Грыжа позвоночника

Ферменты и гормоны. Реферат Витамины, ферменты, гормоны и их роль в организме. Нарушения при их недостатке и избытке

Серотонин – сложное биологическое вещество, выполняющее функции нейромедиатора и гормона.

Выработка серотонина происходит в ткани эпифиза и в пищеварительном тракте. Наибольшая концентрация вещества обнаруживается в головном мозге, тромбоцитах, кишечнике.

Гормон вырабатывается из аминокислоты-предшественника триптофана. Для химического преобразования триптофана в гормон необходимы витамины, селен и другие микроэлементы.

Анализ на серотонин в крови проводится только при подозрении на злокачественные опухоли желудочно-кишечного тракта. Источником избыточной секреции может быть карцинома и ее метастазы.

Действие биологически активного вещества на организм

Функции серотонина как нейромедиатора связаны с работой головного мозга. В центральной нервной системе это вещество оптимизирует взаимодействие отдельных нейронов.

Под действием высоких концентраций серотонина человек чувствует душевный подъем, эйфорию и радость.

Уровень серотонина имеет отношение и к трудоспособности. Концентрация внимания, память и другие интеллектуальные процессы поддерживаются нейромедиатором.

Серотонин влияет и на естественную обезболивающую (опиоидную) систему. Высокий уровень гормона устраняет физический дискомфорт. Низкие значения концентрации нейромедиатора, наоборот, способствуют постоянному ощущению тяжести, усталости, боли.

Нейромедиатор играет роль и для половой системы. Если вырабатывается много этого вещества, то повышается либидо. Также серотонин участвует в формирование эффективной родовой деятельности, поддерживает выделение грудного молока.

Известно, что нейромедиатор отвечает и за процессы терморегуляции.

Функции серотонина как гормона реализуются вне центральной нервной системы. Вещество накапливается в тромбоцитах и кишечной стенки. Там же этот гормон осуществляет свое основное действие.

Синтез серотонина в пищеварительном тракте:

повышает производство ферментов;
улучшает перистальтику.

Таким образом, гормон способствует перевариванию пищи. Дисбактериоз снижает уровень вырабатываемого нейромедиатора в кишечнике. Симптомы нарушенной микрофлоры помогает обнаружить гастроэнтеролог.

В кровеносной системе серотонин оказывает в основном гемостатический эффект. Это значит, что гормон предотвращает обильное кровотечение при травме.

Эта функция выполняется за счет:

спазма мелких сосудов (капилляров);
активации выработки свертывающих факторов крови;
формирования плотного сгустка из тромбоцитов.

Эффективность серотонина против кровотечений так высока, что именно эту его способность используют фармацевты. Раствор синтетического гормона вводят при травматическом шоке, симптомах кровопотери и других тяжелых патологиях.

Нарушения выработки гормона

И недостаток, и избыток серотонина являются серьезными проблемами для человеческого организма.

Нарушения синтеза этого гормона могут быть связаны с неправильным режимом дня, недостатком солнечного света, диетой и медикаментами.

Главной причиной дефицита серотонина у жителей северных широт является короткий световой день. Симптомы нехватки нейромедиатора обнаруживаются у многих детей и взрослых. Осенью и зимой люди чувствуют постоянную подавленность и усталость. Эти проявления сезонной депрессии обусловлены особенностью синтеза серотонина. Если человек долго находится в темноте или сумерках, то серотонин перестает вырабатываться.

Обычно сезонную депрессию можно вылечить без медикаментов. Рекомендуется ранний подъем, прогулки около полудня на свежем воздухе, сбалансированный рацион питания и хорошее освещение помещений лампами дневного света.

Недостаток серотонина вызывают и определенные погрешности в питании. Если пища не содержит нужного количества источников триптофана, то гормона вырабатывается мало. Аминокислота-предшественник серотонина не может образовываться в клетках человеческого организма. Это незаменимый элемент питания.

Чтобы устранить дефицит серотонина, используйте в питании продукты-источники триптофана: мясо, рыбу, птицу, орехи, бобовые и т. д. Отвечают потребностям биологического синтеза гормона крупы и помидоры.

Кроме того, для улучшения производства серотонина в эпифизе необходим инсулин. Этот гормон поджелудочной железы выделяется после приема углеводов в пищу. Если углеводов недостаточно, то и нейромедиатор серотонин вырабатывается в небольших количествах. Для нормализации синтеза инсулина и серотонина используйте в каждый прием пищи некоторое количество углеводов.

Быстрее всего вырабатывается гормон после приема продуктов с сахарозой, фруктозой и глюкозой: кондитерских изделий, бананов, винограда и фруктового сока.

Серотониновый синдром

Избыток гормона является чрезвычайно опасным состоянием. Врачи обозначают его как серотониновый синдром.

Эта патология почти всегда возникает под воздействием медикаментов. Избыток триптофана в питании и постоянное пребывание на улице в солнечную погоду к этому синдрому не приводят.

Что провоцирует серотониновый синдром:

лекарства (чаще всего антидепрессанты);
наркотики;
неблагоприятное сочетание некоторых медикаментов.

Лекарства, повышающие синтез нейромедиатора, используются в терапии депрессии, тревожности, некоторых психических расстройств и неврологических заболеваний. Кроме того, эндокринологи рекомендуют подобные препараты во время лечения ожирения и пищевых расстройств.

Эти лекарства требуют особой осторожности, так как их применение связано с сильным и длительным воздействием на работу центральной нервной системы. Характерные изменения химических реакций в головном мозге могут прослеживаться до нескольких месяцев после отмены препарата.

Чтобы избежать неблагоприятной комбинации медикаментов, обязательно предупреждайте лечащего врача, что из лекарств вы принимаете самостоятельно или по назначению других специалистов.

Проявления серотонинового синдрома разнообразны и угрожают жизни пациента.

Обычно фиксируются:

психические нарушения (галлюцинации, эйфория, тревожность, повышенная эмоциональность);
вегетативные нарушения (учащение пульса и частоты дыхания, повышение температуры тела, расстройства пищеварения);
нервно-мышечные нарушения (эпилептические припадки, усиление рефлексов, дрожь в руках, нарушения чувствительности).

Лечение серотонинового синдрома проводится в стационаре. Отменяются все медикаменты, повышающие уровень нейромедиатора. Терапию подбирают индивидуально в зависимости от наличия конкретных симптомов.

Медикаментозное лечение увеличенной щитовидной железы

Отличительные черты гормонов и ферментов

Жизненные процессы в организме человека - череда непрерывных биохимических реакций, в которых белкам отведена особая роль: ответственность за качественный уровень обмена веществ.

Что представляют собой гормоны и ферменты

Ферменты и гормоны - биологически активные вещества, вырабатываемые организмом человека, отличающиеся функциональным предназначением и временем существования.

Ферменты - белки-катализаторы химических реакций. Каждый тип белков ускоряет определенную разновидность реакций, благодаря специфичности (соответствию) молекулы фермента молекуле субстрата.

Гормоны - биологические вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции и регулирующие обмен веществ. Действие гормонов более протяженно во времени, а их задачи кардинально отличаются от функций ферментов.

Вся эмоциональная составляющая человеческого организма формируется благодаря деятельности гормонов:

регулируют и поддерживают процесс гомеостаза;
влияют на рост и развитие внутренних органов;
влияют на поведение и психическое состояние человека.

Зона ответственности ферментов

Ферменты или энзимы - это белковые молекулы-катализаторы, изменяющие скорость химических реакций в организме. Энзимы образуются при соединении коферментов (коэнзимов), небелковых молекул, с апоферментами, в результате чего формируется активный молекулярный центр.

Белки-катализаторы скачкообразно увеличивают скорость химических преобразований в процессе обмена веществ, не только расщепляя, но и воссоздавая сложные биологические образования из продуктов распада, причем один вид веществ способен выполнять как разрушающую, так и воссоздающую функцию.

За что отвечают ферменты?

Зона ответственности ферментных систем - ускорение распада сложных веществ, и разложение на простые элементы.

Белковые молекулы заботятся о выведении остатков погибших клеток, токсинов, оседающих в мышечной ткани и на поверхности внутренних органов. Нехватка веществ приводит к зашлакованности организма, нарушению обмена веществ, увеличению веса.

Ферментам присуща избирательность: они влияют на определенные элементы. Специфика деятельности биологически активных веществ:

групповая;
индивидуальная (абсолютная).

Ферменты, обладающие абсолютной спецификой, воздействуют на один вид (группу) химических элементов.

Активность ферментативных процессов регулируется субстратами и продуктами распада:

субстраты - катализаторы деятельности;
продукты распада тормозят активность процессов.

Эффективность деятельности катализаторов зависит от объема и разнообразия витаминов в организме, так как многие из них входят в состав коферментов - составной части молекул.

Гормоны взаимодействуют с ферментами. Так, инсулин влияет на деятельность гексокиназы, играющей важную роль в сложных трансформациях сахара в организме, а стероидные гормоны участвуют в ферментарных реакциях окисления.

Особенности процессов ферментации используются при диагностике определенных заболеваний, а также в пищевой и легкой промышленности.

Последствия дефицита ферментов и гормонов в организме

Белковые катализаторы, гормоны и витамины - жизненно необходимые вещества для полноценного функционирования организма человека. Наука рассматривает их как средства для профилактики заболеваний, продления жизни, улучшения работоспособности и пр.

Необходимые для поддержания жизнедеятельности глобулярные белки, жиры и углеводы люди получают, употребляя пищу, но для переработки и усвоения организмом нужны ферменты, превращающие сложные соединения в простые: витамины, микроэлементы.

Недостаток данных элементов губительным образом сказывается на режиме функционировании организма. В результате дисбаланса обмена веществ появляются заболевания:

желудочно-кишечного тракта;
поджелудочной железы;
желчного пузыря и пр.

Для начинающегося дефицита ферментов характерны следующие симптомы:

изжога;
метеоризм;
отрыжка;
головная боль.

Также нарушается деятельность желудочно-кишечного тракта, что сопровождается поносами, запорами и желудочными коликами.

Дефицит гормонов

Дефицит гормонов (гормональные нарушения) - предвестник появления системных, трудноизлечимых заболеваний.

Внешние признаки гормональной дисфункции:

беспричинное похудение или быстрый набор массы тела (расстройство эндокринной системы);
аномальный рост волосяного покрова;
появление стрий (полос-растяжек), связанное с патологией гипоталамо-гипофизарной системы;
развитие акромегалии - аномального развития передней доли гипофиза;
резкое ухудшение зрения.

Типичный симптом гормонального расстройства - зуд кожи, свидетельство начала сахарного диабета.

Дефицит гормонов бывает врожденным и приобретенным. Врожденная гормональная недостаточность передается генетически, а приобретенная развивается как следствие перенесённых заболеваний, травм, наличия вредных привычек.

Следите за собственным здоровьем независимо от возраста. Если организм не вырабатывает нужное количество ферментов и гормонов естественным путем, воспользуйтесь, предварительно проконсультировавшись с врачом, медицинскими препаратами, восстанавливающими гормональный и ферментный процессы.

В нашем организме круглосуточно кипит активная деятельность. Все клетки, ткани, органы и системы тесто сотрудничают между собой и выполняют самую разную работу, поддерживая жизнедеятельность. И крайне важную роль играет достаточное наличие в организме различных активных веществ, активирующих работу разных участков тела и регулирующих ее. Они могут поступать в наше тело из окружающей среды, к примеру, вместе с пищей, а могут синтезироваться разными внутренними органами. Как раз к таким элементам относятся витамины, ферменты и гормоны, роль в организме которых мы и обсудим чуть более подробно дальше.

Зачем нужны витамины, роль их для здоровья человека какая ?

Витамины являются крайне важными веществами для полноценного роста человека, его развития и жизнедеятельности в целом. Все они относятся к органическим элементам, и большинство из них не синтезируется органами и системами, соответственно они должны систематически поступать в организм вместе с едой. Витамины не являются источниками энергии, однако они принимают участие в обмене веществ и эффективно нормализуют практически все процессы, происходящие в организме.

Витамины в организме становятся естественными катализаторами. Они способны на порядок ускорять множество биохимических реакций, происходящих в организме человека. Иногда витамины являются составляющей частью ферментов, иногда они сопутствуют гормонам либо стимулируют их синтез организмом. Такие вещества необходимы для поддержания нормальной активности иммунной системы, и они оказывают опосредованное воздействие на деятельность репродуктивной системы.

Медики утверждают, что существует тринадцать витаминов, которые жизненно необходимы человеку. Это витамин С, тиамин (витамин В1), рибофолавин (В2), пантотеновая кислота (В5), витамин В6, витамин В12, ниацин (витамин РР), биотин (витамин Н) и фолат (витамин В9 или фолиевая кислота) и прочие.

Роль ферментов человека

Зачем нужны ферменты? Ферменты по своей сути – это биологические катализаторы (другими словами ускорители) химических реакций, протекающих внутри клеток. Нашему организму они нужны для свершения практически всех процессов жизнедеятельности. Такие вещества направляют и регулируют обменные процессы, происходящие в организме. Некоторые ферменты являются составляющей частью клеточной мембраны, другие проявляют свою активность внутри клеток, третьи вырабатываются клеточками и попадают в межклеточное пространство, где и функционируют.

Для нормальной работы большей части ферментов нужны коферменты, также известные как кофакторы. Они являются составляющей частью активного центра ферментов и обеспечивают их работу. К коферментам относят практически все витамины и прочие органические молекулы.

Некоторые ферменты в организме постоянной вырабатываются, а некоторые из них должны поступать регулярно вместе с пищей. Нехватка либо отсутствие какого-то одного такого вещества может вызвать различные болезни.

Ферменты крайне важны для выработки белков, переработки и усвоения различных питательных веществ, а также для свершения реакций энергетического обмена и мышечных сокращений. Они играют свою роль в поддержании нервно-психической деятельности и размножения, участвуют в процессах выведения ряда веществ из организма и пр.

На сегодняшний день определение количества и активности ферментов в различных жидкостях организма позволяет выявить различные заболевания. К примеру, исследуя ферменты в плазме крови, появляется возможность диагностировать вирусный гепатит, раннюю стадию инфаркта миокарда, недуги почек и пр.

Всего в организме человека обнаружено более тысячи ферментов. К самым известным из них можно отнести пищеварительные ферменты. К примеру, протеолитические ферменты отвечают за ускорение гидролиза белков, расщепление их до аминокислот. Липаза способна расщеплять жиры, а амилаза – углеводы.

Зачем нужны гормоны ?

Гормоны являются химическими веществами, они постоянно присутствуют в нашем организме и синтезируются органами эндокринной системы (железами внутренней секреции). Гормоны в организме вырабатываются разными органами и попадают в кровь в микродозах, однако оказывают огромное влияние на работу тканей, клеток и все процессы, свершающиеся в нашем теле. Так, к примеру, именно гормоны регулируют сердцебиение, рост мышечных тканей, откладывание глюкозы и пр.

Деятельность гормонов отличается в зависимости от того, какая железа их вырабатывает. Так, главная железа нашего тела – это гипофиз. Он расположен в головном мозге и несет ответственность за синтез всех гормонов. Кроме того гипофиз продуцирует гормон роста человека. За процессы основного обмена и терморегуляции несет ответственность щитовидная железа. А уровень сахара в крови контролируется поджелудочной железой посредством выработки гормона инсулина. Активность иммунитета зависит от работы тимуса либо вилочковой железы. Парные паращитовидные железы синтезируют гормоны, контролирующие количество кальция в организме. Обмен веществ человека во многом зависит от выработки гормонов надпочечниками, а половое созревание определяется полноценным синтезом гормонов гонадами либо половыми железами. Это далеко не все эндокринные клетки в теле человека, занимающиеся продукцией гормонов.

Функции гормонов, ферментов и витаминов тесно связаны между собой. Нехватка одних веществ или их чрезмерное количество отрицательно сказывается на синтезе или усвоении других, и может провоцировать самые разные проблемы со здоровьем.

В организме каждую секунду протекают миллиарды химических реакций. Причем, чем температура выше, тем реакция идет быстрее. Но при температуре выше 40ºС белки начинают денатурировать. А ведь для биохимических реакций это низкие температуры. Поэтому необходимы белки, которые способны ускорять реакции. Они называются ферментами.

Ферменты – белки, которые ускоряют ход химических реакций в клетке.

Например, реакция, которую катализирует белок оротат-карбоксилаза, идет в 10 17 раз быстрее с ферментом, чем без него: 78 млн. лет без фермента, 18 тысячных долей секунды ‒ с его участием.

В организме человека имеются тысячи ферментов. Известны около 4 000 реакций, которые протекают в их присутствии.

Каждый фермент предназначен только для одной-единственной реакции. В молекуле фермента, свернутого в клубок, имеется отверстие, которое по форме и размерам в точности соответствует молекулам тех веществ, которые фермент должен соединить. Эти молекулы подходят к ферменту, как ключ к замку. Но и сам «замок» способен подстраиваться под «ключ. Аналогично, одежда соответствует телу человека, но когда он одевается, ее форма может изменяться.

Скорость работы ферментов поразительна. За одну минуту фермент способен катализировать от нескольких сотен до нескольких миллионов взаимодействующих молекул.

Без ферментов жизнь невозможна. Когда организм перегревается, первыми из белков разрушаются именно ферменты. Они денатурируют, и организм умирает.

3. Витамины и гормоны Витамины

В 1881 году русский ученый Николай Иванович Лунин (1854 ‒ 1937) произвел опыт. Он приготовил смесь всех белков, жиров, углеводов и солей, которые содержатся в молоке, и стал ею кормить мышей. Через некоторое время эти мыши погибли. Стало понятно, что в природной пище содержатся определенные вещества, необходимые организму, которые он создать не в состоянии. Через тридцать лет их стали называть «витаминами». Их известно несколько десятков. В организме витамины выполняют важнейшую функцию – регулируют обмен веществ.

У каждого живого существа своя совокупность витаминов.

Гормоны

Все гормоны являются белками. Они играют важнейшую роль в организме ‒ передают сигналы между клетками, тканями и органами. Гормоны переносятся кровью. Организм вырабатывает гормоны в ничтожном количестве. Некоторые гормоны все человечество ежедневно вырабатывает в количестве всего лишь нескольких граммов. Но трудно назвать такой процесс в организме, в котором бы гормоны не участвовали. У животных и человека их вырабатывают железы внутренней секреции, или эндокринные железы.

4. Молекула днк Роль молекулы днк в организме

Вообразим ситуацию. Нам надо напечатать книгу с некоторой матрицы. Но есть проблема. Матрица находится в одной комнате, а печатный станок – в другой. Причем, матрица такая большая, что в дверь не проходит. Как быть? Из этой ситуации есть выход. Мы можем с большой матрицы скопировать маленькую, которая свободно пройдет в дверь. Потом эту копию отнести в комнату, где находится печатный станок, и там напечатать страницы книги.

Нечто подобное происходит и в процессе синтеза белка. Белки быстро изнашиваются, и поэтому их необходимо постоянно возобновлять. Белки – очень сложные молекулы. Каждый белок представляет собой определенную последовательность аминокислот. Аминокислот ‒ двадцать, а вариантов их последовательного расположения практически бесконечное множество. И от этой последовательности зависит свойство белка. Любое нарушение в этой последовательности приведет к тому, что свойства белка изменяться настолько, что он будет бесполезным. Поэтому очень важно, чтобы белок собирался в правильной последовательности аминокислот. А для этого важно, чтобы информация о последовательности аминокислот в каждом белке организма где-то хранилась. Она хранится в ДНК, причем, в закодированном виде. Эти молекулы находятся в ядре клетки. Но они очень большие и через поры ядра пройти не могут. Однако в клетке существует еще один вид молекул, несущих наследственную информацию. Это РНК. Они замечательны тем, что, во-первых, способны копировать информацию с ДНК, и, во-вторых, могут свободно проходить через поры ядра и поэтому переносить информацию от ДНК в цитоплазму, в ту органеллу, где белок собирается из отдельных аминокислот.

Итак, чтобы понять, как происходит синтез, т.е. строительство всех белков организма, надо рассмотреть:

как устроены молекулы ДНК и РНК, т.е. рассмотреть их структуру;

как информация о структуре белка кодируется, иными словами, что такое генетический код;

как закодированная информация о структуре белка переносится с ДНК на РНК, этот процесс называется транскрипцией;

как строится белок, этот процесс называется трансляцией.

Ответив на эти вопросы, мы рассмотрим, как происходит синтез белков организма. Однако с молекулой ДНК связан еще один важнейший процесс: информацию о структуре каждого белка организма надо передать последующему поколению. Этот процесс называется репликацией.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Обнинский индустриальный техникум

ТЕМА: « Витамины, ферменты, гормоны и их роль в организме. Нарушения при их недостатке и избытке.»

Студента 1-го курса
Маркина Александра

Обнинск
2013

Содержание реферата

обменных процессах

Общая характеристика

Введение
Каждый человек хочет быть здоровым. Здоровье-это то богатство, которое нельзя купить за деньги или получить в подарок. Люди сами укрепляют или разрушают то, что им дано природой. Один из важнейших элементов этой созидательной или разрушительной работы - это питание. Всем хорошо известно мудрое изречение: «Человек есть то, что он ест».
В составе пищи, которую мы едим, содержаться различные вещества, необходимые для нормальной работы всех органов, способствующие укреплению организма, исцелению, а также наносящие вред здоровью. К незаменимым, жизненно важным компонентам питания наряду с белками, жирами и углеводами относятся витамины.
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.

2. Витамины и их влияние на организм
Всем известное слово "витамин" происходит от латинского "vita" - жизнь. Такое название эти разнообразные органические соединения получили далеко не случайно: роль витаминов в жизнедеятельности организма чрезвычайно велика. Витамины обладают свойством повышать интенсивность всех физиологических процессов организма, помогают в его защите от неблагоприятных воздействий внешней среды, повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям, а в период болезни способствуют скорейшему выздоровлению.
Отсутствие, недостаток, а также перенасыщенность организма витаминами приводит к нарушению ряда его важнейших функций. В зимнее время, если нерационально подходить к составлению диеты, потребление витаминов обычно резко снижается, что в свою очередь может привести к весеннему авитаминозу.
По сравнению с основными питательными веществами: белками, жирами, углеводами и минеральными солями - витамины требуются организму в весьма незначительных количествах: от нескольких сотых долей миллиграмма в сутки, в зависимости от вида витамина. Но и в этих малых количествах витамины благоприятно влияют на обмен веществ, стимулируют правильный рост, развитие, положительно воздействуют на общее состояние, повышают сопротивляемость различным болезням, укрепляют мышечную, костную, кровеносную и другие системы, причем действуют они взаимосвязано.
В настоящее время известно около 20 различных витаминов. И если польза от витаминов, полученных искусственным путем, многими оспаривается, то витамины естественного происхождения, содержащиеся, например, в растительной пище, не вызывают сомнений практически ни у кого. Приведем перечень только некоторых витаминов, рассмотрим их воздействие на организм, а также приведем в пример продукты питания, содержащие эти полезные элементы.
Витамин А оказывает влияние на рост человека, улучшает состояние кожи, способствует сопротивлению организма инфекции.
Витамин А находится в рябине, абрикосах, шиповнике, черной смородине, облепихе, желтых тыквах, арбузах, в красном перце, шпинате, капусте, ботве сельдерея, петрушке, укропе, кресс-салате, моркови, щавеле, зеленом луке, зеленом перце, крапиве, одуванчике, клевере, а также в продуктах животного происхождения (рыбий жир, жир молока, сливочное масло, сливки, творог, сыр, яичный желток, жир печени и жир других органов -сердца, мозга).
Витамин В1 положительно влияет на функции мышц и нервной системы, входит в состав ферментов, регулирующих многие важные функции организма, участвует в обмене веществ. В1 содержится преимущественно в продуктах растительного происхождения: в злаках, крупах (овес, гречиха, пшено), в муке грубого помола (при тонком помоле наиболее богатая витамином В1 часть зерна удаляется с отрубями, поэтому в высших сортах муки и хлеба содержание витамина В1 резко снижено). Особенно много витамина в ростках зерна, в отрубях, в бобовых. Содержится также в фундуке, грецких орехах, миндале, абрикосах, шиповнике, красной свекле, моркови, редьке, луке, кресс-салате, капусте, шпинате, картофеле. Есть в молоке, мясе, яйцах, дрожжах.
Витамин В2 влияет на рост и возобновление клеток, входит в состав многих необходимых организму ферментов. Важен для поддержания зрения.
Много В2 в зернобобовых, шпинате, шиповнике, абрикосах, листовых овощах, ботве овощей, капусте, помидорах. Содержится также в продуктах животноводства: печени, молоке, яйцах, дрожжах.
Витамин ВЗ влияет на общий обмен веществ и участвует в образовании ферментов, обеспечивающих переваривание пищи.
Много ВЗ содержится в бобовых (фасоли, горохе, бобах), в грибах (шампиньонах, белых), в свежих овощах (красной свекле, спарже, цветной капусте). Присутствует в кисломолочных и молочных продуктах. Богаты этим витамином также печень, почки, мясо, рыба, яйца.
Витамин В6 важен для жизнедеятельности организма, участвует в обмене веществ. Необходим для восстановления после перенесенных болезней и употребления антибиотиков. Недостаток витамина отрицательно влияет на функции мозга, крови, приводит к нарушению работы сосудов, ведет к возникновению дерматитов, к диатезам и другим заболеваниям кожи, нарушаются функции нервной системы. Особенно много витамина В6 содержится в зерновых ростках, в грецких орехах и фундуке, в шпинате, картофеле, цветной капусте, моркови, салате, кочанной капусте, помидорах, клубнике, черешне, апельсинах и лимонах. Содержится также в мясных продуктах, рыбе, яйцах, крупах и бобовых.
Витамин В12 влияет на кровообразование, активирует процессы свертывания крови, участвует в образовании необходимых организму веществ, активирует процессы обмена углеводов и жиров. Оказывает благоприятное влияние на функции печени, нервной и пищеварительной систем. Основным источником этого витамина служат пищевые продукты животного происхождения: говяжья печень, рыба, продукты моря, мясо, молоко, сыры. Также витамин В12 у человека синтезируется в кишечнике.
Витамин С повышает защитные силы организма, ограничивает возможность заболеваний дыхательных путей, улучшает эластичность сосудов (нормализует проницаемость капилляров). Витамин оказывает благоприятное действие на функции центральной нервной системы, стимулирует деятельность эндокринных желез, способствует лучшему усвоению железа и нормальному кроветворению, препятствует образованию канцерогенов. Содержится в свежих растениях: шиповнике, кизиле, черной смородине, рябине, облепихе, цитрусовых плодах, красном перце, хрене, петрушке, зеленом луке, укропе, кресс-салате, краснокочанной капусте, картофеле, брюкве, капусте, в овощной ботве. В лекарственных растениях: крапиве, будре, любистоке, в лесных плодах.
Витамин D обеспечивает нормальный рост и развитие костей, способствует отложению кальция в костной ткани. Витамин D помогает в борьбе против рахита, способствует повышению сопротивляемости организма. Образованию витамина D способствуют ультрафиолетовые лучи. Потребность в витамине D взрослых людей удовлетворяется за счет образования его в коже человека под влиянием ультрафиолетовых лучей и частично за счет поступления его с пищей. Витамин D содержится в некоторых рыбных продуктах: рыбном жире, печени трески, сельди атлантической, нототении. А также им богаты люцерна, хвощ, крапива, петрушка, грибы.
Витамин Е способствует усвоению белков и жиров, участвует в процессах тканевого дыхания, влияет на работу мозга, крови, нервов, мышц, улучшает заживление ран, задерживает старение. Витамин Е содержится практически во всех продуктах, но особенно его много в зерновых и бобовых ростках (проростки пшеницы и ржи, гороха), в овощах - спаржевой капусте, помидорах, салате, горохе, шпинате, ботве петрушки, семенах шиповника. Некоторые количества содержатся в мясе, жире, яйцах, молоке, говяжьей печени.
Уникальность витаминов природного происхождения состоит в том, что возможность гипервитаминоза при потреблении растительных продуктов или продуктов животного происхождения незначительна. Оптимальный витаминный баланс в организме - залог крепкого здоровья и красоты. Разнообразьте свое меню свежими продуктами, сочетайте их, а также больше проводите время на воздухе и солнечном свете и авитаминоз обойдет вас стороной!

3. Ферменты и их роль в обменных процессах
Кто из людей, далёких от медицины может ответить на вопрос: «что такое ферменты»? Практически никто. «Зачем мне это нужно?», скажут они, и будут не правы, потому, что эти вещества играют одну из главных ролей в нашем организме. Давайте узнаем, что же, или кто же такие ферменты.
Понятие. Ферменты (в переводе с латинского – закваска, энзимы) – это белки, выполняющие роль катализаторов в живых организмах.
Катализатор – это вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции. Катализаторами, называют вещества, которые только своим присутствием влияют на химическую реакцию других веществ (ускоряют, замедляют, нормализуют), но сами при этом не изменяются.
Так вот, ферменты - присутствуют во всех живых клетках и катализируют практически все реакции во всех биологических процессах.
Функция. Основная функция ферментов - ускорять превращение веществ, поступающих в организм и образующихся при метаболизме.
С едой в человеческий организм попадают все необходимые вещества, но в необработанном виде, организм в состоянии усвоить только воду, витамины и минералы. Жиры, белки и углеводы нуждаются в сложном расщеплении, так как в пище эти компоненты находятся в биологически труднодоступном для организма виде. Кроме этого, в организме все питательные вещества должны принять форму, приемлемую для иммунной системы, ведь иначе они будут восприняты как опасные и чужеродные, и удалены. Именно все это и проделывает система пищеварения на пару с ферментами.
Все процессы в организме, связанные с обменном веществ и энергии, протекают с участием ферментов. Метаболизм белков, жиров, углеводов и минеральных солей протекает при непосредственном воздействии ферментов. Для их образования необходимы витамины, большинство из которых поступают вместе с пищей.
При недостатке того или иного витамина, активность соответствующего фермента снижается. Следственно реакции, которые он катализирует, замедляются или прекращаются полностью. Видите, как всё взаимосвязано в нашем организме.
Вещество, на которое действует фермент, называют субстратом. Каждый фермент обладает специфичностью, то есть действует строго на определённый субстрат. Каждый фермент способен действовать на свой субстрат при определённых условиях, на которые оказывают влияние: температура, кислотно - щелочное равновесие и т.д.
Например, пищеварительные ферменты наиболее активны при температуре 37 - 39 С, а при низкой температуре, ферменты теряют свою активность, или совсем не работают. Самая приемлемая температура для ферментов – это температура нашего тела. При кипячении, ферменты, как и другие белки, свёртываются и теряют активность. Также губительным для ферментов оказывается кислород и солнечный свет.
При этом, каждый фермент работает только при определённых условиях: ферменты слюны – в слабощелочной среде, ферменты желудка - в кислой среде, ферменты поджелудочной железы – в слабощелочной среде.
Ферментов, очень много (на сегодняшний день известно более 2000), но никакой фермент нельзя заменить другим. Существуют такие ферменты, которые запускают процессы обмена веществ внутри клетки. В организме практически нет такой системы, которая бы не вырабатывала свои ферменты.
Ферменты принимают участие не только в пищеварении, но и в процессах роста новых клеток и в работе нервной системы. Работа ферментов, значительно сокращает энергетические затраты организма на переработку пищи.
Виды ферментов. Все ферменты разделяются на три основных группы: амилаза, липаза и протеаза.
Фермент амилаза необходим для переработки углеводов. Под воздействием амилазы углеводы разрушаются и легко всасываются в кровь. Амилаза, присутствует как в слюне, так и в кишечнике.
Липаза – это ферменты, которые присутствуют в желудочном соке и вырабатываются поджелудочной железой. Липаза необходима для усвоения организмом жиров.
Протеаза – это группа ферментов, которые присутствуют в желудочном соке и тоже вырабатываются поджелудочной железой. Кроме этого, протеаза присутствует и в кишечнике. Протеаза необходима для расщепления белков.
Превращение пищевых веществ в органах пищеварения

Пищевые вещества, субстраты	Органы пищеварительного канала	Пищеварительные железы, ферменты	Конечные продукты
Сложные углеводы (крахмал)	Ротовая полость	Ферменты слюнных желез (амилаза)	Глюкоза
		Ферменты поджелудочной железы и кишечных желез
Белки	Желудок	Ферменты желудочного сока (пепсин)	Аминокислоты
	Двенадцатиперстная кишка и другие отделы тонкой кишки	Ферменты поджелудочной железы (трипсин), желчь печени
Жиры	Двенадцатиперстная кишка и другие отделы тонкой кишки	Ферменты поджелудочной железы (липаза), желчь печени	Глицерин и жирные кислоты

Ферменты изучаются такой наукой, как энзимология. Изучение ферментов, имеет огромное значение, так как ферменты оказывают своё воздействие не только на организм человека, но и применяются в фармацевтической, химической и пищевой индустрии, занятых приготовлением катализаторов, витаминов, антибиотиков и многих других биологических веществ, используемых в народном хозяйстве и медицине.
Сегодня уже доподлинно известно, что многие проблемы наследственной паталогии человека, развитие врождённых пороков обмена, тесно связаны с дефектами или полным отсутствием синтеза специфических ферментов.
Существенной особенностью ферментов является также то, что их активность в клетках строго контролируется на генетическом уровне. Организованная последовательность обменных процессов возможна при условии, что каждая клетка нашего организма, обеспечена собственным генетически заданным набором ферментов.

4. Гормоны. Общая характеристика, свойства гормонов.
Гормоны - специфические вещества, которые вырабатываются в организме и регулируют его развитие и функционирование. В переводе с греческого - гормоны - означают двигаю, возбуждаю. Гормоны образуются специальными органами - железами внутренней секреции (или эндокринными железами). Эти органы названы так потому, что продукты их работы не выделяются во внешнюю среду (как, например, у потовых или пищеварительных желез), а " подхватываются " током крови и разносятся по всему организму. "Истинные” гормоны (в отличии от местных регуляторных веществ) выделяются в кровь и действуют практически на все органы, в том числе значительно удаленные от места образования гормона.
Биологически активные вещества, образующиеся в других, отличных от желез внутренней секреции, органах и тканях, принято называть " парагормонами”, "гистогормонами”, "биогенными стимуляторами”. На участие этих веществ в регуляции функций организма впервые указал русский физиолог В.Я. Данилевский (в 1899 г. на 7-м съезде общества русских врачей в память Н.И. Пирогова). Термин "гормоны" впервые был применен У. Бейлиссом и Э. Старлингом в 1902 г. По отношению к специфическому продукту секреции слизистой оболочки верхней части кишечника - т. н. секретину, стимулирующему отделение сока поджелудочной железы. Однако секретин следует отнести к гистогормонам.
Биологически активные продукты обмена веществ образуются и в растениях, но относить эти вещества к "гормонам” совершенно не правильно.
Беспозвоночные животные не имеют сформировавшейся эндокринной системы (т.е. функционально взаимосвязанных желез внутренней секреции). Так, у насекомоядных обнаружены лишь отдельные железистые образования, в которых по-видимому, и происходит выработка гормональных веществ (напр. вызывающих линьку, окукливание и пр.) У кольчатых червей существует только зачаток адреналовой системы в форме хромафинных клеток, а у переходных форм от безпозвоночных к позвоночным - асцидий (оболочников) - имеются гомологи гипофиза и щитовидной железы. Эндокринная система со специфическими физиологическими функциями достигает полного развития лишь у позвоночных животных и человека.
В настоящее время различают следующие варианты действия гормонов:
1) гормональное, или гемокринное, т.е. действие на значительном удалении от места образования;
2) изокринное, или местное, когда химическое вещество, синтезированное в одной клетке, оказывает действие на клетку, расположенную в тесном контакте с первой, и высвобождение этого вещества осуществляется в межтканевую жидкость и кровь;
3) нейрокринное, или нейроэндокринное (синаптическое и несинаптическое), действие, когда гормон, высвобождаясь из нервных окончаний, выполняет функцию нейротрансмиттера или нейромодулятора, т.е. вещества, изменяющего (обычно усиливающего) действие нейротрансмиттера;
4) паракринное - разновидность изокринного действия, но при этом гормон, образующийся в одной клетке, поступает в межклеточную жидкость и влияет на ряд клеток, расположенных в непосредственной близости;
5) юкстакринное - разновидность паракринного действия, когда гормон не попадает в межклеточную жидкость, а сигнал передается через плазматическую мембрану рядом расположенной другой клетки;
6) аутокринное действие, когда высвобождающийся из клетки гормон оказывает влияние на ту же клетку, изменяя ее функциональную активность;
7) солинокринное действие, когда гормон из одной клетки поступает в просвет протока и достигает таким образом другой клетки, оказывая на нее специфическое воздействие (например, некоторые желудочно-кишечные гормоны).
Синтез белковых гормонов, как и других белков, находится под генетическим контролем, и типичные клетки млекопитающих экспрессируют гены, которые кодируют от 5000 до 10 000 различных белков, а некоторые высокодифференцированные клетки - до 50 000 белков. Любой синтез белка начинается с транспозиции сегментов ДНК, затем транскрипции, посттранскрипционного процессинга, трансляции, посттрансляционного процессинга и модификации. Многие полипептидные гормоны синтезируются в форме больших предшественников- прогормонов (проинсулин, проглюкагон, проопиомеланокортин и др.). Конверсия прогормонов в гормоны осуществляется в аппарате Гольджи.
Особый интерес представляет способность организма сохранять гормоны в иноктивированном (недеятельном) состоянии.
Гормоны, являясь специфическими продуктами желез внутренней секреции, не остаются стабильными, а изменяются структурно и функционально в процессе обмена веществ. Продукты превращения гормонов, могут обладать новыми биокаталитическими свойствами и играть определенную роль в процессе жизнедеятельности: напр., продукты окисления адреналина - дегидроадреналин, адренохром, как это показал А.М. Утевский, являются своеобразными катализаторами внутреннего обмена.
Работа гормонов осуществляется под контролем и в теснейшей зависимости с нервной системой. Роль нервной системы в процессах гормонообразования впервые была доказана в начале 20в. русским ученым Н.А. Миславским, изучавшим нервную регуляцию деятельности желез внутренней секреции. Им был открыт нерв, усиливающий секрецию гормона щитовидной железы; его ученику М.Н. Чебоксарову принадлежит (1910 г.) аналогичное открытие в отношении гормона надпочечника. И.П. Павлов и его ученики показали громадное регулирующее значение коры больших полушарий головного мозга в гормонообразовании.
Специфичность физиологического действия гормонов является относительной и зависит от состояния организма как целого. Большое значение имеет изменение состава среды, в которой действует гормон, в частности, увеличение или уменьшение концентрации водородных ионов, сульфгидрильных групп, солей калия и кальция, содержание аминокислот и прочих продуктов обмена веществ, влияющих на реактивность нервных окончаний и взаимоотношения гормонов с ферментными системами. Так, действие гормона коры надпочечника на почки и сердечно-сосудистую систему в значительной степени определяется содержанием хлористого натрия в крови. Соотношение между количеством активной и неактивной формы адреналина определяется содержанием аскорбиновой кислоты в тканях.
Доказано, что гормоны находятся в тесной зависимости от условий внешней среды, влияние которой опосредуется рецепторами нервной системы. Раздражение болевых, температурных, зрительных и др. рецепторов оказывает влияние на выделение гормона гипофиза, щитовидной железы, надпочечника и др. желез. Составные части пищи могут служить, с одной стороны источником структурного материала для построения гормонов (йод, аминокислоты, стерины), а с дугой стороны - путем изменения внутренней среды и влияние на интерорецепторы, воздействовать на функцию желез, образующих гормоны. Так, установлено, что углеводы, преимущественно влияют на выделение инсулина; белки - на образования гормона гипофиза, половых гормонов, гормона коры надпочечника, гормона щитовидной железы; витамин С - на функцию щитовидной железы и надпочечника и т.д. Некоторые химические вещества, вводимые в организм, могут специфически нарушать гормонообразование.
В медицинской практике гормональные препараты используют для лечения заболеваний желез внутренней секреции, при которых функция последних понижена. Так, например, инсулин применяют для лечения сахарной болезни (диабет).
Помимо лечения заболеваний желез внутренней секреции гормоны и гормональные препараты применяются также и при других болезнях: инсулин - при патологическом истощении, заболеваниях печени, шизофрении; тиреоидин - при некоторых формах ожирения; мужской половой гормон (тестостерон) - при раке молочной железы у женщин, женский половой гормон (или синэстрол и стильбестрол) - при гипертрофии и раке предстательной железы у мужчин и др.
витамин фермент гормон обмен

5. Заключение
Биологически активные вещества: ферменты, витамины и гормоны - жизненноважные и необходимые компоненты человеческого организма. Находясь в малых количествах, они обеспечивают полноценную работу органов и систем. Ни один процесс в организме не обходится без участия тех или иных ферментов. Эти белковые катализаторы способны не только осуществлять самые удивительные превращения веществ, но и делает это исключительно быстро и легко, при обычных температурах и давлении.
Трудно представить, что такое широко известное слово как «витамин» вошло в наш лексикон только в начале XX века. Теперь известно, что в основе жизненно важных процессов обмена веществ в организме человека принимают участие витамины. Витамины - жизненно важные органические соединения, необходимые для человека и животных в ничтожных количествах, но имеющие огромное значение для нормального роста, развития и самой жизни.
Большинство витаминов являются предшественниками ферментов, а некоторые соединения выполняют сигнальные функции.
В последнее время представления о роли витаминов в организме обогатились новыми данными. Считается, что витамины могут улучшать внутреннюю среду, повышать функциональные возможности основных систем, устойчивость организма к неблагоприятным факторам.
Следовательно, витамины, ферменты и гормоны рассматриваются современной наукой как важное средство общей первичной профилактики болезней, повышения работоспособности, замедления процессов старения.

6. Литература

образовательных учреждений

круглый год

Сегодня мы поговорим об особых биохимических соединениях, без которых невозможно существование нашего организма.

Гормоны.

Гормоны - это специальные химические посредники, регулирующие работу организма. Они выделяются железами внутренней секреции и перемещаются по кровотоку, стимулируя определенные клетки.

Сам термин «гормон» происходит от греческого слова «возбуждать» .

Это название точно отражает функции гормонов как катализаторов для химических процессов на клеточном уровне.

Как открыли гормоны?

Первым открытым гормоном был секретин - вещество, которое производится в тонком кишечнике, когда его достигает пища из желудка.

Секретин нашли английские физиологи Уильям Бэйлисс и Эрнест Старлинг в 1905 году. Они же выяснили, что секретин способен через кровь «путешествовать» по всему организму и достигать поджелудочной железы, стимулируя ее работу.

А в 1920 году канадцы Фредерик Бантинг и Чарльз Бест выделили из поджелудочной железы животных один из самых известных гормонов - инсулин.

Где производятся гормоны?

Основная часть гормонов производится в железах внутренней секреции: щитовидной и паращитовидных железах, гипофизе, надпочечничках, поджелудочной железе, яичниках у женщин и яичках у мужчин.

Есть также производящие гормоны клетки в почках, печени, желудочно-кишечном тракте, плаценте, тимусе в районе шеи и шишковидной железе в мозге.

Что делают гормоны?

Гормоны вызывают изменения в функциях различных органов в соответствии с требованиями организма.

Так, они поддерживают стабильность организма, обеспечивают его ответы на внешние и внутренние раздражители, а также контролируют развитие и рост тканей и репродуктивные функции.

Центр управления для общей координации производства гормонов находится в гипоталамусе, который примыкает к гипофизу у основания мозга.

Гипофиз и гипоталамус - главные регуляторы эндокринной системы.

Гормоны щитовидной железы определяют скорость протекания химических процессов в теле.

Гормоны надпочечников подготавливают организм к стрессу - состоянию «борьбы или бегства».

Половые гормоны - эстроген и тестостерон - регулируют репродуктивные функции.

Как работают гормоны?

Гормоны выделяются эндокринными железами и свободно циркулируют в крови, ожидая, когда их определят так называемые клетки-мишени.

У каждой такой клетки есть рецептор, который активируется только определенным типом гормонов, как замок - ключом. После получения такого «ключа» в клетке запускается определенный процесс: например, активация генов или производство энергии.

Какие гормоны бывают?

Гормонов бывают двух типов: стероиды и пептиды.

Стероиды производятся надпочечниками и половыми железами из холестерина. Типичный гормон надпочечников - гормон стресса кортизол, который активизирует все системы организма в ответ на потенциальную угрозу.

Другие стероиды определяют физическое развитие организма от половой зрелости до старости, а также циклы размножения.

Пептидные гормоны регулируют в основном обмен веществ. Они состоят из длинных цепочек аминокислот и для их секреции организму нужно поступление белка.

Типичный пример пептидных гормонов - гормон роста, который помогает организму сжигать жир и наращивать мышечную массу.

Другой пептидный гормон - инсулин - запускает процесс преобразования сахара в энергию.

Что такое эндокринная система?

Система желез внутренней секреции работает вместе с нервной системой, образуя нейроэндокринную систему.

Это означает, что химические сообщения могут быть переданы в соответствующие части организма либо с помощью нервных импульсов, либо через кровоток при помощи гормонов, либо обоими способами сразу.

На действие гормонов организм реагирует медленнее, чем на сигналы нервных клеток, но их воздействие продолжается более длительное время.

Самое важное

Гомоны - это своеобразные «ключи», которые запускают определенные процессы в «клетках-замках». Эти вещества производятся в железах внутренней секреции и регулируют практически все процессы в организме - от сжигания жира до размножения.

http://www.takzdorovo.ru/

Ферменты.

Название фермент произошло от латинского слова "fermentum" -закваска. Синонимом этого слова является энзим от греческого слова "еп zyme" - в дрожжах. Характерно, что оба корня связаны с дрожжевым брожением, которое невозможно без участия биологических субстанций, которые играют ключевую роль в бродильных процессах, представляющих собой химические реакции, связанные с перевариванием и расщеплением сахаров.

Первым термин "фермент" предложил голландский естествоиспытатель Ван-Гельмонт, обозначивший им неизвестный агент, способствующий спиртовому брожению. Луи Пастер, наблюдая процессы брожения, считал, что ферменты являются компонентами живых клеток. В 1871 году немецкий химик Бюхнер подтвердил возможность работы ферментов вне живых клеток, а другой немецкий ученый Кюне в 1878 году предложил обозначать внеклеточные ферменты термином "энзим".

В 1920-х годах XX века после подтверждения белковой природы ферментов были получены их кристаллические формы: уреаза (1926) - фермент, расщепляющий мочевину, и фермент желудка пепсин (1930).

По своей природе ферменты являются биологическими катализаторами (ускорителями) химических (биохимических) реакций, которые протекают не только в живых системах - внутри клеток. Часть ферментов находится на поверхности плазматической мембраны клетки, другие ферменты могут секретироваться за пределы клетки или попадают туда при гибели и разрушении клеток.

Химические реакции могут протекать и без участия ферментов, но часто для этого требуются определенные условия: высокая температура или давление, присутствие в среде некоторых металлов, например, железа, цинка, меди, платины, которые также могут выступать в качестве катализаторов -ускорителей химических реакций. Скорость химических реакций без участия катализаторов ничтожно мала.

Ферменты не только снимают большинство этих ограничений, но и существенно увеличивают скорость химических реакций. Другое важное свойство ферментов заключается в том, что они упорядочивают и регулируют течение биохимических реакций в живой клетке или за ее пределами - в кровеносной системе и тканях организма. Последнее становится возможным благодаря тому, что на ферменты можно оказывать влияние (активно или пассивно), регулируя их работу.

В живой природе известно более 4 ООО различного рода ферментов, которые можно разделить на 6 основных групп. Подавляющее большинство ферментов (более 90%) являются гидролазами (разрушителями различных молекул), раскалывающими их пополам или отщепляющими от них мелкие фрагменты. Но есть ферменты, которые восстанавливают разрушенное или собирают разные молекулы или атомы вместе. Эти ферменты называются синтетазы.

Другие ферменты могут перемещать (транспортировать) фрагменты от одних молекул к другим. Их называют трансферазы.

Окислительно-восстановительные реакции в клетке поддерживают ферменты-оксиредуктазы.

Изомеразы способны изменить пространственную конфигурацию или геометрию молекул, а лиазы способны формировать в молекуле двойную связь.

Многие ферменты могут работать в обоих направлениях, в зависимости от обстоятельств, расщепляя биомолекулу на фрагменты или вновь соединяя вместе продукты распада.

Например, известный фермент алкогольдегидрогеназа обладает способностью не только расщеплять этиловый спирт на ацетальдегид и воду, но и превращать ацетальдегид в этиловый спирт, инактивируя избыток ацетальдегида, который образуется в организме в результате других биохимических реакций и является крайне токсичным.

Все ферменты являются белками - линейными полимерами, собранными из аминокислот. В состав многих ферментов также могут входить простые или разветвленные цепочки различных моносахаров. Полимерная белковая или гликопротеиновая цепочка обычно закручена и образует сложную трехмерную конфигурацию, которая устойчива в небольшом диапазоне температур, при которых существуют живые клетки.

Все ферменты имеют разную длину полимерной цепочки, и, стало быть, разную молекулярную массу. Чем больше молекулярная масса фермента, тем продолжительнее и сложнее его биосинтез, тем больше вероятность в возникновении различного рода нарушений в его структуре при биосинтезе, тем меньшей устойчивостью он обладает в работе.

Среди кишечных ферментов, таких, как сахараза, малътаза, лактаза, щелочная фосфатаза, дипептидаза, самым крупным ферментом является лактаза, которая расщепляет молочный сахар - лактозу.

Этот фермент и страдает в первую очередь при различных воспалительных или деструктивных поражениях тонкой кишки, вызывая лактазную недостаточность, которая приводит к непереносимости молока.

Все биохимические реакции с участием ферментов происходят в водной среде, в которой, как в коконе, находится наш организм. Часть ферментов входит в состав плазматической мембраны клеток, другие находятся и работают внутри клеток, третьи секретируются клетками и выходят в межклеточное пространство органов и тканей, попадают в кровеносную и лимфатическую систему или в просвет желудка, тонкой и толстой кишки, работая за пределами клеток.

Для работы большинства ферментов необходимы так называемые кофакторы или коферменты, которые входят в состав активного центра фермента и обеспечивают его работу. К числу коферментов относятся почти все витамины, а также некоторые другие органические молекулы, например, известный "коэнзим Q10", который является важнейшим коферментом.

В состав активных центров ферментов могут входить некоторые микроэлементы (медь, железо, цинк, никель, селен, кобальт, марганец и др.). Важную роль в процессах биологического катализа играют металлы с переменной валентностью (медь, железо, хром и др.), которые обладают способностью быстро отдавать или забирать электрон. Поэтому, например, железо входит в состав важных окислительных ферментов - каталазы, пероксидазы, цитохромов.

Участие различных микроэлементов в качестве катализаторов химических реакций, строго специфично и основано на определенных и неповторимых химических свойствах каждого из них.

Например, цинк способен не только разрывать химические связи между атомами углерода и азота, но и соединить между собой эти атомы, благодаря чему из аминокислот образуются белковые молекулы. В то же время цинк способен соединять между собой атомы кислорода и азота, а также атомы серы.

Медь обладает способностью разрывать или образовывать связи между атомами углерода и серы.

Однако только кобальт способен разрушить и образовать химическую связь между атомами углерода.

Молибден в живой природе входит в состав азотфиксирующих ферментов и способен переводить в связанное состояние атмосферный азот, который является достаточно инертным веществом и в таком виде с большим трудом вступает в биохимические реакции. В организме человека молибден также участвует в окислении альдегидов.

Коферменты разрушаются при разрушении ферментов.

Поэтому для успешной работы ферментов необходимо постоянное и непрерывное поступление в организм витаминов и минералов в составе пищи.

Только в этом случае ферменты и ферментные системы организма будут работать нормально

Следует подчеркнуть, что ферменты - это продукты одноразового действия и работают они очень короткий промежуток времени - от нескольких минут до нескольких часов, иногда они могут сохранять активность в течение нескольких суток, после чего инактивируются или разрушаются и теряют свою активность. Поэтому в организме происходит непрерывное обновление и наработка новых порций ферментов. Поэтому работа ферментов зависит не только от них самих, но и от того, как быстро и в каком количестве они будут выработаны - то есть будет зависеть от состояния белоксинтезирующих систем клетки.

А, поскольку все ферменты являются белками, то для их биосинтеза требуется постоянный приток определенных аминокислот. Дефицит белка в питании и нехватка незаменимых аминокислот всегда будет отражаться на работе ферментов. Поэтому в составе нашего правильного питания, должно быть достаточное количество сбалансированного по аминокислотному составу белка.

В организме человека насчитывают около 3 ООО различных ферментов, структура которых закодирована в нашем геноме. Для того чтобы синтезировать какой-либо фермент необходимо считать информацию с генетической матрицы ДНК (этот процесс называется транскриптцией) и перенести эту информацию на информационную РНК. С ее помощью в клетке с участием особых субклеточных структур - рибосом может быть начат биосинтез белка-фермента. По окончанию биосинтеза фермента, как правило, образуется неактивный профермент, часто лишенный и кофермента. В процессе транспорта профермента в клетке, в состав клеточной мембраны или за пределы клетки происходит достройка (встраивание углеводной составляющей) и активация фермента. Только после этого получается активный фермент, который может начать работать.

Работа любого фермента складывается из простой последовательности операций. Она начинается со связывания фермента с веществом, которое он должен преобразовать. Это вещество называется субстратом. Все ферменты высокоспецифичны по отношению к субстратам. Некоторые из ферментов катализируют превращение единственного субстрата.

Например, лактаза может расщеплять только один молочный сахар (лактозу), но не способна расщеплять сахарозу или мальтозу.

Другие ферменты как, например, папаин обладают более широкой субстратной специфичность и могут расщеплять разные связи в молекулах разных белков.

Когда субстрат связывается с активным центром фермента, происходит его химическое преобразование, в результате которого образуется продукт реакции (или метаболит). В процессе работы фермента на него могут оказывать влияние активаторы или ингибиторы. Первые ускоряют его работу, а последние - тормозят.

Избыток продукта ферментативной реакции также может остановить работу фермента или повернуть его работу вспять. Фермент может закончить свое существование после того, как подвергнется атаке со стороны протеолитических ферментов, которые могут вызвать его инактивацию или полное разрушение (переваривание до аминокислот)

Основной функциональной характеристикой фермента является активность - скорость, с которой он работает, разрушая, трансформируя или синтезируя те или иные вещества. Активность ферментов зависит от очень многих внешних факторов: температуры, кислотности среды (рН), количества субстратов реакции или ее продуктов.

При понижении температуры и приближении ее к 0° С скорость химических реакций уменьшается и останавливается при замерзании воды.

При повышении температуры скорость химических реакций сначала увеличивается, но затем начинает уменьшаться, поскольку при высоких температурах (50-100° С) происходит денатурация (разрушение) белковых молекул фермента.

Все ферменты работают с разной скоростью. Например, фермент лизоцим осуществляет 30 операций в минуту, а мембранный фермент карбоангидраза - 36 миллионов операций в минуту!

Скорость работы фермента величина переменная. При изучении работы различных ферментов мы сталкиваемся с очень большим разбросом параметров, которые отражают очень разную скорость их работы (ферментативную активность). Причина различий в ферментативной активности заключается не только в том, что работает неодинаковое количество ферментов.

Активность фермента во многом зависит от его структуры. Часто небольшие изменения в составе аминокислот, которые, как правило, являются результатом генетических мутаций или вызваны сбоями при биосинтезе, могут существенным образом изменить свойства фермента или привести к полной потере активности. По этой и другим причинам у разных людей активность ферментов может существенным образом различаться. На активность ферментов влияют и регуляторные факторы, а также условия, в которых работает тот или иной фермент.

Мы знаем о мутациях в геноме человека. Эти мутации, число которых исключительно велико в геноме всех живых организмов, в том числе и у человека, приводят к изменению последовательности нуклеотидов в цепочкеДНК. В конечном итоге эти изменения лежат в основе различий в аминокислотной последовательности белковых макромолекул, что и отражается на свойствах ферментов.

Крайним вариантом негативных мутаций в геноме может быть очень низкая или полная потеря активности фермента, что может привести к летальным последствиям или тяжелым заболеваниям. В этом случае говорят об энзимо - или ферментопатии, которая, носит характер наследственного заболевания.

Но, как правило, подавляющее большинство мутаций вызывает те или иные изменения свойств ферментов, которые отражаются на его активности или регуляторных свойствах. Но есть случаи, когда активность ферментов может значительно возрастать, что также нельзя считать нормальным явлением.

Активностью любого фермента можно управлять, что и происходит в живых системах. Существует несколько ступеней управления ферментами.

Первая ступень управления работает на уровне генома, который выдает информацию, необходимую для биосинтеза ферментов, и регулирует выдачу этой информации.

Вторая ступень управления работает на уровне биосинтеза ферментов в клетке, регулируя выработку ферментов, перенос ферментов туда, где они будут работать, или, регулируя численность клеток, которые производят тот или иной фермент.

И, наконец, третья ступень управления работает на уровне регуляции активности ферментов в процессе его работы, ускоряя (активируя), замедляя (ингибируя) или разрушая (инактивируя) ферменты.

Но управлять ферментами можно и извне, например, с помощью правильного питания, регулируя поступление в организм: белка или необходимых для его биосинтеза аминокислот, витаминов-коферментов, микроэлементов, пищевых субстратов.

Или, напротив, тормозить работу ферментов с помощью пищевых ингибиторов ферментов. Можно также доставлять в организм, например, вместе с пищей готовые ферменты, которые будут работать в желудочно-кишечном тракте(ЖКТ) или во внутренней среде организма, как системные ферменты. Можно вводить в организм бактерии-сапрофиты (пробиотики), которые будут вырабатывать дополнительное количество необходимых ферментов, а можно вводить в организм пищевые вещества (пребиотики), которые являются источниками питания для кишечных микроорганизмов и будут увеличивать численность этих бактерий-симбионтов (полезных бактерий) и их ферментов.

http://on-line-wellness.com/

Нейромедиаторы.

Для передачи информации от нейрона к нейрону существуют особые биологически активные химические вещества -нейромедиаторы.

Нейромедиатор (или нейротрансмиттер) - своего рода «посредник» химического происхождения, который участвует в передаче, усилении и модуляции сигналов между нейронами и другими клетками (например, мышечной ткани) в организме. В большинстве случаев нейромедиатор высвобождается из терминальных ветвей аксонов после того, как потенциал действия достигает синапса. Затем нейромедиатор пересекает синаптическую щель и достигает рецептора других клеток или нейронов. А потом в процессе, который называется обратным захватом, он связывается с рецептором и поглощается нейроном.

Передача возбуждения в синапсе происходит при помощи нейромедиатора.

Нейромедиаторы играют важную роль в нашей повседневной жизни. Ученые пока не смогли узнать точное количество нейромедиаторов, но им удалось идентифицировать уже более 100 химических веществ. Воздействие болезни или, например, наркотиков на нейротрансмиттеры приводит к разного рода неблагоприятным последствиям для организма. Такие заболевания, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, обусловлены дефицитом некоторых нейротрансмиттеров.

Классификация нейромедиаторов

В зависимости от их функции нейромедиаторы можно разделить на два типа:

возбуждающие: этот тип нейромедиаторов оказывает возбуждающее воздействие на нейрон. Они увеличивают вероятность того, что нейрон будет генерировать потенциал действия. К основным возбуждающим нейротрансмиттерам причисляют адреналин и норадреналин.
ингибирующие: эти нейротрансмиттеры оказывают ингибирующее действие на нейрон; они уменьшают вероятность того, что будет выработан потенциал действия. Основными нейромедиаторами ингибирующего типа считаются серотонин и гамма-аминомасляная кислота (или ГАМК).

Некоторые нейротрансмиттеры, такие как ацетилхолин и дофамин, могут оказывать возбуждающий и подавляющий эффект в зависимости от типа рецепторов, которыми обладает постсинаптический нейрон.

Также любой из нейромедиаторов можно отнести к одному из шести типов:

1. Ацетилхолин

2. Аминокислоты: ГАМК, глицин, глутамат, аспартат.

3. Нейропептиды: окситоцин, эндорфины, вазопрессин и др.

4. Моноамины: адреналин, норадреналин, гистамин, дофамин и серотонина.

5. Пурины: аденозин, аденозинтрифосфат (АТФ).

6. Липиды и газы: оксид азота, каннабиноиды.

Выявляя нейромедиаторы

Выявить нейротрансмиттеры может быть довольно сложно. Хотя ученые и обнаружили, что нейромедиаторы содержатся в везикулах (мембранных пузырьках), на самом деле выяснить, что за химические вещества хранятся в этих пузырьках, не так-то просто. Поэтому нейробиологи сформулировали целый ряд характеристик, по которым можно определить, является ли вещество в везикуле нейромедиатором:

оно должно быть произведено внутри нейрона;
в нейроне должны присутствовать проферменты;
также в нём должно быть достаточное количество этого вещества для того, чтобы оказать воздействие на постсинаптический нейрон (тот, которому передаётся импульс);
это вещество должно быть выработано пресинаптическим нейроном, а постсинаптический должен обладать рецепторами, с которыми оно могло бы связаться;
должен существовать механизм обратного захвата или фермент, который прекращает действие вещества.