Гормоны это биологически активные органические вещества которые

Биологически активные вещества

К биологически активным веществам относятся: ферменты, витамины и гормоны. Это жизненно важные и необходимые соединения, каждое из которых выполняет незаменимую и очень важную роль в жизнедеятельности организма.

Переваривание и усвоение пищевых продуктов происходит при участии ферментов. Синтез и распад белков, нуклеиновых кислот, липидов, гормонов и других веществ в тканях организма представляет собой также совокупность ферментативных реакций. Впрочем, и любое функциональное проявление живого организма — дыхание, мышечное сокращение, нервно-психическая деятельность, размножение и т.д. — тоже непосредственно связаны с действием соответствующих ферментных систем. Иными словами, без ферментов нет жизни. Их значение для человеческого организма не ограничивается рамками нормальной физиологии. В основе многих заболеваний человека лежат нарушения ферментативных процессов.

Витамины могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих свое действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях. Это органические соединения различной химической структуры, которые необходимы для нормального функционирования практически всех процессов в организме. Они повышают устойчивость организма к различным экстремальным факторам и инфекционным заболеваниям, способствуют обезвреживанию и выведению токсических веществ и т.д.

Гормоны — это продукты внутренней секреции, которые вырабатываются специальными железами или отдельными клетками, выделяются в кровь и разносятся по всему организму в норме вызывая определенный биологический эффект.

Сами гормоны непосредственно не влияют на какие-либо реакции клетки. Только связавшись с определенным, свойственным только ему рецептором вызывается определенная реакция.

Нередко гормонами называют и некоторые другие продукты обмена веществ, образующиеся во всех [напр. углекислота] или лишь в некоторых [напр. ацетилхолин] тканях, обладающие в большей или меньшей степени физиологической активностью и принимающие участие в регуляции функций организма животных Однако такое широкое толкование понятия » гормоны» лишает его всякой качественной специфичности. Термином » гормоны» следует обозначать только те активные продукты обмена веществ, которые образуются в специальных образованиях — железах внутренней секреции. Биологически активные вещества, образующиеся в других органах и тканях, принято называть » парагормонами»,»гистогормонами»,»биогенными стимуляторами».

Биологически активные продукты обмена веществ образуются и в растениях, но относить эти вещества к гормонам совершенно не правильно.

А теперь познакомимся с каждой группой веществ, входящей в состав биологически активных, отдельно.

В основе всех жизненных процессов лежат тысячи химических реакций. Они идут в организме без применения высокой температуры и давления, т.е. в мягких условиях. Вещества, которые окисляются в клетках человека и животных, сгорают быстро и эффективно, обогащая организм энергией и строительным материалом. Но те же вещества могут годами храниться как в консервированном [изолированном от воздуха] виде, так и на воздухе в присутствии кислорода. Возможность быстрого переваривания продуктов в живом организме осуществляется благодаря присутствию в клетках особых биологических катализаторов — ферментов. Термин «фермент» (fermentum по-латыни означает «бродило», «закваска» ) был предложен голландским ученым Ван-Гельмонтом в начале XYII века. Так он назвал неизвестный агент , принимающий активное участие в процессе спиртового брожения.

Экспериментальное изучение ферментативных процессов началось в XYIII столетии, когда французский естествоиспытатель Р. Реомюр поставил опыты, чтобы выяснить механизм переваривания пищи в желудке хищных птиц. Он давал хищным птицам глотать кусочки мяса, заключенные в просверленную металлическую трубочку, которая была прикреплена к тонкой цепочке. Через несколько часов трубочку вытягивали из желудка птицы и выяснилось, что мясо частично растворилось. Поскольку оно находилось в трубочке и не могло подвергаться механическому измельчению, естественно было предположить, что на него воздействовал желудочный сок. Это предположение подтвердил итальянский естествоиспытатель Л. Спалланцани. В металлическую трубочку, которую заглатывали хищные птицы, Л.Спалланцани помещал кусочек губки. После извлечения трубки из губки выжимали желудочный сок. Затем нагревали мясо в этом соке, и оно полностью в нем » растворялось».

Значительно позже ( 1836г) Т. Шванн открыл в желудочном соке фермент пепсин (от греческого слова pepto — «варю») под влиянием которого и происходит переваривания мяса в желудке. Эти работы послужили началом изучения так называемых протеолитических ферментов.

Важным событием в развитии науки о ферментах явились работы К.С. Киргоффа. В 1814 г. действительный член Петербургской Академии наук К.С.Киргофф выяснил, что проросший ячмень способен превращать полисахарид крахмал в дисахарид мальтозу, а экстракт дрожжей расщеплял свекловичный сахар на моносахариды — глюкозу и фруктозу. Это были первые исследования в ферментологии. Хотя на практике применение ферментативных процессов было известно с незапамятных времен (сбраживание винограда, сыроварение и др.)

В разных изданиях применяются два понятия : «ферменты» и » энзимы». Эти названия идентичны. Они обозначают одно и тоже — биологические катализаторы. Первое слово переводится как «закваска» , второе — «в дрожжах».

Долгое время не представляли,что происходит в дрожжах, какая сила, присутствующая в них, заставляет вещества разрушаться и превращаться в более простые. Только после изобретения микроскопа было установлено, что дрожжи — это скопление большого количества микроорганизмов, которые используют сахар в качестве своего основного питательного вещества. Иными словами, каждая дрожжевая клетка «начинена» ферментами способными разлагать сахар. Но в то же время были известны и другие биологические катализаторы, не заключенные в живую клетку, а свободно «обитающие» вне ее. Например, они были найдены в составе желудочных соков, клеточных экстрактов. В связи с этим в прошлом различали два типа катализаторов: считалось, что собственно ферменты неотделимы от клетки и вне ее не могут функционировать, т.е. они «организованы». А «неорганизованные» катализаторы, которые могут работать вне клетки, называли энзимами. Такое противопоставление «живых» ферментов и «неживых» энзимов объяснялось влиянием виталистов, борьбой идеализма и материализма в естествознании. Точки зрения ученых разделились. Основоположник микробиологии Л. Пастер утверждал, что деятельность ферментов определяется жизнью клетки. Если клетку разрушить, то прекратиться и действие фермента. Химики во главе с Ю. Либихом развивали чисто химическую теорию брожения, доказывая, что активность ферментов не зависит от существования клетки.

В 1871 г. русский врач М.М. Манассеина разрушила дрожжевые клетки, растирая их речным песком. Клеточный сок, отделенный от остатков клеток, сохранял свою способность сбраживать сахар. Через четверть века немецкий ученый Э. Бухнер получил бесклеточный сок прессованием живых дрожжей под давлением до 5*10 Па. Этот сок, подобно живым дрожжам, сбраживал сахар с образованием спирта и оксида углерода (IV):

Работы А.Н. Лебедева по исследованию дрожжевых клеток и труды других ученых положили конец виталистическим представления в теории биологического катализа, а термины «фермент» и «энзим» стали применять как равнозначные.

Будучи белками, ферменты обладают всеми их свойствами. Вместе с тем биокатализаторы характеризуются рядом специфических качеств, тоже вытекающих из их белковой природы. Эти качества отличают ферменты от катализаторов обычного типа. Сюда относятся термолабильность ферментов, зависимость их действия от значения рН среды, специфичность и, наконец, подверженность влиянию активаторов и ингибиторов.

Термолабильность ферментов объясняется тем, что температура, с одной стороны, воздействует на белковую часть фермента, приводя при слишком высоких значениях к денатурации белка и снижению каталитической функции, а с другой стороны, оказывает влияние на скорость реакции образования фермент-субстратного комплекса и на все последующие этапы преобразования субстрата, что ведет к усилению катализа.

Зависимость каталитической активности фермента от температуры выражается типичной кривой. До некоторого значения температуры (в среднем до 5О°С) каталитическая активность растет, причем на каждые 10°С примерно в 2 раза повышается скорость преобразования субстрата. В то же время постепенно возрастает количество инактивированного фермента за счет денатурации его белковой части. При температуре выше 50°С денатурация ферментного белка резко усиливается и, хотя скорость реакций преобразования субстрата продолжает расти, активность фермента, выражающаяся количеством превращенного субстрата, падает.

Детальные исследования роста активности ферментов с повышением температуры, проведенные в последнее время, показали более сложный характер этой зависимости, чем указано выше: во многих случаях она не отвечает правилу удвоения активности на каждые 10°С в основном из-за постепенно нарастающих конформационных изменений в молекуле фермента.

Температура, при которой каталитическая активность фермента максимальна, называется его температурным оптимумом. Температурный оптимум для различных ферментов неодинаков. В общем для ферментов животного происхождения он лежит между 40 и 50°С, а растительного — между 50 и 60°С. Однако есть ферменты с более высоким температурным оптимумом, например, у папаина (фермент растительного происхождения, ускоряющий гидролиз белка) оптимум находится при 8О°С. В то же время у каталазы (фермент, ускоряющий распад Н2О2 до Н2О и О2) оптимальная температура действия находится между 0 и -10°С, а при более высоких температурах происходит энергичное окисление фермента и его инактивация.

источник

Гормоны Гормоны — биологически активные органические вещества, которые вырабатываются железами внутренней секреции и регулируют деятельность органов тканей. — презентация

Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемСтепан Максутов

Похожие презентации

Презентация на тему: » Гормоны Гормоны — биологически активные органические вещества, которые вырабатываются железами внутренней секреции и регулируют деятельность органов тканей.» — Транскрипт:

2 Гормоны — биологически активные органические вещества, которые вырабатываются железами внутренней секреции и регулируют деятельность органов тканей живого организма.

3 Свойства гормонов: Высокая физиологическая активность Дистанционное действие-способность регулировать работу органов Быстрое разрушение тканей Непрерывное продуцирование (регулирование воздействия на работу органов)

4 По химическому строению гормоны делят на: Стероидные (стеориды) Гормоны-производные аминокислот Пептидные Белковые

5 Стероидные гормоны Стероиды можно разделить на две группы: Стероидные половые гормоны Эстрогены Андрогены Прогестерон Гормоны коры надпочечников

6 Эстрогены- женские половые гормоны, производимые половыми железами и корой надпочечников. эстриол эстрон

7 Андрогены – мужские половые гормоны, производимые половыми железами и корой надпочечников. тестостерон дигидротестостерон

8 Прогестерон- женские половые гормоны, производимые корой надпочечников. кортикостерон

9 Производные аминокислот тироксин норадреналин

10 Адреналин- гормон мозгового вещества надпочечников, содержащийся в различных тканях и органах. адреналин

11 Пептидные гормоны вазопрессин Вазопрессин- пептидный гормон гипофиза, имеющий более сложное строение. Глюкагон – пептидный гормон поджелудочной железы.

12 Белковые гормоны Они содержат в молекулах еще большее количество амино- кислотных звеньев, объединенных в одну или несколько полипептидных цепей.К белковым гормонам относится инсу- лин, функция которых оказывать многогранное влияние на обмен практически во всех тканях. Основное действие инсулина заключается в снижении концентрации глюкозы в крови. Кристаллы инсулина

13 Соматотропин Гормон роста.Усиливает синтез белка и тормозит его распад, а также способствует снижению отложения подкожного жира, усилению сгорания жира и увеличению соотношения мышечной массы к жировой. Кроме того, соматотропин принимает участие в регуляции углеводного обмена он вызывает выраженное повышение уровня глюкозы в крови. Соматотропный гормон

14 Гормоны поджелудочной железы Поджелудочная железа является железой смешанной секреции, функция которой заключается в поддержании адекватного гомеостаза глюкозы в организме. К эндокринным заболеваниям поджелудочной железы относят сахарный диабет, функциональный или органический гиперинсулинизм, опухоли. Гормоны поджелудочной железы – уже известный инсулин и глюкагон. инсулин

15 Глюкагон Глюкагон белковый гормон поджелудочной железы. По химическому строению глюкагон является пептидным гормоном.Участвует в регуляции углеводного обмена.

16 Гормоны щитовидной железы Щитовидная железа выделяет такие гормоны как: тироксин трииодтиронин тиреокальцитонин. Эти гормоны регулируют процессы обмена жиров, белков и углеводов, функцию сердечно-сосудистой системы, желудочно- кишечного тракта, психическую и половую деятельность, ускоряют рост организма.

17 Гормоны надпочечников Кора надпочечников вырабатывает несколько видов гормонов: минералокортикоиды (альдостерон, кортикостерон), регулирующие минеральный(солевой) обмен; глюкокортикоиды(кортизон, гидрокортизон), регулирующие белковый, углеводный и жировой обмен; половые гормоны(андрогены, эстрогены, прогестерон), которые регулируют развитие половых органов.

18 Альдостерон основной минералокортикоидный гормон коры надпочечников у человека. Регулирует минеральный обмен в организме: стимулирует задержку ионов Na+ в крови и выведение ионов К+ и Н+.

19 Гидрокортизон – гормон наиболее активный из глюкокортикоидов,который стимулирует синтез глюкозы в печени и тем самым повышает её содержание в крови, также ускоряет извлечение жиров из жировой клетчатки. гормон животных и человека, вырабатываемый корой надпочечников (кортикостероид). Участвует в регуляции углеводного, белкового и жирового обмена в организме; стимулирует распад белков и синтез углеводов.

20 Гипофиз — это эндокринная железа, которая располагается на основании мозга и защищена со всех сторон костью.

21 Функции гипофиза: 1контроль над функцией других эндокринных желез (щитовидной, половых, надпочечников) 2контроль роста и созревания органов 3координация функций различных органов (таких как почки, молочные железы, матка).

22 Итак, гормоны это вещества необходимые для нормальной жизнедеятельности организма, так как при недостатке этих веществ в организме возникают различные нарушения, которые могут привести к серьезным заболеваниям.

23 Презентацию выполнила – ученица 10а класса ГОУ СОШ 557 Авакян Армине Научный руководитель – учитель химии высшей категории Прокошина Наталья Евгеньевна Санкт-Петербург 2009

источник

Гормоны – что это и как они работают

Гормоны принимают активное участие в работе организма – это ни для кого не является новостью. Но при этом далеко не все люди знают о том, как работают эти вещества органической природы, которые вырабатываются специализированными клетками эндокринной системы.

Конечно, не всем нужно глубоко разбираться в этом вопросе, но хотя бы для общего развития необходимо знать о том, что эти вещества, поступая в кровь, связываются клетками-мишенями и влияют на обмен веществ, а также на другие физиологические функции организма.

То есть, гормоны – это такие вещества, которые регулируют те или иные процессы в разных системах организма человека. А ранее была статья о пародонтите (см. https://www.budem-zdorovymy.ru/zdorovye/parodontit.html).

Как работают гормоны

Те или иные возбудители вступают во взаимодействие с окончаниями клеток и тканей, порождая при этом определённые импульсы, которые, в свою очередь, сначала отправляются в ЦНС, а потом поступают в гипоталамус.

Дело в том, что именно в этом отделе производятся вещества, которые имеют удалённое гормональное действие. Речь идёт о рилизинг-факторах, которые следуют к гипофизу. Главная особенность этих активных веществ заключается в том, что они транспортируются не общим потоком крови, а с помощью системы сосудов организма.

Рилизинг-факторы влияют на скорость выделения тропных гормонов. То есть, под действием этих активных веществ выработка гормонов может как замедляться, так и ускорятся. Что касается самих тропных гормонов, то они, попав в кровь, направляются к той или иной эндокринной железы. Достигнув места назначения, они влияют на синтез нужного гормона.

На заключительном этапе, когда гормон уже синтезировался, он транспортируется к специализированным органам, которые принято называть «мишенями». Попав в «мишень» с помощью системы кровообращения, он вызывает ответные реакции органов и систем.

При этом речь идёт как о химических, так и о физиологических реакциях. Этот этап, который связан с влиянием гормонов на внутриклеточный обмен веществ, довольно долгое время оставался малоизученным.

Однако последние научные открытия позволили учёным глубже разобраться в этом вопросе. Им стало известно, что во всех тканях-мишенях есть определённые химические соединения с гормональными рецепторами.

Речь идёт об участках, которые необходимы для связывания гормонов. Что примечательно, расположение этих рецепторов зависит от природы гормонов. К такому выводу недавно пришли эндокринологи.

Например, если вещество обладает стероидной природой, то рецепторы, с которыми оно связывается, располагаются в ядре. Ну а если гормоны обладают пептидные или белковые, то рецепторы находятся в плазме. Но, несмотря на их местоположение, между гормонами и рецепторами, с которыми они соединяются, всегда есть чуткая структурная связь.

Назначение гормонов

Даже те люди, которые не имеют глубоких познаний в биологии, догадываются о том, что гормоны выполняют ряд важнейших функций в организме. И это действительно так. Гормоны активно влияют на работу многих органов и систем.

Например, они нужны для того, чтобы организм поддерживал гомеостаз. Кроме того, именно гормоны занимаются регуляцией таких важнейших функций организма, как рост, обмен веществ, развитие, половое влечение и многих других.

Эффекты от действия гормонов

Благодаря современным научным исследованиям, учёным удалось узнать о ряде специфических особенностей их воздействия.

  1. Даже малые концентрации гормонов, вступая во взаимодействие с окончаниями мишеней, вызывают ответную реакцию и проявляют эффективность.
  2. Гормональное воздействие на органы и системы осуществляется посредством белковых рецепторов, а также внутриклеточных посредников, которые принято называть мессенджерами.
  3. Несмотря на то, что гормоны не относятся к числу ферментов или коферментов, их эффект осуществляется благодаря изменению быстроты ферментативного катализа. Об этом говорят свежие открытия эндокринологов.
  4. Действие гормонов контролируется ЦНС. Кроме того, именно ЦНС оказывает влияние на воздействие этих биологически активных веществ на организм человека.
  5. Эндокринологам удалось выяснить, что между гормонами и железами, которые их вырабатывают, есть тесное взаимодействие. То есть, они образуют целую систему.

Такая биологическая активность гормонов вызывает следующие эффекты:

  • стимулируют или замедляют скорость роста организма;
  • отвечают за половое влечение;
  • отвечают за чувство сытости и голода;
  • влияют на расположение духа человека (радость, счастье, горе, подавленность);
  • регулируют метаболизм;
  • стимулируют или наоборот, подавляют иммунную систему;
  • отвечают за подготовку организма к половому акту;
  • отвечают за подготовку организма к физической активности – бегу, прыжку, борьбе и т.д.
  • отвечают за чувство страха;
  • вызывают ощущение счастья;
  • регулируют менструальный цикл у женщин;
  • готовят организм к последующему этапу жизни, например, половому созреванию или родам;
  • поддерживают гомеостаз организма.

Как видите, перечень эффектов, которые вызываются гормонами, довольно велик. Поэтому нарушение выработки гормонов приводит к серьёзным проблемам со здоровьем. Так что если человек сталкивается с такой проблемой, то ему нужно сразу же идти к эндокринологу.

Механизм действия

За последнее время, эндокринологам удалось глубже изучить механизм действия гормонов. Так, им стало известно, что это вещество органическое происхождения, которое вырабатывается желёзами внутренней секреции, достигает клеток-мишеней посредством кровообращения.

Попав в цель, гормон вступает в реакцию с определёнными химическими соединениями, которые называют гормональными рецепторами. Эти структуры, связавшись с гормонами, начинают «считывать» их послание. Вместе с этим происходят определённые внутриклеточные изменения.

Что примечательно, каждому отдельному гормону соответствуют определённые рецепторы. Вместе они образуют гормон-рецепторные комплексы, которые и отвечают за те или иные эффекты.

У гормонов не только разная природа, но и разный механизм действия. Все они разделяются по определённым группам. Например, в одну из таких групп входят вещества, которые проходят сквозь мембрану и вступают во взаимодействие с рецепторами цитоплазмы.

Речь идёт о стероидных гормонах, а также тех биологических активных веществах, которые вырабатываются щитовидной железой. Их объединяет то, что они жирорастворимые.

Именно поэтому они безо всяких проблем проникают сквозь мембрану клетки и вступают в реакцию с рецепторами ядра или цитоплазмы. Ну а так как такие белки почти нерастворимы в воде, то при транспортировке они привязываются к белкам-носителям.

Кроме этих гормонов, наша эндокринная система вырабатывает и др. вещества. Речь идёт о гормонах, которые обладают такими особенностями:

  • прекрасно растворимы в воде;
  • гормональный эффект начинается сразу после того, как они достигают цели и связываются с рецепторами;
  • не крепятся к белкам-носителям во время транспортировки.

Работают такие гормоны с «посредниками», которые и провоцируют ответ клетки. Это связано с их особенностями и механизмом действия.

источник

Щитовидная железа

Тироксин и трийодтиронин поступают в кровь и транспортируются тироксинсвязывающими белками (альбуминами и преальбуминами). Свободного гормона не более 0,3%. Разрушаются гормоны в печени в результате образования конъюгатов с глюкуроновой и серной кислотами, при этом высвобождается йод. Эффекты реализуются по мембранно-внутриклеточному и цитозольному типам. Калоригенный эффект проявляется повышением потребления кислорода и повышенным образованием тепла (это обусловлено разобщением клеточного дыхания и окислительного фосфорилирования) кроме того активируется АТФ — зависимое выкачивание натрия из клеток, на которое тратится 25-40% всей энергии АТФ. Еще один важный эффект этих гормонов — стимуляции отдельных этапов синтеза белка.

Паратгормон — одиночная полипептидная цепь. Скорость секреции его зависит от концентрации ионов кальция в сыворотке крови: повышение концентрации снижает секрецию. Действует по мембранно-внутриклеточному механизму.

Кальцитонин — одоцепочечный полипептид (32 АК). Повышение концентраци ионов кальция активирует секркцию гормона.. Действует изменяя активность кальциевого насоса (через калцийзависимую АТФ-азу). Действие этих двух гормонов тесно связано с витамином Д.

В мозговом слое продуцируются два катехоламина — адреналин и норадреналин. Их образование включает следующие этапы: тирозин (АК) — диоксифенилаланин (ДОФА) — диоксифенилэтиламин (дофамин) — норадреналин — адреналин . Эффекты реализуются по мембранно-внутриклеточному типу. В печени и мышцах активируют гликогенолиз (распад гликогена) это приводит к увеличению концентрации глюкозы и накоплению лактата. Стимулируют липолиз, в следствии чего в кровоток высвобождаются жирные кислоты.

Корковый слой продуцирует около 30 стероидных гормонов, содержащих 19 или 21 атом углерода. Различают три группы стероидов: глюкокортикоиды — преимущественно влияют на углеводный обмен, минералокортикоиды — на минерально-водный и половые гормоны (андрогены и эстрогены). Кортикостероиды синтезируются на основе холестерола . Важный этап этого процесса — гидроксилирование — катализирует цх Р-450 , а кофермент — НАДФН . Транспортируются гормоны специфическим a -глобулином (транспортином). Эффект реализуется по цитозольному типу, через изменение скорости продукции специфических белков в клетках-мишенях. В результате в печени увеличивается гликогенез (синтез гликогена) и глюконеогенез (образование глюкозы) из АК в связи с повышением активности аминотрансфераз, пируваткарбоксилазы, гликогенсинтетазы и глюкозо-6-фосфотазы.

Интенсивный синтез белков в печени сопровождается торможением синтеза белков в мышцах, активацией расщепления белков в лимфоидной ткани. В них снижается уровень свободных АК и теряется белковый азот, увеличивается синтез мочевины и развивается отрицательный азотистый баланс. При длительных воздействиях кортикостероидов развивается атрофия мышц. Подавляя белковый синтез в лимфоидной ткани, кортекостероиды препятствуют образованию антител (которые являются белками), участвующих в формировании аллергической ответной реакции организма. Т.е. Кортикостероиды таким путем снижают интенсивность аллергических реакций. Кроме того эти гормоны активируют синтез липидов.

Альдостерон — минералокортикоид. Это липофильное соединение, которое проникает в цитоплазму клеток (цитозотльный тип) и активирует транскирипцию генов, содержащих информацию о структуре натрий-транспортных белков эпителия канальцев почек. Синтез в клетках таких белков приводит к усиленному переносу ионов натрия из первичной мочи обратно в кровь.

Поджелудочная железа

Инсулин — глобулярный белок, синтезируется в виде предшественника, затем активируется. Мишенями инсулина (т.е. где есть рецепторы) являются мышечная, соединительная и жировая ткани. Мало рецепторов содержат гепатоциты и совсем нет у нервных клеток. Эффект реализуется по мембранному типу. Кроме того существует еще и мембранно-внутриклеточные эффекты при участии цГМФ и цАМФ. В совокупности инсулин активирует: транспорт в клетку глюкозы, АК, ионов калия и кальция, превращение глюкозы по основному пути, синтез гликогена и триацилглицеридов. Инсулин тормозит: расщепление гликогена (гликогенолиз) и образование глюкозы (глюконеогенез), расщепление жиров, образование кетоновых тел и синтез холестерола, протеолиз, обмен АК и образование мочевины.

Глюкагон — образуется в виде предшественника. Действует по мембранно-внутриклеточному типу. Мишень — гепатоциты, миоциты и жировая ткань. Гормон повышает концентрацию глюкозы в крови за счет расщепления гликогена, угнетения синтеза белка, активации распада белка и липидов. Т.е. глюкагон — антагонист инсулина.

Эстрогены — женские половые гормоны, продуцируются яичниками и в ограниченном количестве надпочечниками. Стероидной природы, эффекты реализуются по цитозольному механизму.

Гестогены — гормоны желтого тела. Важнейший — прогестерон , который синтезируется также плацентой и надпочечниками. Механизм действия — цитозольный, мишени: эндометрий, плацента, молочные железы.

Релаксин — гормон желтого тела полипептидной природы, состоит из двух цепей, связанных полипептидным мостиком.

Андрогены — мужские половые гормоны. Тестостерон и дигидротестостерон. Ткани-мишени — простата, мышцы. Эффект реализуется по цитозольному типу. Выраженно активируют синтез белка в миоцитах. На основе этих веществ синтезированы анаболические стероиды. Отношение анаболической активности к андрогенной у лучших из этих соединений выше чем у тестостерона в 5-12 раз.

Эсторгены и андрогены являются по отношению к рецепторам друг друга антигормонами (т.е. по аналогии с ферментами — конкурентными ингибироами). Поэтому в онкологической практике применяют для лечения опухолей половой сферы у самок — тестостерон, у самцов — эстрадиол.

Витамины

К этой группе веществ относятся низкомолекулярные органические соединения, которые не выполняют пластической функции и не синтезируются в организме вообще или синтезируются в ограниченном количестве микрофлорой кишечника. Эти вещества проявляют активность в малых количествах, но с ними связаны многие метаболические процессы, которые протекают при участии ферментов. Существуют также витаминоподобные вещества, которые не отвечают всем вышеперечисленным признакам.

Номенклатура основана на использовании заглавных букв латинского алфавита и по систематике ИЮПАК используют названия, отражающие химическую природу и функцию витаминов. Классифицировать витамины по химической природе невозможно, т. к. большинство из них относится к разным классам химических соединений. Но по отношению к растворителям их разделяют на водо- и жирорастворимые. По физиологическому действию на организм различают:

1. повышающие общую сопротивляемость организма (А, С, В1, В2, РР)

2. антигеморрагические (С, Р, К)

3. антианемические (С, В12, фолиевая кислота)

5. регуляторы зрения (А, В2, С)

Обеспеченность организма витаминами выражается в трех формах:

1. Авитаминоз — полный дефицит какого-либо витамина. Основная причина — нарушение всасывания его в кишечнике, воспаления и дистрофические изменения печени, дисбактериозы,

2. Гиповитаминоз — частичный дефицит витамина, полигиповитаминоз — нескольких витаминов,

3. Гипервитаминоз — избыток витамина (чаще А, Д, С).

Основная биохимическая роль некоторых витаминов

Витамин В1, тиамин . В организме превращается в кофермент ТДФ. Коферментные функции: в составе дегидрогеназ обеспечивает окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты и альфа-кетоглутаровой кислоты.

Витамин В2, рибофлавин . Коферментная форма: ФМН и ФАД . Участвует в транспорте протонов и электронов водорода от НАД-зависимых дегидрогеназ (где кофермент НАД) на кофермент Q , участвует в дегидрировании аминокислот, кето- и оксикислот.

Витамин В3 , пантотеновая кислота . Коферментная форма — КоА . Участвует в дегидрировании и дегидратации ацильных остатков в составе ацил-КоА (при b -окислении ЖК).

Витамин В5 ( PP ), никотиновая кислота . Коферментная форма: НАД и НАДФ . Функционирует в составе дегидрогеназ в процессе транспорта водорода от окисляемых субстратов на второе звено дыхательной цепи, на флавопротеид. В отличие от многих витаминов синтезируется в организме из АК триптофана.

Витамин В6, пиридоксаль . Поступает в организм в виде пиридоксина , который фосфорилируется в печени, а затем окисляется до пиридоксальфосфата . Это коферментная форма, которая участвует в реакциях переаминирования и декрбоксилирования аминокислот, обезвреживании биогенных аминов, биосинтезе сфинголипидов и гликогенолизе.

Витамин Н, биотин . Синтезируется микрофлорой кишечника. Биотин является коферментом карбоксилаз.

Витамин Вс , фолиевая кислота . Участвует в синтезе пуринов, пиримидинов, глицина, метионина.

Витамин В12 , цианкобаламин. Участвует в реакциях синтеза метионина, в превращении метилмалонил-КоА (продукт окисления ЖК с нечетным числом углеродных атомов) в сукцинил КоА , который поступает в ЦТК, в образовании коферментных форм фолацина и опосредовано в синтезе ДНК.

Витамин С , аскорбиновая кислота. Основная функция — донор водорода в окислительно-восстановительных реакциях (при этом превращается в дигидроаскорбиновую кислоту). Участвует в превращениях ароматических аминокислот:

— гидроксилировании триптофана в положении 5 (синтез серотонина)

— гидроксилировании ДОФА (образование норадреналина)

— гидроксилировании стероидов (синтез кортекостероидов)

— гидроксилировании остатков пролина и лизина в проколлагене (образование коллагена).

Кроме того, в кишечнике обеспечивает восстановление трехвалентного железа в двухвалентное для того, чтобы оно могло всосаться.

Витамин А , ретинол. Две формы: ретинол — спирт, ретинал — альдегид. В тканях витамин А превращается в сложные эфиры: ретинил-пальминат, ретинилацетат, ретинилфосфат. Предшественник — каротин известен в альфа, бета и гамма формах. Наиболее активен бета-каротин, при расщеплении одной его молекулы образуется две молекулы ретиналя. Компонентом светочувствительных пигментов сетчатки глаза является 11-цис-ретиналь. В палочках содержится зрительный пигмент родопсин, в колбочках — йодопсин. Оба белки с 11-цис-ретиналем в качестве простетической группы. Кванты света вызывают изомеризацию 11-цис-ретиналя в трансретиналь, после чего происходит распад пигмента на свободную белковую часть — опсин и трансретиналь. Родопсин и йодопсин встроены в мембрану светочувствительных клеток сетчатки, поэтому фотоизомеризация ретиналя приводит к местной деполяризации мембраны. В результате возникает электрический импульс, который распространяется по нервному волокну. Восстановление родопсина и йодопсина происходит при участии ретиналь-изомеразы.

Витамин Д , кальциферол. Поступает в организм в виде предшественников, основной из которых — 7-дегидрохолестерол, который после воздействия УФ-лучей в коже превращяется в холекальциферол (Д3), предшественник — эргостерин по такому же механизму превращается в эргокальциферол (Д2), а Д1 — это их смесь. В результате ряда химических модификаций витамин Д превращается в 1,25 дигидрооксихолекальциферол. Это вещество в клетках слизистой оболочки кишечника участвует в превращении кальцийсвязывающего белка из предшественника в активную форму. Он ускоряет всасывание ионов кальция из просвета кишечника.

Витамин Е , токоферол . Существует альфа, бета, гамма, дельта формы. Основная функция — регуляция интенсивности свободнорадикального окисления. Это проявляется ограничением скорости процессов перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот в составе липидов клеточных мембран. Является синергистом селена (взаимно улучшают действие). Селен — кофактор фермента глутатионпероксидазы, которая инактивирует гидроперекиси липидов мембран, а токоферол тормозит образование таких гидроперекисей.

К ним относятся соединения, которые не являются обязательными компонентами пищи (т.н. нутриенты) и их дефицит не сопровождается характерными, четко выраженными симптомами.

Холин . Всасываясь в стенки кишечника там фосфорилируется, образуя фофсохолин. Принимает участие в синтезе фосфатидов и ацелилхолина, а также он является донором метильной группы в реакциях переметилирования (трансферазы).

Липоевая кислота . Выполняет роль кофермента окислительного декарбоксилирования пировиноградной и альфа-кетоглутаровой кислот. Является сильным восстановителем предотвращает быстрое окисление витамин Е и С, т.е. поддерживает и их высокий уровень.

Оротовая кислота . Исходный продукт для синтеза УТФ (компонента молекулы нуклеиновой кислоты). В виде оротата калия применяется при нарушениях белкового обмена.

Пангамовая кислота . Участвует в процессах переаминирования как донор метильной группы, активирует окислительно-восстановительные процессы, способствует накоплению макроэргических соединений, обезвреживанию токсинов.

Убихинон , коэнзим Q . Функция — транспорт водорода через липидный слой мембран.

1. Бышевский А. Ш., Терсенов О. А. Биохимия для врача // Екатеринбург: Уральский рабочий, 1994, 384 с.;

2. Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии // Ростов-на Дону: Феникс, 1999, 540 с.

© И н с т и т у т Ф и з и к и
им. Л.В.Киренского 1998-2007

[an error occurred while processing this directive]

источник