| Головна » Статті » Біологія | [ Додати статтю ] |
Обмін білків. Вітаміни
|
РЕФЕРАТ на тему: "Обмін білків. Вітаміни” Білки. Обмін білків. Білки, або протеїни, становлять 50—80 % усіх органічних речовин клітини, вони входять до складу міжклітинної рідини, лімфи, плазми крові. Всі види білків мають високу молекулярну масу, яка в окремих випадках досягає 1,5 млн у. о. (умовних одиниць). Всі білки — полімери, мономерами яких е амінокислоти. До складу білків входить близько 20 різних амінокислот. Загальна формула амінокислот де Д — радикал, який може бути циклічною або ланцюговою сполукою. Амінна — NH2 (основна) і карбоксильна — СООН (кислотна) групи визначають амфотерність амінокислот, забезпечують буферність їх розчинів і можливість сполучення їх у довгі ланцюги. Зв'язок між аміногрупою однієї молекули кислоти і карбоксильною групою іншої (виникає в разі відщеплення води) називають пептидним (позначено стрілкою): Довгий ланцюг з амінокислотних залишків, сполучених пептидними зв'язками (поліпептид), є первинною структурою білка. У цьому ланцюзі різні амінокислоти можуть комбінуватися порізному. Послідовність розміщення окремих амінокислот (первинна структура білка) визначає специфічність білків. Заміна, відсутність або просто перестановка хоча б одного амінокислотного залишку у поліпептидному ланцюзі спричинює появу нових білків. Поліпептидний ланцюг, утворений кількома сотнями амінокислотних залишків, скручується у спіраль, між окремими витками якої утворюються численні, але слабкі водневі зв'язки. Така молекула утворює вторинну структуру білка. Далі ця спіраль може скручуватися ще більше і складатися у клубок, або глобулу (лат. globus — куля). У глобулах залишки амінокислот сполучені слабкими ковалентними зв'язками. Наприклад, зв'язок S—S між радикалами двох молекул цистеїну, які розміщені на великій відстані одна від одної в поліпептидному ланцюзі. На цій стадії білок виконує притаманні йому функції, тобто стає активним. Деякі білки утворюють надмолекулярні комплекси, до складу яких входить кілька глобул — це четвертинна структура білка. Наприклад, молекула гемоглобіну складається з чотирьох великих глобул, сполучених між собою також порівняно слабкими зв'язками. Молекули таких білків мають величезну молекулярну масу (кілька мільйонів умовних одиниць). Під впливом різних фізичних і хімічних факторів можуть відбуватися розкручування білкової молекули і втрата вторинної, третинної та четвертинної структур білка, що призводить до втрати або зміни його властивостей. Порушення специфічної просторової конфігурації білкової молекули має назву денатурації, яка може бути зворотною (у разі збереження первинної структури білка) і незворотною (у разі руйнування первинної структури білка) після припинення дії, яка спричинила зміну його структури. Значна кількість білків у клітині перебуває у зв'язаному стані з іншими хімічними сполуками. Складові частини таких сполук, як правило, відбиті у їхніх назвах: нуклеопротеїд (нуклеїнова кислота + білок), глікопротеїд (вуглевод + білок), хромопротеїд (пігмент + білок). Значення білків дуже велике, бо життя завжди пов'язане з білками. Білки входять до складу всіх органел і мембран клітини, є головним структурним матеріалом. Дуже важлива рухова функція білків. Комплекси з молекул деяких білків (наприклад, міозину й актину) здатні до скорочення. Завдяки цій властивості білків скорочуються м'язи, рухаються війки і джгутики, переміщуються хромосоми у клітині тощо. Деякі білки виконують в організмі сигнальні функції. З ними пов'язана подразливість клітин і організмів. Ще одна функція білків — захисна, яка забезпечується особливими білками (антитілами), які знешкоджують, нейтралізують побічні (чужорідні) для організму речовини. Нарешті, білки є джерелом енергії. В процесі розщеплення білкової молекули на окремі амінокислоти частина їх може використовуватися для біосинтезу нових молекул білка, а частина розщеплюється повністю, вивільняючи енергію. Внаслідок повного розщеплення 1 г білка вивільняється 17,6 кДж енергії. Величезне значення мають білки як біокаталізатори, або ферменти. Вітаміни. Для підтримання нормальної життєдіяльності організму крім білків, жирів, вуглеводів, мінеральних речовин і води потрібні вітаміни. Цим терміном називають групу додаткових речовин їжі, що належать до різних класів органічних сполук і за рідкісним винятком не синтезуються в організмі людини. Вони мають сильний і певною мірою специфічний вплив на процеси обміну, причому в дуже невеликих кількостях. Існування і значення вітамінів для життя встановив наприкінці минулого століття російський лікар М. І. Лунін (1881). Пізніше польський хімік К. Функ (1912) назвав біологічно активну речовину, яку виділили з висівок, "вітаміном", оскільки вона містила в своїй молекулі аміногрупу (лат. vita — життя + "аміни"). Ця назва збереглась до цього часу, хоча азот міститься не в усіх вітамінах. Вітаміни надходять в організм з продуктами харчування, переважно рослинного походження. В тканинах організму людини вони засвоюються, утворюючи більш складні речовини. їх значення полягає в тому, що вони є складовою частиною молекул багатьох ферментів та деяких фізіологічно активних речовин, які беруть участь в обміні речовин. Отже, якщо вітаміни не надходять з їжею, то організм не отримує необхідних речовин, що згубно позначається на здоров'ї людини. Як правило, під час дослідження будь-якого вітаміну його вводять піддослідним тваринам в очищеному вигляді або навпаки, вилучають його з продукту харчування і вивчають фізіологію та біохімію піддослідних організмів. Таким чином було з'ясовано роль вітамінів в обміні речовин, їх різноманітні функції. Стало відомо, що вони беруть участь у синтезі й розщепленні амінокислот, жирів, азотистих основ нуклеїнових кислот, деяких гормонів, медіатора ацетилхоліну, який забезпечує передавання імпульсів у нервовій системі. Нині відомо понад 20 вітамінів, які мають безпосереднє значення для здоров'я людини. Усі вони розподілені на дві групи: жиророзчинні (кальцифероли — віт. D, каротиноїди — провітаміни А, ретинол — віт. А, токофероли — віт. Е, філохінони — віт. К) і водорозчинні (аскорбінова кислота — віт. С, біотин — віт. Н, нікотинова кислота — віт. РР, пантотенова кислота — віт. В5, піридоксин — віт. В6, рибофлавін — віт. В2, фолієва кислота — віт. В9, ціанокобаламін — віт. В12). За нормального раціону і здорового способу життя потреба у вітамінах задовольняється природним шляхом. Проте навіть за цих умов узимку й навесні доцільно вживати додатково аскорбінову кислоту (віт. С). У разі одноманітного харчування, збідненого на натуральні рослинні продукти, спостерігається порушення обміну вітамінів. Дещо вища потреба у вітамінах у молоді, а також у осіб, що працюють у шкідливих умовах, живуть у суворих кліматичних умовах, під час захворювань. У таких випадках люди потребують додаткового збагачення їжі вітамінами. Для збереження вітамінів у їжі слід дотримуватись правил заготівлі, зберігання продуктів, приготування їжі — уникати її переварювання й пересмажування. Наприклад, у пошкоджених овочах і фруктах аскорбінова кислота руйнується внаслідок дії ферментів, які розщеплюють Гї молекули. Нині добре відомо, що при нестачі (гіповітаміноз, або авітаміноз) або надлишку (гіпервітаміноз) вітамінів в організмі розвиваються захворювання. Добова потреба людини у вітамінах значною мірою залежить від її віку, роду занять, маси тіла, статі, загального стану здоров'я тощо. Ретинол (вітамін А) – міститься в печінці морських тварин та прісноводних риб, сільськогосподарських тварин, жовтку яєць, вершковому маслі, в молоці, сирі. В рослинах (морква, шпинат, петрушка, салат, зелена цибуля, черешні, помідори, порічки) містить каротин – малоактивна форма (провітамін) вітаміну А. В печінці та кишках каротин гідролізує і перетворюється в активнішу форму – ретинал. Всмоктуванню ретинолу в кишках сприяють жовчні кислоти, ферменти підшлункової кислоти. Вітамін легко осилюється на повітрі і руйнується ультрафіолетовими променями. Надзвичайно важливу роль відіграє ретинол у ресинтезі світлочутливого пігменту сітківки родопсину, який безпосередньо сприймає зорові подразнення. Нестача (гіповітаміноз) ретинолу спричинює патологічні зміни в функції епітеліальних тканин шкіри, дихальних шляхів, травного апарату, нервової та ендокринної системи. Слизові оболонки та шкіра висихають, розрихляються, відбувається ороговіння епітелію (гуперкератоз), послаблюється їхня бар’єрна функція . Крім того, з’являються дегенеративні зміни в нервовій тканині, порушується координація рухів, виникають атаксія, паралічі. Гіповітаміноз виникає при недостатності вітаміну або провітаміну в їжі, захворюваннях травного апарату, а також при підвищеній потребі в ретинолі (вагітність, лактація, інфекція, гарячкові стани, тиреотоксикоз, алкогольне сп’яніння). Добова потреба дорослої людини – 1,5 мг ретинолу. Застосовують ретинол при гіпо- і авітамінозі, захворюваннях очей, шкіри, опіках, пролежнях, остеомієліті, гангрені, виразковій хворобі шлунка ф дванадцятипалої кишки, при хірургічних втручаннях, інфекціях верхніх дихальних шляхів, а також призначають дітям в період інтенсивного росту. Ергокальциферол (Ergocalciferolum) (вітамін D2). Ергокальциферол є найактивнішим з відомих (близько 10) форм вітаміну D. Найбагатшою сировиною для його одержання є жир із печінки тварин, особливо печінки морських риб. Міститься цей вітамін у молоці, коров’ячому маслі, яєчному жовтку, печінковому жирі. Провітаміни, що є в шкірі людини, наприклад ергостерол, під дією ультрафіолетового проміння перетворюються в активні форми. Ергокальфирерол, що надходить іззовні, всмоктується в тонкій кишці при достатній кількості тваринного та рослинного жирів. При недостатній кількості вітаміну знижується вміст неорганічного фосфору в крові (гіпосфатемія), порушується всмоктування в кишках та засвоєння кістками кальцію, фосфату. Вміст кальцію в крові підтримується внаслідок резорбції його із кісток; тому при нестачі ергокальциферолу виникає розм’якшення кісткової тканини і в дітей розвивається рахіт, а у дорослих – остеомаляція. Вітамін стимулює ріст, сприяє затримці фосфору і кальцію в організмі та засвоєнню їх кістками, підвищує опірність організму о інфекції. При вживання ергокальциферолу зникають симптоми рахіту й остеомаляції, нормалізується ріст організму. Добова потреба вітаміну – 500-1000 МО. Профілактику гіповітамінозу в дітей треба починати ще в період вагітності матері й постійно продовжувати після народження дитини. Тому вагітним жінкам і жінкам-годувальницям призначають препарати цього вітаміну. При передозуванні виникає гіпервітаміноз, який характеризується анорекцією (втратою апетиту), запором, дистроартеріального тиску, прискоренням ШОЕ, зневодненням, дистрофічними змінами, зростанням кількості кальцію в крові й відкладанням його у м’яких тканинах. Філохінони (Phyllochinona) (вітамін К). Це збірна назва кількох схожих між собою сполук (вітамін К1 міститься в зелених частинах рослин, вітамін К2 продукується бактеріями кишок, а також міститься ва рибячому жирі, борошні). Філохінони поширені у природі і є в багатьох харчових продуктах: моркві, шпинаті, кропиві, люцерні, риб’ячому борошні. У товстій кишці людини (починаючи з 4-5-го дня після народження) відбувається біосинтез вітаміну окремими видами бактерій; цей вітамін добре засвоюється і цілком задовольняє потреби макроорганізму. Порушення біосинтезу вітаміну К мікрофлорою кишок та відсутність його в їжі спричинює різке сповільнення зсідання крові, що може супроводжуватися небезпечними ускладненнями – крововиливами та кровотечами. Дія філохінонів полягає в тому, що вони беруть участь у синтезі протромбіну й про конвертину, завдяки чому сприяють зсіданню крові (виявляють протегеморагічний ефект). При недостатній кількості вітаміну в організмі порушується біосинтез зазначених компонентів. Філохінони виявляють лікувальну дії лише тоді, коли печінка ще не втратила функції виробляти протромбін і про конвертин. Крім впливу на зсідання рові філохінони відіграють велику роль у клітинному диханні. Токоферолу ацетат (Tocopheroli acetas) (вітамін Е). Під збірною назвою "вітамін Е” об’єднуються а-, И- і v-токофероли. Найбільш активним із них є а-токоферол. В організмі людей і тварин токофероли не утворюються. Містяться вони в зеленому листі конюшини, салату, шпинату, зародках пшениці, в олії сої, арахісу, бавовнику, льону, кукурудзи, а також у продуктах тваринного походження: яєчному жовтку, печінці, вершковому маслі. Вітаміни Е – олієподібна світло-жовта прозора рідина з слабким запахом, не розчинається у воді, на світлі окислюється й темніє. Токофероли є антиоксидантами, тобто запобігають прямому (без ферментному) окисленню ненасичених жирних кислот, аскорбінової кислоти, каротину та інших речовин. При нестачі (гіповітамінозі) токоферолів нагромаджуються перекиси жирних кислот, які пошкоджують клітинні мембрани, викликають дегенеративні зміни в статевих залозах, внутрішніх органах, скелетній мускулатурі, внаслідок чого порушується вагітність та припиняється розвиток ембріона. Препарат застосується при захворюваннях серцево-судинної системи, опіках. виразках різного походження. запальних процесах сітківки ока, токсикозах вагітності, м’язовій дистрофії, при захворюваннях нервової системи та шкіри. До водорозчинних вітамінів належить: вітамін С, Н, В13, В2, В1, В5, В6, В9, В12. Усі вони термостабільні, за винятком вітаміну С, який руйнується при нагріванні в присутності кисню та важких металів. Тіамін (Thiaminum) (вітамін В1). Вітамін міститься в дріжджах, зернових і бобових рослинах (особливо в зародках рису, пшениці, гречки, жита), у пшениці, нирках, серці, молоці, яєчному жовтку. Всмоктується в тонкій кишці. Тіамін нормалізує шлункову секрецію, поліпшує регенерацію тканин, підвищує тонус парасимпатичної частини вегетативної нервової системи. Застосовується тіамін при гіпо- й авітамінозах, а також як неспецифічний фармакологічний засіб, при захворюваннях периферичної та центральної нервової системи (неврології, ішіас, каузалгія, поліневрити), порушеннях функції травного апарату, захворюваннях міокарда та при перевтомах. При передозуванні тіаміну виникає шум у вухах, запаморочення, нудота, висипання на шкірі, кропив’янка, свербіння. Може виникати навіть тіаміновий шок, що є проявом алергічної реакції на препарат. Добова потреба у вітаміні для дорослої людини 2-3 мг. При фізичній роботі, у дітей, у вагітних, в період годування груддю потреба у вітаміні зростає до 5-6 мг на добу. Рибофлавін (Riboflavinum) (вітамін В2). Жовто-оранжений кристалічний порошок, гіркий на смак, без запаху мало розчинний у воді. Рибофлавін дуже поширений у природі. Він міститься у дріжджах, яєчному жовтку, печінці, серці, нирках, молоці, ікрі, рибі, м’ясі, зародках і оболонках злаків, гороху, листкових овочах. Рибофлавін термостабільний, не руйнується при кулінарній обробці. Цей вітамін входить до складу ферментних систем, що регулюють процеси окислювання і відновлення, а також білковий, жировий і вуглеводний обміни. Добова потреба у рибофлавіні 1-3 мг. Велике значення для профілактики гіповітамінозу мають такі продукти, як пивні і пекарські дріжджі, гриби сир, печінка, молоко, бобові. Тепер рибофлавіном вітамінізують хліб і хлібобулочні вироби. Рибофлавін застосовують для лікування гіпо- і авітамінозів цього вітаміну, а також як лікувальний препарат при екземах, дерматичних виразках, ранах, опіках, тріщинах сосків, блефаритах, кон’юктивітах, при ураженнях рогівки ока. Кислота нікотинова (Acidum nicotinicum) (вітамін РР, вітамін В3). Білий кристалічний порошок, без запаху. В організмі нікотинова кислота перетворюється в амід (вітамін РР). Цей вітамін відіграє важливу роль в окислювально-відновних процесах, входить до складу ферментів, які переносять кисень, регулюють тканинне дихання. Нікотинова кислота й її амід стимулюють кротворення і кістковому мозку, прискорюють процеси загоєння ран і виразок, посилюють секрецію шлунка та перистальтику кишок, а також поліпшують всмоктування різних речовин із кишок. Ціанокабаламін (Cyanocobalaminum) (вітамін В12). Кристалічний порошок темно-червоного кольору без запаху, гігроскопічний, мало розчинний у воді. Синтезується мікрофлорою кишок людини, але в недостатній кількості порівняно з витратами організму. Тваринні продукти є основним джерелом вітаміну. В людському організмі ціанокобаламін нагромаджується в печінці, нирках, стінці кишок. Всмоктування й засвоєння вітаміну погіршується або зовсім припиняється, якщо немає "внутрішнього фактора” – речовини білкової природи (мукопротеїду), яка виробляється залозами слизової оболонки шлунка і, з’єднуючись із вітаміном, запобігає його руйнуванню в кишках. Ціанокобаламін застосовується при перніціозній (мегалобластичній) анемії, анемії вагітних, порушеннях кровотворної функції кісткового мозку, при захворюваннях нервової системи (розсіяний склероз, гострий період поліомієліту, радикуліти, каузальгії, фантомний біль), при гострих і хронічних гепатитах, алергічних та шкірних захворюваннях, променевій хворобі, порушення росту й розвитку у дітей. Жиророзчинні вітаміни у воді не розчиняються, тому їх екстрагують з сировини жировими розчинниками. До них належать вітаміни D, A, E, K, F. Всмоктуються вони в тонкій кишці при наявності жовчі. | |
| Переглядів: 799 | |
| Всього коментарів: 0 | |