10. Водород физ роль

• Название: 10. Водород физ роль
• Дата: 20.05.2022
• Размер: 189.21 Kb.
• Имя файла: 10-13.docx
• Тип: Документы; #539986

10.Водород физ.роль

Входит в состав молекул воды и всех важнейших групп природных соединений. Водород принимает участие в важнейших динамических процессах и реакциях в организме — в биологическом окислении, обеспечивающим живые клетки энергией, в фотосинтезе у растений, в реакциях биосинтеза и прочее. Наибольшую ценность, конечно, представляет соединение водорода с кислородом – вода, которая фактически является средой существования всех клеток организма. Другой группой важных соединений водорода являются кислоты – их способность высвобождать ион водорода делает возможным формирование рН среды. Немаловажной функцией водорода также является его способность образовывать водородные связи, которые, например, формируют в пространстве активные формы белков и двухцепочечную структуру ДНК.

можно выделить некоторые важные биологические функции воды в организме человека: - Обеспечивает поддержание структуры клетки (высокое содержание в протоплазме) - Служит растворителем и средой для диффузии - Участвует в реакциях гидролиза - Служит средой, в которой происходит оплодотворение - Обеспечивает транспорт веществ - Способствует охлаждению тела (потоотделение, тепловая одышка) - Служит одним из компонентов смазки, например в суставах - Выполняет защитную функцию, например в слезной жидкости.

11. Азот: неорганические и органические источники, транспорт, пути выведения, физиологическая роль.

Физиологическая роль

Азот необходим всем живым организмам для синтеза азотсо­держащих строительных блоков — аминокислот и азотистых оснований, из которых образуются белки и нуклеиновые кислоты. Сине-зеленые водоросли усваивают газообразный азот из атмосферного воздуха. Растения добывают азот из почвы, в виде растворимых нитратов и соединений аммиака.

Содержание азота в организме взрослого человека составляет около 3% от массы тела (2,1 кг на 70 кг массы тела).

Азот поступает в организм с пищевыми продуктами, в состав которых входят белки и другие азотсодержащие вещества. Эти вещества расщепляются в желудочно-кишечном тракте и затем всасываются в виде аминокислот и низкомолекулярных пептидов, из которых организм строит собственные аминокислоты и белки. Вместе с тем, организм человека не способен синтезировать некоторые необходимые для жизни аминокислоты и получает их с пищей «в готовом виде».

Азот (в виде аминогруппы -NH2) входит в состав различных биолигандов, играющих огромную роль в процессах жизнедеятельности (аминокислоты, биогенные амины, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты). Одним из конечных продуктов метаболизма этих веществ является аммиак МНз- Из организма азот выводится вместе с мочой, калом, выдыхаемым воздухом, а также с потом, слюной и волосами. В моче азот содержится в основном в виде мочевины.

Физиологическая роль азота в организме ассоциируется, прежде всего, с белками и аминокислотами, их метаболизмом, участием в жизненно-важных процессах и влиянием на эти процессы. Аминокислоты являются исходными соединениями при биосинтезе гормонов, витаминов, медиаторов, пигментов, пуриновых и пиримидиновых оснований и т. д. Белки в пересчете на сухой вес составляют 44% от массы тела.

Изменения в содержании белков и аминокислот, расстройства их метаболизма могут быть вызваны различными причинами. Среди этих причин — их недостаточное (или избыточное) поступление, нарушение переваривания и всасывания белка в желудочно-кишечном тракте, расстройство процессов экскреции азота и его соединений.

 В качестве источника азота микроорганизмы используют минеральные и органические соединения и в зависимости от этого делятся на две группы – аминоавтотрофы и аминогетеротрофы.

Аминоавтотрофы строят азотсодержащие компоненты либо из минеральных веществ, либо из аминых групп, оторванных от органических субстанций. Наиболее доступными источниками азота для таких микроорганизмов являются аммонийные соли. Свободный аммиак мало доступен, так как создает в среде повышенную щелочность. Менее доступны нитраты, поскольку азот нитратов для того, чтобы включиться в органические соединения, должен быть предварительно восстановлен до аммиака в энергетически зависимой реакции. Нитраты используются плесневыми грибами, актиномицетами, реже – бактериями. Нитриты для большинства микроорганизмов ядовиты. Они используются только специфическими группами микроорганизмов и в том случае, когда их концентрация в среде очень мала. Наименее доступен в качестве источника азота атмосферный азот N₂. Существуют уникальные по своей метаболической способности азотфиксирующие бактерии, которые имеют ферментный комплекс, активизирующий инертную молекулу атмосферного азота, имеющую тройную связь между атомами азота N≡N. Процесс восстановления молекулы азота до аммиака требует больших затрат энергии и идет через ряд промежуточных продуктов.

Аминогетеротрофы сроят белки из готовых аминокислот. Для этого они используют сложные белковые субстраты, пептоны или отдельные аминокислоты. Бактерии, использующие азот белковых веществ, предварительно гидролизуют их до простых продуктов с помощью протеолитических экзоферментов. В готовых аминокислотах нуждаются патогенные микроорганизмы, а также молочнокислые бактерии (они используют богатый набор аминокислот в молоке). Если в питательной среде недостает хотя бы одной аминокислоты, то микроорганизмы переходят на аминоавтотрофный способ существования и создают недостающую аминокислоту путем перестройки других аминокислот, отрывая от них аминную группировку, либо синтезируя ее из органических кислот и аммиака. Таким образом, узловым пунктом, куда ведут все пути азотного питания у микроорганизмов, является аммиак

Если источником азота служат белки, пептоны или аминокислоты, то источники углерода не нужны, так как эти субстраты используются одновременно и как источники углерода, но при использовании минеральных источников азота присутствие углеродного источника необходим.

Транспорт азота.

Глутамин служит межорганным транспортером азота в организме. Примерно 1/3 всего азота транспортируется в крови в виде глутамина. Большая часть азота, потребляемого мышцами, используется в мышечных клетках для синтеза глутамина, который является нетоксичным переносчиком аммония из периферических тканей к внутренним органам.  Глутамин – главный субстрат для синтеза мочевины в печени и аммониогенеза в почках. В митохондриях с участием глутаминазы глутамин может превращаться в глутамат с образованием аммония. Гидролиз глутамата с участием фермента глутамат-дегидрогеназы до альфа-кетоглутарата также сопровождается образованием аммония, который используется в печени для синтеза мочевины. Глутамин, как межорганный переносчик азота, имеет важное значение в экскреции азотистых шлаков и поддержании кислотно-основного гомеостаза. В почках с участием почечного изофермента глутаминазы глутамин используется для аммониогенеза с потреблением Н⁺. Глутамин играет важную роль в различных реакциях трансаминирования, поэтому может быть классифицирован как истинный регулятор аминокислотного баланса.

Пути выведения

12.Фосфор: содержание в организме и физиологическая роль, молекулярные основы патологических процессов вызванных недостатком и избытком. Примеры соединений данного элемента в медицине.

Фосфор составляет 1% от массы тела человека. Подсчитано, что организм взрослого человека содержит около 12 г фосфора на килограмм.86% фосфора находится в костях и зубах, но присутствует во всех клетках организма. Фосфор играет важную роль в синтезе клеточных мембран, входя в состав фосфолипидов, и участвует в энергетическом обмене, входя в состав АТФ. Содержание в крови в норме составляет 0,81 - 1,45 ммоль/л.

Содержание и усвоение фосфора в организме во многом зависит от работы щитовидной железы и расположенных возле нее паращитовидных желез, а также от функций почек. Так, щитовидной железой синтезируется гормон кальцитонин, а паращитовидные железы вырабатывают паратгармон, которые оказывают на организм гипофосфатемическое воздействие. Кроме того, огромное значение для метаболизма соединений фосфора, именуемых фосфатами, имеет витамин D. Кальцитриол, выступающий производной витамина D3, обладает гиперфосфатемическим эффектом.

Одной из наиболее важных является взаимосвязь фосфора с кальцием. Оба микроэлемента образуют нерастворимые соединения, необходимые для формирования костных тканей и участвующие в других жизненно важных физиологических процессах. Также фосфор является основным микроэлементом, обеспечивающим полноценное усвоение витамина В3. Таким образом, он обладает огромным значением для обеспечения нормального функционирования почек и сердца, насыщения клеток кислородом, выработки и распространения энергии, передачи нервных импульсов и совершения основных обменных процессов.

Эффективность фосфора утрачивается при чрезмерном поступлении в организм железа, алюминия и магния. При этом избыток фосфора нарушает усвоение магния, способствуя развитию мигреней, аритмии и прочих расстройств со стороны различных систем.

Уровень фосфора регулируется посредством взаимодействия паратиреоидного гормона и витамина D. Такой «тандем» обеспечивает всасывания микроэлемента в кишке, его транспорт из костных тканей и переработку в почках. Метаболизм фосфора может нарушаться вследствие патологических процессов в паращитовидных железах, костных тканях и почках.

Дефицит важного химического элемента часто появляется из-за неправильной работы ЖКТ, а также лечения заболеваний с использованием гормональных препаратов и тех, что входят в группу антацидов. Подвержены риску вегетарианцы и сыроеды. Да, phosporus присутствует и в растительной пище, но чтобы восполнить суточную потребность, нужно съедать очень много из-за его низкой усвояемости.

Мера необходима в употреблении любой еды, это касается и фосфорсодержащих продуктов. Правильное соотношение P и Ca — полтора к одному. Повышенное содержание макроэлемента (больше кальция в 4 раза) нарушает обменные процессы.

Такая ситуация, как правило, «бьет» по почкам, а именно возрастает риск образования камней в органе. Кроме того, повышается вероятность появления остеопороза, так как основной компонент костной ткани calcium вымывается из костей и отправляется в кровь. Здесь его чрезмерная концентрация также вредит — развивается кальцификация, при которой на внутренней поверхности сосудов образуются плотные бляшки. Продолжительный дисбаланс может привести к инфаркту.

Страдают и другие органы, в частности, печень, кишечник. Снижается уровень лейкоцитов, развивается анемия.

В медицине

В медицине множество соединений фосфора используется в виде лекарственных препаратов для лечения заболеваний сердца, печени, желудка. Фосфаты цинка используются в качестве пломбировочного материала в стоматологии.

Из трех видов фосфора в медицине употребляется белый, который сохраняется в воде (из-за окисляемости). В гомеопатии применяется в виде растирания с молочным сахаром, а также спиртовые растворы) из которых первый раствор равняется З-му десятичному делению, они назначаются при острых болезнях дыхательных органов и при болезнях нервов, в прочих случаях высшие деления действуют лучше низших 6-12, 30, 50, 200.

Фосфор, на основании испытаний многих авторов, применяется с лечебной целью (в гомеопатических дозах) в острых и хронических заболеваниях, сопровождающихся упадком нервной деятельности, когда имеются следующие симптомы: чувствительность к холодному воздуху, частые при этом простуды, раздражительность, слабость вследствие печали, поражения головного и спинного мозга, расстройства зрения и слуха, боли в суставах, особенно в бедре, параличи отдельных нервов, дрожание (также Магнезия Фосфорика), душевные состояния угнетающего характера, нервная бессонница, приливы крови с сердцебиением, тифозные состояния, грусть, апатия, тоска, лень.

13.Сера: источники поступления в организм, нормы в питании,транспорт

Наиболее важными источниками серы являются: яйцо, кунжут, соя, курица, тунец, ростки пшеницы, овес, орехи, кукуруза, фасоль, капуста, чечевица, нежирная говядина, молоко, рыба, моллюски, сыры, гречневая крупа, хлебобулочные изделия. В сутки человеку необходимо 1 г серы. Большая часть серы поступает в организм в составе аминокислот. А выводится в основном с мочой с мочой в виде сульфато- иона.  Сера входит в состав серосодержащих аминокислот - цистеина, цистина, незаменимой аминокислоты метионина, биологически активных веществ (гистамина, биотина, липоевой кислоты и др.). В активные центры молекул ряда ферментов входят SH-группы, участвующие во многих ферментативных реакциях, в том числе в создании и стабилизации нативной трехмерной структуры белков, а в некоторых случаях – непосредственно, как каталитические центры ферментов.

Сера обеспечивает в клетке такой тонкий и сложный процесс, как передача энергии: переносит электроны, принимая на свободную орбиталь один из неспаренных электронов кислорода. Сера участвует в фиксации и транспорте метильных групп.