Medzi kovmi, ktorých ióny sú súčasťou organických zlúčenín, patrí dôležité miesto zinku. Biochemici ho zaradili do skupiny stopových prvkov, ktorých obsah v bunke nepresahuje 0,0001 %. Zinkové katióny sa nachádzajú v živočíchoch aj v rastlinných organizmoch, kde sú súčasťou biologicky aktívnych látok, ako sú hormóny a enzýmy, nukleotidy, lipidy a estery. Úloha zinku v ľudskom tele je rôznorodá: je nevyhnutný pre správny metabolizmus, normálny priebeh imunitných procesov a realizáciu reprodukčných funkcií. V tomto článku sa bližšie pozrieme na vlastnosti zlúčenín obsahujúcich stopový prvok zinok, ako aj na príklady ilustrujúce jeho dôležitosť pri udržiavaní homeostázy ľudského tela.
Atóm zinku ako komplexotvorné činidlo
Väčšina enzýmov zapojených do reakciíbunkový metabolizmus, sú zložité látky a obsahujú ióny železa, horčíka, medi, zinku. V biochémii sa nazývajú organokovové zlúčeniny. Úloha zinku v ľudskom organizme spočíva v tom, že ako centrálny ión je súčasťou molekúl hormónov, enzýmov a iných biologicky aktívnych látok, ako je inzulín, laktátdehydrogenáza, antiproteázová krvná bielkovina. Zvážte ich vlastnosti ďalej.
Nariadenie o glykolýze
Jedným zo štádií energetického metabolizmu v bunke je glykolýza – bezkyslíkový rozklad glukózy – hlavnej energetickej látky bunky. Uskutočňuje sa v prítomnosti enzýmu laktátdehydrogenázy a vedie k premene uhľohydrátov na kyselinu mliečnu. Nadmerný obsah laktátu otrávi cytoplazmu bunky, na rozklad tejto látky na neškodnú kyselinu pyrohroznovú sa v cytosóle syntetizuje enzým obsahujúci zinok. Jeho pôsobenie vedie k neutralizácii kyseliny mliečnej v bunkách srdcového svalu, nefrónov a myocytov, čím sa cytoplazma uvoľňuje od toxínu, čo potvrdzuje dôležitú úlohu zinku v ľudskom organizme. Obsah laktátdehydrogenázy v krvi sa využíva pri diagnostike ochorení sprevádzaných patologickým zvýšením metabolizmu, najmä odbúravaním glukózy, ako je rakovina pečene, žalúdka, pľúc, zápaly obličiek a degeneratívne zmeny svaly.
Úloha zinku pri rozvoji imunitného systému
Lymfatické uzliny, týmus, červená kostná dreň, palatínmandle produkujú bunky, ktoré majú výrazný ochranný účinok proti baktériám, vírusom, cudzorodým proteínom a toxínom. Úroveň rozvoja imunitného systému má rozhodujúci vplyv na stav ľudského zdravia a do značnej miery závisí od včasnej tvorby ochranných prvkov: protilátok, interferónov, fagocytov, lymfocytov, makrofágov. Ako ukázali biochemické štúdie, všetky vyššie uvedené látky a bunky, ktoré bojujú s infekčným nástupom, sa tvoria s priamou účasťou mikroelementu. Dôležitou úlohou zinku v ľudskom tele je, že sa podieľa na tvorbe T-lymfocytov a zabíjačských buniek. Nesú hlavnú záťaž pri neutralizácii patogénnych baktérií a vírusov, ktoré spôsobujú také závažné ochorenia ako tuberkulóza, pneumónia, syndróm imunodeficiencie atď. Okrem toho ióny zinku aktivujú bunkové gény zodpovedné za včasnú reakciu na stresové faktory prostredia a za zvýšenie odolnosti organizmu voči ich. Tiež hormóny týmusu - tymozín, tymopoetín a tymulín - sa stávajú aktívnymi v prítomnosti komplexných častíc zinku, čo zvyšuje imunitné procesy.
Mechanizmus účinku mikroelementov na vírusovú infekciu
Na rozšírenie nášho chápania úlohy, ktorú hrá zinok v ľudskom tele, zvážte jeho funkcie pri blokovaní replikácie nukleových kyselín a syntéze molekúl vírusových proteínov. Výsledky mikrobiologických štúdií potvrdili fakt riadeného antivírusového účinkuióny zinku na patogény ako herpes, encefalitída, chrípka. Mikroelement podporuje najmä uvoľňovanie rôznych typov interferónov do krvi, čo pomáha zastaviť rýchle množenie vírusových častíc v počiatočných štádiách ochorenia. To platí najmä pre procesy translácie proteínov patogénov, ktoré sú blokované. Biologická úloha zinku v ľudskom organizme teda spočíva v jeho výraznom antivírusovom účinku, ktorý zaisťuje schopnosť buniek odolávať patogénom.
Ako zinok reguluje ľudské reprodukčné funkcie?
Schopnosť rozmnožovania a rozmnožovania je najdôležitejšou vlastnosťou všetkých druhov živých organizmov. Pre ženský organizmus je zinok v tehotenstve nevyhnutný a jeho nedostatok sa prejavuje príznakmi predmenštruačného syndrómu: migrénou, opuchmi a bolestivými kŕčmi. Stopový prvok je najvýznamnejší pre správny vývoj mužského reprodukčného systému a plodnosť gamét - spermií. Mužský typ formovania tela, normálne fungovanie pohlavných žliaz - semenníkov a prostaty, životaschopnosť spermií - to je úloha zinku v tele muža. Zinok vo forme komplexotvorného činidla je súčasťou najdôležitejšieho pohlavného hormónu - testosterónu, ktorý je zodpovedný za celý proces spermatogenézy, reprodukčné vlastnosti a mužské libido.
Rast tela a jeho závislosť od organických zlúčenín zinku
Je známe, že predná hypofýza produkuje hormón somatotropín, z ktoréhofyziologické procesy rastu kostného tkaniva závisia. Spolu s rastovým hormónom v hypotalame dochádza k syntéze molekúl podobných inzulínu, ktoré sú polypeptidmi a nazývajú sa somatomediny. Obsahujú atómy zinku a spolu so somatotropínom sa dostávajú do krvného obehu, čím ovplyvňujú procesy osteogenézy. Nadbytok rastových faktorov vedie k ochoreniam, ako je gigantizmus a akromegália (neúmerne dlhé končatiny), zatiaľ čo nedostatok hormónov spôsobuje nanizmus. Všetky vyššie uvedené skutočnosti potvrdzujú rozhodujúcu úlohu zinku v organizme dieťaťa, ktorého rastové procesy sú riadené hormónmi obsahujúcimi zinok.
Funkcie enzýmu karboanhydrázy
V procesoch katabolizmu v bunkách a medzibunkovej tekutine sa hromadí nadmerné množstvo produktov rozpadu: acetaldehyd, estery, oxid uhličitý. Aby sa zabránilo intoxikácii, karboanhydráza je zahrnutá do skupiny enzýmov tela. Obsahuje komplexný ión zinku a zvyšuje reakciu interakcie škodlivých látok s vodou. V dôsledku hydratácie sa toxíny neutralizujú na zlúčeniny, ktoré sú pre bunku neškodné, ako je kyselina uhličitá. Enzým je spolu s hemoglobínom súčasťou erytrocytov všetkých cicavcov, nielen ľudí. Karboanhydráza, ktorá obsahuje zinok a nachádza sa v červených krvinkách, aktivuje rozklad toxických kyslých uhličitanových solí, ktoré sa hromadia v krvi v dôsledku vnútorného dýchania, na vodu a oxid uhličitý. Táto skutočnosť dokazuje mimoriadne dôležitú úlohu zinku v živote živých organizmov.
Enzým obsahujúci zinok – inzulín
Pankreas je jedným z hlavných orgánov tráviaceho systému, produkuje celý arzenál životne dôležitých enzýmov a hormónov, jedným z nich je inzulín. Obsahuje dva proteínové reťazce schopné viazať ióny zinku. V tomto stave inzulín pôsobí na glukózu v krvnej plazme. Znižuje jeho prebytok, ktorý sa objavuje po príjme sacharidov obsiahnutých v chlebe, zemiakoch, cukrovinkách. Hormón je produkovaný Langerhansovými ostrovčekmi pankreasu a ak nie je dostatočne vylučovaný, človek dostane diabetes mellitus. Významná úloha zinku v ľudskom organizme spočíva v tom, že inzulín, ktorý ho obsahuje, ovplyvňuje aj metabolizmus bielkovín a lipidov, čo vedie k ukladaniu tuku v omente a podkožnom tukovom tkanive.
Aké je nebezpečenstvo nedostatku zinku pre ľudské zdravie?
Predtým sme zistili prítomnosť mikroelementu vo forme centrálneho atómu komplexných organických zlúčenín, prítomných v molekulách rôznych enzýmov. Osobitné miesto medzi nimi majú biologicky aktívne látky - karboxypeptidázy obsahujúce ióny zinku. Enzýmy sú súčasťou pankreatickej šťavy a sú nevyhnutné pre normálne trávenie potravy v dvanástniku a tenkom čreve. Tiež sa podieľajú na syntéze najdôležitejších hormónov, ktoré riadia metabolizmus: vazopresín, oxytocín, inzulín. Vplyv karboxypeptidáz obsahujúcich zinok na mechanizmy zrážania krvi, opravytkanivá, reprodukčné funkcie. Je zrejmé, že nedostatok zinku ovplyvňuje zdravotný stav a má tieto príznaky: prudké zníženie imunity, náchylnosť k depresii, poruchy tráviaceho systému, anomálie vo vývoji reprodukčných funkcií. To všetko môže viesť k nezvratným zmenám v ľudskom tele.
Význam správnej výživy pri prevencii nedostatku zinku
Charakteristickým znakom stopového prvku je, že ho tráviace orgány pomaly vstrebávajú z produktov rastlinného a živočíšneho pôvodu: hovädzie mäso, mlieko, arašidy, tekvicové a sezamové semienka. Znižuje vstrebávanie zinku klkmi epitelu tenkého čreva, nadbytočný obsah hrubej vlákniny v tráve, kyseliny listovej a iónov medi, vápnika a kadmia, ktoré sú antagonistami zinku. Denná potreba mikroelementu pre deti je od 3 do 7 mg, pre ženy - 8 mg, pre mužov - 11 mg. Úlohu zinku v ľudskom organizme možno stručne charakterizovať nasledovne: mikroelement je v pankrease, pohlavných žľazách, pečeni, lymfocytoch a svaloch nevyhnutný pre správny priebeh metabolických reakcií, fungovanie tráviaceho, endokrinného a reprodukčného systému. systémy osoby.
