Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Водорастворимые витамины группы В и витамин С, их участие в метаболических процессах. Нарушение физиологических функций организма при недостатке витаминов, их причины
Тиамии (витамин В1) — соединение, построенное из пиримидинового и тиазолового колец, соединенных между собой метиленовым мостиком. Биологически активной, коферментной формой витамина явл. его пирофосфорный эфир —тиамин-дифосфат (ТДФ), широко используемый в настоящее время я лечебной практике под названием кокарбоксилаза. Биологическая роль тиамина связана с его участием в построении коферментов ряда важнейших ферментов, в частности пируватдегидрогеназы, катализирующей окисление пировиноградной кислоты до ацетил-КоА; α-кето-глутаратдегидрогеназы, участвующей в превращении одного из метаболитов цикла Кребса-α-кетоглутаровой кислоты в сукцинил-КоА; транс-кетолазы, регулирующей ключевые реакции пентозофосфатного цикла. Тиамин необходим также для биосинтеза важнейшего нейромедиатора - ацетилхолина. Недостаточность тиамина в организме приводит к нарушению окисления углеводов, накоплению недоокисленных продуктов (пировиноградной кислоты и др.) в крови и моче, угнетению биосинтеза ацетилхолина. Рибофлавин (витамин В2) представляет производное изоаллоксазина, связанного с 5-атомным спиртом — рибитолом. Суточная потребность в рибофлавине взрослого человека составляет 1,3 — 2,4 мг. Биологическая роль рибофлавина определяется прежде всего его участием в построении двух важнейших коферментов — флавинмоно-нуклеотида (ФМН) и флавинадениндинуклеотида (ФАД), входящих в состав различных окислительно-восстановительных ферментных систем. Таким образом, биохимический механизм действия рибофлавина связан с его участием в процессах биологического окисления и энергетического обмена. Наряду с этим рибофлавин участвует в построении зрительного пурпура, защищая сетчатку от избыточного воздействия Уф-лучей. Гипо- и авитаминоз В2 (арибофлавиноз) распространены в ряде районов развивающихся стран Африки, Южной и Юго-Восточной Азии. Заболевание характеризуется поражением слизистой оболочки губ с вертикальными трещинами и десквамацией эпителия (хейлоз), ангулярным стоматитом, глосситом, себорейным шелушением кожи вокруг рта, на крыльях носа, ушах, носогубных складках и изменениями органа зрения. Витамин В3(пантотеновая кислота) В состав пантотена входит β-аланин, соединенный через аминогруппу с диоксимонокарбоновой кислотой. Чистая пантотеновая кислота представляет собой светло-желтое вязкое масло, хорошо растворимое в воде. Суточная потребность человека исчисляется примерно в 10мг. Выяснилась тесная связь пантотена с реакцией ацетнлирования в животном организме. Оказалось, что в сосстав коферментной группы, осуществляющей реакцию ацетилирования (КоА), входит пантотеновая кислота. КоА участвует в переносе не только ацетильного, но и других кислотных (ацильных) радикалов, образуя соответствующие ацилкоэнзимы А (ацетил-, бутирил-, сукцинил-КоА и т.п.). В окислительном превращении пировиноградной кислоты, также участвует коэнзим А, в который входит пантотеновая кислота. Можно вообще считать, что нарушение в обмене веществ при недостатке в организме пантотеновой кислоты обусловлено частичным выпадением функций КоА, для образования которого необходима пантотеновая кислота
Аскорбиновая кислота и продукт ее окисления — дегидроаскорбиновая кислота — участвуют в биологических реакциях окисления и восстановления. Аскорбиновая кислота необходима для функциональной интеграции сульфгидрильных групп ферментов, для образования коллагена и внутриклеточного структурного вещества, важного для формирования хрящей, костей, зубов и заживления ран. Она влияет на образование гемоглобина, созревание эритроцитов, превращение фолиевой кислоты в тетрогидрофолат, участвует в метаболизме углеводов, биосинтезе катехоламинов и гидроксилировании карнеоната (метаболит альдостерона). С участием аскорбиновой кислоты происходит инактивация свободных радикалов, метаболизм циклических нуклеидов, простагландинов и гистамина. Являясь антиоксидантом, аскорбиновая кислота предохраняет мембраны клеток и, в частности, лимфоцитов от повреждающего действия перекисного окисления. Это является основой иммуностимулирующих эффектов витамина С, которые проявляются в действии на гуморальные и клеточные механизмы иммунитета, миграцию лимфоцитов, хемотаксис, синтез и освобождение интерферона. Аскорбиновая кислота повышает всасывание железа в желудочно-кишечном тракте и способствует превращению окиси железа в закисную форму.
Дефицит витамина С ведет к развитию цинги. Клинические проявления цинги развиваются, когда запасы витамина С в организме оказываются менее 300 мг.
3. ОБМЕН ЭНЕРГИИ. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ
Питательные вещества как источник энергии и пластического материала для организма. Общая схема катаболизма питательных веществ в организме. Фазы катаболизма, энергетический эффект отдельных фаз. Общие и специфические пути катаболизма. Превращение энергии в клетке. Понятие о свободной энергии. Эндэргонические и экзэргонические реакции метаболизма, их взаимосвязь. Макроэргические соединения, их классификация и биологическая роль. Гипо-энергетические состояния, причины их развития. При расщеплении питательных веществ и процессе всасывания часть энергии превращается в теплоту - специфический и динамический компоненты действия пищи. Пища человека содержит множество химических соединений как органических, так и минеральных Главную долю органических веществ пищи составляют основные пищевые вещества — углеводы, жиры, белки Часть органических веществ — это минорные пищевые вещества, требующиеся в малых количествах. К ним принадлежат, в частности, витамины. Пищевые вещества могут быть заменимыми и незаменимыми. Заменимые — это те, которые могут образоваться в организме из других веществ. Например, жиры могут образоваться из углеводов. Жиры 39 кДж/г (9.2 ккал/г), Белки, углеводы 17 кДж/г (4,1 ккал/г) Катаболизм - процесс расщепления органических молекул до конечных продуктов. Конечные продукты превращений органических веществ у животных и человека - СО2, Н2О и мочевина. В процессы катаболизма включаются метаболиты, образующиеся как при пищеварении, так и при распаде структурно-функциональных компонентов клеток. Реакции катаболизма сопровождаются выделением энергии (экзергонические реакции). Стадии катаболизма биомолекул. При расщеплении биомолекул в организме выделяют 3 стадии, которые являются общими. В первой стадии (специфический путь катаболизма) все сложные биомолекулы (полимеры) расщепляются до простых компонентов (мономеров): 1) полисахариды расщепляются до моносахаридов; 2) липиды (триацилглицеролы) – до жирных кислот и глицерина; 3) белки – до аминокислот; 4) нуклеиновые кислоты – до мононуклеотидов Основными процессами является гидролиз, фосфоролиз. На этой стадии образуется около 1% химической энергии, которая рассеивается в виде тепла. На выходе 50 соединений. Во второй стадии (специфические пути катаболизма) мономеры, образовавшиеся в первой стадии, внутриклеточно подвергаются превращениям; выход энергии 20-30% Реакции:
Таким образом, общим конечным продуктом второй стадии внутриклеточного катаболизма углеводов, липидов и аминокислот является ацетилКоА, а так же оксалоацетат, фумарат, 2-оксоглуторат, сукцинил-КоА. Здесь, как и в первой фаз,е встречаются реакции гидролиза, фосфоролиза, тиолиза, лиазного расщепления и, в отличии от первой фазы, - окислительные процессы В третьей стадии (общий путь катаболизма) в митохондриях происходит окисление ацетилКоА до СО2 и Н2О и окислительное фосфорилирование с образованием АТФ. (Цикл Кребса) Окисление ацетилКоА до СО2 происходит в цикле трикарбоновых кислот, при участии коферментов НАД и ФАД и цитохромов Атомы водорода поступают в дыхательную цепь (электроннотранспортная цепь митохондрий) и переносятся на кислород, образуя Н2О. Полученная энергия (на этой стадии образуется 70-80% энергии) используется для осуществления окислительного фосфорилирования, главного источника АТФ в организме. Эта фаза носит исключительно окислительный характер, аккумуляция энергии достигает 40%. Водород из ЦТК идет в ЦДФ, образует воду. Химические реакции, протекающие в клетках, могут иметь различные значения ∆Go: положительные или отрицательные. Большинство катаболических реакций имеет отрицательные значения ∆Gо, т.е. являются экзэргоническими и могут идти самопроизвольно. В то же время реакции клеточного анаболизма часто являются эндэргоническими и самопроизвольно идти не могут, для их осуществления необходима энергия, поступающая извне. Необходимо использовать свободную энергию, выделяющуюся в экзэргонических реакциях катаболизма. Это использование свободной энергии экзэргонических реакция для осуществления эндэргонических реакций есть энергетическое сопряжение реакций. Единственное условие эффективности энергетического сопряжения: суммарное изменение ∆G в двух сопряженных реакциях должно быть отрицательным. Живые объекты эффективно используют энергию, заключенную в химических связях тех или иных соединений. Именно в виде химической энергии и передается энергия в системе сопряженных химических реакций. Соединения, выступающие в качестве переносчиков энергии, содержат в одной из своих связей большой запас химической энергии, которая высвобождается при их разрыве. Эти соединения называют «макроэргическими соединениями» или «макроэргами», а химические связи, при разрыве которых выделяется большое количество свободной энергии, получили название «макроэргических связей». Химическая связь в том или ином соединении считается макроэргической, если при её разрыве выделяется не менее 5 ккал (20 кДж) в расчете на 1 моль связи. Свободная энергия, выделяющаяся в ходе катаболической экзэргонической реакции, первоначально накапливается (аккумулируется) в виде энергии макроэргической связи соединения переносчика энергии, а затем эта аккумулированная энергия высвобождается при разрыве макроэргической связи и используется в ходе анаболической эндэргонической реакции.
4 класса макроэргов: 1. Полифосфаты нуклеотидов (АТФ, ЦТФ, УТФ и др.) Макроэргическими связями в их составе являются фосфоангидридныепирофосфатные связи: 2. Ацилфосфата или карбонилфосфаты(ацетилфосфат, 1,3ди фосфоглицерат). Макроэргической связью является ангидридная связь между карбоксильной группой кислотного остатка и остатком фосфорной кислоты: 3. Тиоэфиры(ацетилКоА, сукцинилКоА). Макроэргической связью является ангидридная связь между карбоксильной группой кислоты и HSгруппой тиоспирта, входящего в состав КоА): 4. Гуанидинфосфаты(креатинфосфат, аргининфосфат). Макроэргической связью является ангидридная связь между гуанидиновой группой и остатком фосфорной кислоты Несмотря на высокие значения ∆Go для процессов разрыва макроэргических связей богатые энергией соединения представляют собой достаточно стабильные в условиях живых систем вещества. Кроме того, это низкомолекулярные соединения, поэтому они могут сравнительно легко перемещаться в клетке. Совокупность их свойств: способность аккумулировать энергию и способность диффундировать в клетке и позволяет им выполнять функцию переносчиков энергии.
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-09-25; просмотров: 47; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.227.228.95 (0.009 с.) |