Содержательный модуль 1.. Витаминоподобные вещества. Витаминоподобные вещества

• Название: Витаминоподобные вещества. Витаминоподобные вещества
• Дата: 24.06.2022
• Размер: 161.53 Kb.
• Имя файла: Содержательный модуль 1..docx
• Тип: Документы; #613662

Содержательный модуль 1. Биохимические основы жизнедеятельности организма
1. Витаминоподобные вещества.
Витаминоподобные вещества – это большая группа биологически активных веществ, имеющих некоторые свойства витаминов, но не соответствующих всем параметрам, характерным для витаминов. Иногда такие вещества называют псевдовитаминами. Большинство витаминоподобных веществ синтезируются эндогенно, в организме человека, в достаточных количествах для удовлетворения потребностей организма. Также для отдельных витаминоподобных веществ в настоящее время не удалось определить суточную потребность.

К витаминоподобным веществам относятся холин, карнитин, биофавоноиды, липоевая кислота, лецитин, кофермент Q10, инозит, п-аминобензойная кислота (ПАБК), биотин, пангамовая кислота, оротовая кислота, витамин U.

Карнитин – витаминоподобное химическое соединение, которое содержится в тканях скелета и сердечной мышцы. Он действует как молекула-носитель при окислении жирных кислот. Организм человека способен синтезировать достаточное количество карнитина, полностью удовлетворяя потребность в нем. Пищевыми источниками карнитина являются мясо и молочные продукты.
Холин - это щелочное соединение, первоначально отнесенное к семейству витаминов группы В. Холин синтезируется в организме, но в недостаточном количестве, поэтому он должен также поступать с пищей. Холин является компонентом фосфолипидов, которые образуют структурные элементы клеточных мембран; играет важную роль в нервной функции; участвует в различных метаболических процессах, в том числе транспорте жиров из печени. Ориентировочная суточная потребность в холине составляет 150-1000 мг (в среднем – 500 мг) и, как правило, легко достигается с помощью питания. Холин содержится в зерновых продуктах, яичном желтке, пивных дрожжах и субпродуктах (печень, почки, мозги).

Инозит (инозитол) – химическое вещество, представляющее собой шестиатомный спирт. Из всех изомеров биологической активностью обладает только миоинозит (мезо-инозит). Биологическое значение миоинозита пока точно не установлено. В больших количествах у людей он присутствует главным образом как составляющая фосфолипидов.Пищевыми источниками мезоинозита являются печень, пшеничные отруби, орехи, молоко, пивные дрожжи, сладкая кукуруза, овес, цельнозерновые продукты, капуста, изюм, грейпфрут, арахис.

Парааминобензойная кислота – один из компонентов фолиевой кислоты (витамин B9). Она синтезируется бактериями в кишечнике. Парааминобензойная кислота оказывает антитиреотоксическое действие, а также участвует в процессах, обеспечивающих пигментацию волос и кожи. Суточная потребность в парааминобензойной кислоте не установлена. В очень больших дозах может вызвать рвоту. Источниками парааминобензойной кислоты в пищевых продуктах являются мясо, яйца, злаки и молоко.

Коэнзим Q10 (убихинон) вырабатывается непосредственно в организме человека, а также поступает с пищей. Самая большая концентрация коэнзима Q10 находится в сердечной мышце. Коэнзим Q10 используется клетками организма аэробном (или клеточном) дыхании, а также в качестве эндогенного антиоксиданта. Хорошими источниками CoQ1 в пище являются жирная рыба, растительные масла, зеленый перец, зеленый горошек, зеленая фасоль. Суточная потребность в убихиноне не определена.

Лецитины – общепринятое название группы жироподобных веществ, представляющий собой смесь фосфолипидов с триглицеридами небольшим количеством других веществ. Участвуют в образовании клеточных мембран и метаболизме жира. Лецитин вырабатывается в организме человека. Он также содержится в растительных маслах и соевых бобах.

Липоевая кислота является коферментом. Она производится в организме в достаточном количестве, дефицита ее у млекопитающих не наблюдается. Липоевая кислота содержится в говяжьем мясе и печени, молоке, бобовых, дрожжах.

Биофлавоноиды – растительные полифенолы (рутин, цитрин, кверцетины и пр.), которые совместно с витамином С уменьшают проницаемость и повышают прочность капилляров, стимулируют тканевое дыхание. Биофлавоноиды поступают в организм с фруктами, овощами, ягодами.

Биотин – органическая кислота, выполняющая роль кофермента в разнообразных биохимических реакциях в организме. Биотин содержится в субпродуктах (печень, почки), дрожжах, бобовых, цветной капусте и орехах, в шампиньонах. Суточная потребность в биотине не установлена.

Пангамовая кислота широко представлена в семенах различных растений.Она обладает липотропными свойствами и может рассматриваться как важный фактор нормализации липидного обмена.Суточная потребность для нее веществе не установлена. Пантгамовой кислотой богаты семена злаковых растений и ядра косточковых плодов.

Оротовая кислота в организме используется для синтеза нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Содержится в дрожжах, печени, молоке.

Витамин U (S-метилметионинсульфоний-хлорид) обладает противоязвенными свойствами. Содержится в капусте, сырых желтках, свекле, зелени петрушки и других зеленых растениях.

2.Общее представление о гормонах.

Гормоны — это органические вещества, которые син­тезируются в специальных секреторных клетках и ор­ганах. Они с током крови доставляются к различным тканям-мишеням, где оказывают регулирующее воз­действие на обмен веществ и физиологические фун­кции организма. Сами гормоны не участвуют в мета­болических реакциях, а являются их специфическими регуляторами. Под контролем гормонов находятся процессы синтеза белка, активность многих фермен­тов, проницаемость клеточных мембран для различных энергетических субстратов, коферментов, минеральных веществ. Такое влияние играет важную роль в поддержании постоянства внутрен­ней среды (гомеостаза) в организме при физических нагрузках и других внешних воздействиях, в обеспечении высокой физической работоспо­собности, в адаптации организма к систематическим физическим на­грузкам.

Высокоспециализированные органы или группы клеток, которые осу­ществляют синтез гормонов (секрета) и выброс (секреция) их непосред­ственно в кровь, межклеточную жидкость или лимфу, называются железа­ми внутренней секреции. Они не имеют выводящих протоков, поэтому называются эндокринными железами (эндо — "внутрь"). Отдельные железы внутренней секреции анатомически не связаны между собой и находятся на большом расстоянии друг от друга (рис. 45). Однако функ­ционально все они взаимосвязаны и представляют единую эндокринную систему.



Рис. 45 Основные эндокринные железы человека и их расположение в организме

Различают центральные железы (гипоталамус, гипофиз, эпифиз) и пе­риферические (щитовидная, паращитовидная, поджелудочная, надпочеч­ники, половые железы). Центральные железы расположены у основания мозга и напрямую связаны с деятельностью ЦНС. Они выделяют нейро­гормоны и гормоны, которые регулируют функции периферических эндок­ринных желез. Между периферическими железами также существует тес­ная взаимосвязь. Гормоны одной железы могут усиливать или подавлять секреторную функцию другой железы. Отдельные гормоны, которые об­разуются в эндокринных железах (инсулин, глюкагон, тироксин), могут синтезироваться и в стенках желудка или кишечника. Регуляторное дей­ствие, подобное гормонам, оказывают гуморальные факторы — тканевые гормоны.

Тканевые гормоны — это биологически активные вещества, которые синтезируются в различных тканях организма и оказывают местное регу­лирующее воздействие. Многие из них синтезируются в органах пищева­рения и регулируют их деятельность. Это гастрин (стимулирует секрецию желудка), секретин (усиливает секрецию двенадцатиперстной кишки), холецистокинин (усиливает секрецию тонкого кишечника) и др. Такие ткане­вые гормоны, как гистамин, серотонин, брадикинин, простагландины, вли­яют на тонус кровеносных сосудов, возбудимость нервной системы. В клетках мозга образуется гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), которая регулирует процессы торможения нервной системы и выступает в роли фактора утомления. В гипофизе могут образовываться гормоны эндорфины, которые оказывают обезболивающее действие, а при высоких концентрациях вызывают чувство эйфории подобно наркотическим препаратам.

В настоящее время выделено и изучено около 100 гормонов и нейро­медиаторов, которые различаются по месту их синтеза, химической струк­туре и механизмам регуляторного действия. По этим трем критериям ча­ще всего и классифицируют гормоны. В данном учебнике использована наиболее старая, но удобная классификация гормонов по эндокринным железам, в которых они синтезируются.

3. Регуляция обмена АТФ.

Скорость синтеза АТФ зависит от скорости ее использования. Скорость ис­пользования АТФ зависит от скорости протекания тех процессов, в которых АТФ является источником энергии (см. рис. 19). Так, при выполнении мышеч­ной работы резко усиливается расщепление АТФ в мышцах. В период вос­становления энергия АТФ также интенсивно используется для синтеза бел­ков и других пластических процессов. Образовавшиеся продукты гидролиза АТФ — АДФ, АМФ и пирофосфат — быстро включаются в реакции ресинте­за ее, с тем чтобы восстановить исходный физиологический уровень АТФ.

Одним из основных механизмов регуляции обмена АТФ в клетке явля­ется величина энергетического заряда клетки, которая определяется соот­ношением концентраций АТФ, АДФ и АМФ:



Обычно концентрация высокоэнергетической АТФ в клетках значитель­но превышает сумму концентрации АМФ и АДФ. Энергетический баланс системы равен 0,7—0,8. Такое состояние является физиологической нормой и поддерживается метаболическими процессами на постоянном уровне. Это означает, что системы организма функционируют с наименьшей затратой энергии, а скорость образования АТФ равна скорости ее использования.

Если энергетический заряд клетки понижается (количество АТФ умень­шается, а АДФ и АМФ — увеличивается), то ускоряются процессы, веду­щие к образованию АТФ, и тормозятся процессы ее использования. Если же энергетический заряд системы превышает нормальный уровень и дос­тигает единицы (много АТФ, мало АДФ и АМФ), то процессы синтеза АТФ тормозятся, а процессы ее использования усиливаются.

В регуляции постоянства концентрации АТФ в клетке участвует макроэргическое вещество креатинфосфат. При участии фермента креатинфосфокиназы (КФК) креатинфосфат легко передает фосфатную группу на АДФ и способствует восстановлению физиологического уровня АТФ в тканях:



Креатинфосфокиназная реакция обратима. При повышении содержа­ния АТФ в клетках образуется креатинфосфат. Следовательно, креатин­фосфат выполняет роль энергетического резерва и энергетического буфе­ра, препятствующего повышению АТФ в клетке. Относительно постоянный уровень АТФ поддерживается до тех пор, пока в тканях не произойдет зна­чительное снижение запасов креатинфосфата.

Содержание креатинфосфата в отдельных типах скелетных мышц не­сколько отличается и составляет в медленносокращающихся мышцах порядка 72—85 ммоль ∙ кг^-1 сухой мышечной ткани, в быстросокращающих­ся — 82—89 ммоль ∙ кг^-1. Содержание же АТФ в этих типах мышц примерно одинаковое и составляет около 25 ммоль ∙ кг^-1 сухой мышечной ткани.

В.А. Саксом и другими авторами обосновано положение о том, что креатинфосфат выполняет в клетках роль "энерготранспортирующего чел­нока», т. е. переносит энергию, заключенную в макроэргических связях АТФ, от мест образования к местам ее утилизации (см. рис. 17). Связано это с тем, что молекула свободного креатина имеет высокую скорость диффузии, которая почти на порядок выше, чем АТФ. Кроме того, в клет­ках существуют различные формы фермента креатинфосфокиназы (КФК), которые локализованы на разных ее участках: на внутренней мембране митохондрий, саркоплазматическом ретикулуме, миофибриллах, наружной плазматической мембране, в цитоплазме.

Креатинфосфат образуется на внутренних мембранах митохондрий за счет перефосфорилирования свободного креатина и АТФ, которая достав­ляется из матрикса митохондрий с участием специфического белкового переносчика — аденилаттранслоказы (АТ) и самостоятельно не может перемещаться к местам использования энергии.

Часть креатинфосфата образуется в цитоплазме из АТФ в процессе гликолиза. Образовавшийся креатинфосфат легко проникает в цитоплазму и к другим местам его использования.

С участием специфических форм креатинфосфокиназы из креатин­фосфата образуется АТФ, которая тут же используется либо АТФ-азой миозина, либо Са²⁺-АТФ-азой саркоплазматического ретикулума или Nа⁺-К⁺-АТФ-азой плазматических мембран. Освободившийся креатиннова поступает к митохондриям, где образуется АТФ в процессе окисли­тельного фосфорилирования, и вновь забирает от АТФ макроэргический Фосфат. Благодаря такой функции креатинфосфата в энергообмене пред­принимаются попытки использовать медицинские препараты креатинфосфата или креатина для восполнения либо повышения его уровня в ор­ганизме.

Таким образом, соотношение концентраций АТФ, АДФ и АМФ в клет­ках регулирует скорость обменных процессов, ведущих к накоплению АТФ и ее использованию.

Механизмы регуляции синтеза и распада АТФ в настоящее время ин­тенсивно изучаются, поскольку составляют энергетическую основу регу­ляции скорости сокращения мышц, других АТФ-зависимых процессов. Не исключено, что в скелетных мышцах скорость синтеза АТФ в процессе их работы регулируется ионами кальция, уровень которого изменяется в процессе сокращения—расслабления. Кальций влияет на процесс окис­лительного фосфорилирования, увеличивая скорость образования АТФ. Некоторые гормоны, например, адреналин, также влияют на этот процесс