Starp metāliem, kuru joni ir daļa no organiskajiem savienojumiem, svarīga vieta ir cinkam. Bioķīmiķi to ir iekļāvuši mikroelementu grupā, kuru saturs šūnā nepārsniedz 0,0001%. Cinka katjonus var atrast gan dzīvnieku, gan augu organismos, kur tas ir daļa no bioloģiski aktīvām vielām, piemēram, hormoniem un fermentiem, nukleotīdiem, lipīdiem un esteriem. Cinka loma cilvēka organismā ir daudzveidīga: nepieciešams pareizai vielmaiņai, normālai imūnprocesu norisei, reproduktīvās funkcijas īstenošanai. Šajā rakstā mēs sīkāk aplūkosim mikroelementu cinku saturošu savienojumu īpašības, kā arī sniegsim piemērus, kas ilustrē tā nozīmi cilvēka ķermeņa homeostāzes uzturēšanā.
Cinka atoms kā kompleksveidotājs
Lielākā daļa reakcijās iesaistīto enzīmušūnu vielmaiņu, ir sarežģītas vielas un satur dzelzs, magnija, vara, cinka jonus. Bioķīmijā tos sauc par metālorganiskajiem savienojumiem. Cinka loma cilvēka organismā ir saistīta ar to, ka, būdams centrālais jons, tas ir daļa no hormonu, enzīmu un citu bioloģiski aktīvo vielu molekulām, piemēram, insulīna, laktātdehidrogenāzes, antiproteāzes asins proteīna. Apsveriet to īpašības sīkāk.
Glikolīzes regulēšana
Viens no enerģijas metabolisma posmiem šūnā ir glikolīze – glikozes – šūnas galvenās enerģētiskās vielas – sadalīšana bez skābekļa. To veic enzīma laktātdehidrogenāzes klātbūtnē un noved pie ogļhidrātu pārvēršanas pienskābē. Pārmērīgs laktāta saturs saindē šūnas citoplazmu, šīs vielas sadalīšanai līdz nekaitīgai pirovīnskābei citozolā tiek sintezēts cinku saturošs enzīms. Tās darbība noved pie pienskābes neitralizācijas sirds muskuļa šūnās, nefronos un miocītos, atbrīvojot citoplazmu no toksīna, kas apliecina cinka svarīgo lomu cilvēka organismā. Laktātdehidrogenāzes saturs asinīs tiek izmantots tādu slimību diagnostikā, kuras pavada patoloģisks metabolisma pieaugums, jo īpaši glikozes sadalīšanās, piemēram, aknu, kuņģa, plaušu vēzis, nieru iekaisums un deģeneratīvas izmaiņas organismā. muskuļi.
Cinka loma imūnsistēmas attīstībā
Limfmezgli, aizkrūts dziedzeris, sarkanās kaulu smadzenes, palatīnsmandeles ražo šūnas, kurām ir izteikta aizsargājoša iedarbība pret baktērijām, vīrusiem, svešiem proteīniem un toksīniem. Imūnsistēmas attīstības līmenim ir izšķiroša ietekme uz cilvēka veselības stāvokli, un tas lielā mērā ir atkarīgs no savlaicīgas aizsargelementu veidošanās: antivielas, interferoni, fagocīti, limfocīti, makrofāgi. Kā konstatēts bioķīmiskajos pētījumos, visas iepriekš minētās vielas un šūnas, kas cīnās ar infekcijas sākumu, veidojas, tieši piedaloties mikroelementam. Cinka svarīga loma cilvēka organismā ir tā, ka tas piedalās T-limfocītu un killer šūnu veidošanā. Tiem ir galvenā slodze patogēno baktēriju un vīrusu neitralizēšanā, kas izraisa tādas nopietnas slimības kā tuberkuloze, pneimonija, imūndeficīta sindroms uc Turklāt cinka joni aktivizē šūnu gēnus, kas ir atbildīgi par savlaicīgu reakciju uz vides stresa faktoriem un palielina organisma rezistenci pret pretestību. viņiem. Arī aizkrūts dziedzera hormoni - timozīns, timopoetīns un timulīns - aktivizējas sarežģītu cinka daļiņu klātbūtnē, kas uzlabo imūno procesus.
Mikroelementu iedarbības mehānisms uz vīrusu infekciju
Lai paplašinātu mūsu izpratni par cinka lomu cilvēka organismā, apsveriet tā funkcijas, bloķējot nukleīnskābju replikāciju un vīrusu proteīnu molekulu sintēzi. Mikrobioloģisko pētījumu rezultāti apstiprināja virzītas pretvīrusu iedarbības faktucinka joni uz tādiem patogēniem kā herpes, encefalīts, gripa. Jo īpaši mikroelements veicina dažāda veida interferonu izdalīšanos asinīs, kas palīdz apturēt vīrusu daļiņu strauju pavairošanu slimības sākuma stadijā. Tas jo īpaši attiecas uz patogēnu proteīnu translācijas procesiem, kas ir bloķēti. Tādējādi cinka bioloģiskā loma cilvēka organismā slēpjas tā izteiktajā pretvīrusu iedarbībā, kas nodrošina šūnu spēju pretoties patogēniem aģentiem.
Kā cinks regulē cilvēka reproduktīvās funkcijas?
Spēja vairoties un vairoties ir visu veidu dzīvo organismu vissvarīgākā īpašība. Sievietes ķermenim cinks ir nepieciešams grūtniecības laikā, un tā trūkums izpaužas kā premenstruālā sindroma simptomi: migrēna, tūska un sāpīgas spazmas. Mikroelements ir vissvarīgākais pareizai vīriešu reproduktīvās sistēmas attīstībai un gametu - spermatozoīdu auglībai. Vīrišķais ķermeņa veidošanās veids, normāla dzimumdziedzeru - sēklinieku un prostatas - darbība, spermas dzīvotspēja - tāda ir cinka loma vīrieša ķermenī. Cinks kompleksu veidotāja veidā ir daļa no vissvarīgākā dzimumhormona - testosterona, kas ir atbildīgs par visu spermatoģenēzes procesu, reproduktīvajām īpašībām un vīriešu libido.
Ķermeņa augšana un atkarība no organiskajiem cinka savienojumiem
Ir zināms, ka hipofīzes priekšējā daļa ražo hormonu somatotropīnu, no kurakaulu audu augšanas fizioloģiskie procesi ir atkarīgi. Kopā ar augšanas hormonu hipotalāmā notiek insulīnam līdzīgu molekulu sintēze, kas ir polipeptīdi un tiek saukti par somatomedīniem. Tie satur cinka atomus un kopā ar somatotropīnu nonāk asinsritē, ietekmējot osteoģenēzes procesus. Augšanas faktoru pārpalikums izraisa tādas slimības kā gigantisms un akromegālija (neproporcionāli garas ekstremitātes), savukārt hormonu trūkums izraisa pundurismu. Visi iepriekš minētie fakti apstiprina cinka izšķirošo lomu tāda bērna organismā, kura augšanas procesus kontrolē cinku saturošie hormoni.
Enzīma karboanhidrāzes funkcijas
Šūnu un starpšūnu šķidruma katabolisma procesos uzkrājas pārmērīgs daudzums sabrukšanas produktu: acetaldehīds, esteri, oglekļa dioksīds. Lai izvairītos no intoksikācijas, karboanhidrāze ir iekļauta ķermeņa enzīmu grupā. Tas satur sarežģītu cinka jonu un uzlabo kaitīgo vielu mijiedarbības reakciju ar ūdeni. Hidratācijas rezultātā toksīni tiek neitralizēti līdz šūnai nekaitīgiem savienojumiem, piemēram, ogļskābei. Ferments kopā ar hemoglobīnu ir daļa no visu zīdītāju eritrocītiem, ne tikai cilvēkiem. Oglekļa anhidrāze, kas satur cinku un atrodas sarkanajās asins šūnās, aktivizē toksisko skābo karbonātu sāļu sadalīšanos, kas uzkrājas asinīs iekšējās elpošanas rezultātā, līdz ūdenim un oglekļa dioksīdam. Šis fakts pierāda cinka ārkārtīgi svarīgo lomu dzīvo organismu dzīvē.
Cinku saturošs enzīms - insulīns
Aizkuņģa dziedzeris ir viens no galvenajiem gremošanas sistēmas orgāniem, tas ražo veselu arsenālu vitāli svarīgu enzīmu un hormonu, no kuriem viens ir insulīns. Tas satur divas olb altumvielu ķēdes, kas spēj saistīties ar cinka joniem. Šajā stāvoklī insulīns iedarbojas uz glikozi asins plazmā. Tas samazina tā pārpalikumu, kas parādās pēc ogļhidrātu uzņemšanas, ko satur maize, kartupeļi, konditorejas izstrādājumi. Hormonu ražo aizkuņģa dziedzera Langerhansa saliņas, un, ja tas netiek pietiekami izdalīts, cilvēkam attīstās cukura diabēts. Cinka svarīga loma cilvēka organismā ir tajā, ka insulīns, kas to satur, ietekmē arī olb altumvielu un lipīdu vielmaiņu, izraisot tauku nogulsnēšanos olb altumvielās un zemādas taukaudos.
Kādi cinka deficīts apdraud cilvēka veselību?
Agrāk mēs konstatējām mikroelementa klātbūtnes faktu komplekso organisko savienojumu centrālā atoma veidā, kas atrodas dažādu enzīmu molekulās. Īpaša vieta starp tām ir bioloģiski aktīvām vielām - cinka jonus saturošām karboksipeptidāzēm. Fermenti ir daļa no aizkuņģa dziedzera sulas un ir nepieciešami normālai pārtikas gremošanai divpadsmitpirkstu zarnā un tievajās zarnās. Tie ir iesaistīti arī svarīgāko hormonu sintēzē, kas kontrolē vielmaiņu: vazopresīnu, oksitocīnu, insulīnu. Cinku saturošo karboksipeptidāžu ietekme uz asins koagulācijas, labošanas mehānismiemaudi, reproduktīvās funkcijas. Skaidrs, ka cinka deficīts ietekmē veselības stāvokli un tam ir šādi simptomi: strauja imunitātes pazemināšanās, uzņēmība pret depresiju, gremošanas sistēmas traucējumi, reproduktīvās funkcijas attīstības anomālijas. Tas viss var izraisīt neatgriezeniskas izmaiņas cilvēka organismā.
Pareiza uztura nozīme cinka deficīta profilaksē
Mikroelementa īpatnība ir tā, ka gremošanas orgāni to lēni uzsūc no augu un dzīvnieku izcelsmes produktiem: liellopu gaļas, piena, zemesriekstiem, ķirbju un sezama sēklām. Samazina cinka uzsūkšanos tievās zarnas epitēlija bārkstiņās, lieko rupjās šķiedras, folijskābes un vara, kalcija un kadmija jonu saturu, kas ir cinka antagonisti. Mikroelementa ikdienas nepieciešamība bērniem ir no 3 līdz 7 mg, sievietēm - 8 mg, vīriešiem - 11 mg. Īsumā cinka lomu cilvēka organismā var raksturot šādi: atrodoties aizkuņģa dziedzerī, dzimumdziedzeros, aknās, limfocītos un muskuļos, mikroelements ir vitāli svarīgs vielmaiņas reakciju pareizai norisei, gremošanas, endokrīnās un reproduktīvās sistēmas darbībai. cilvēka sistēmas.
