оксоформы.
Молибден образует устойчивые оксокомплексы (например, [МоО3(ОН)2] и, видимо, поэтому входит в состав ферментов, обеспечивающих перенос оксогрупп. В крови преобладает Мо(VI), если лигандом будет кислород, то образуются устойчивые изополимолибдат-ионы:
МоО42- МоО72- Мо7О246- Мо12O4110-
Избыточное содержание молибдена в пище нарушает метаболизм Са2+ и РО43-, вызывая снижение прочности костей — остеопорозы.
Возможно, происходит связывание МоО42- и РО43- в фосфорномолибденовые комплексы состава [РМо12О40]3-, [РМо11О39]7-, [Р2Мо17О61]10-. Такие комплексы можно рассматривать как кислотные остатки гетерополимолибденовых кислот. С кальцием эти остатки дают нерастворимые кристаллики. Не исключено, что эти кристаллики инициируют отложение солей мочевой кислоты и вызывают заболевание подагрой. Подагра деформирует суставы, оправдывая свой буквальный перевод, как «капкан для ног».
Кроме кислородных комплексов, молибден образует галогенидные (Наl-), тиоцианатные (NCS-) и цианидные (СN-) комплексы.
Молибден входит в состав различных ферментов. В организме человека к ним относятся альдегидогидроксидазы, ксантиндегидрогеназы, ксантиноксидазы.
Молекулярная масса ксантиноксидазы (КОКС) 250 000. Это молибденсодержащий фермент млекопитающих. Он может катализировать окисление ксантина и других пуринов, а также альдегидов. В ходе ферментативной реакции молибден (VI) переходит в молибден (V), а потом в молибден (IV). В общем виде это будет так:
Превращение гипоксантина и ксантина в мочевую кислоту, катализируемое ксантиноксидазой, происходит по схеме
Предполагается, что в ходе каталитического процесса молибден образует связь с азотом и кислородом ксантина.
Молибден является важнейшим микроэлементом растений, так как биологически активные вещества с его участием обеспечивают мягкую фиксацию азота: превращают в аммиак или азотсодержащие продукты.
По сравнению с другими промышленно важными металлами молибден малотоксичен.
Потребление молибдена с продуктами питания 0,1—0,3 мг/сут, но необходимое дневное поступление не установлено. Дефицит молибдена вызывает уменьшение активности ксантиноксидазы в тканях. Избыточное содержание молибдена вызывает остеопорозы.
Вольфрам — микроэлемент. Его роль в организме изучена недостаточно. Анионная форма вольфрама легко абсорбируется в желудочно-кишечном тракте. Металлический вольфрам и его катионные формы не абсорбируются в организме. О гомеостазе вольфрама у млекопитающих сведений нет.