Med kovinami, katerih ioni so del organskih spojin, ima pomembno mesto cink. Biokemiki so ga uvrstili v skupino elementov v sledovih, katerih vsebnost v celici ne presega 0,0001%. Cinkove katione najdemo tako v živalih kot v rastlinskih organizmih, kjer je del biološko aktivnih snovi, kot so hormoni in encimi, nukleotidi, lipidi in estri. Vloga cinka v človeškem telesu je raznolika: potreben je za pravilno presnovo, normalen potek imunskih procesov in izvajanje reproduktivne funkcije. V tem članku si bomo podrobneje ogledali lastnosti spojin, ki vsebujejo element v sledovih cink, in navedli primere, ki ponazarjajo njegov pomen pri ohranjanju homeostaze človeškega telesa.
Cinkov atom kot kompleksirno sredstvo
Večina encimov, ki sodelujejo pri reakcijahcelični metabolizem, so kompleksne snovi in vsebujejo ione železa, magnezija, bakra, cinka. V biokemiji jih imenujemo organokovinske spojine. Vloga cinka v človeškem telesu je v tem, da je kot osrednji ion del molekul hormonov, encimov in drugih biološko aktivnih snovi, kot so insulin, laktat dehidrogenaza, antiproteazna krvna beljakovina. Podrobneje razmislite o njihovih lastnostih.
regulacija glikolize
Ena od stopenj energetske presnove v celici je glikoliza - brezkisična razgradnja glukoze - glavne energijske snovi celice. Izvaja se v prisotnosti encima laktat dehidrogenaze in vodi do pretvorbe ogljikovih hidratov v mlečno kislino. Prekomerna vsebnost laktata zastrupi citoplazmo celice, za razgradnjo te snovi do neškodljive pirovične kisline se v citosolu sintetizira encim, ki vsebuje cink. Njegovo delovanje vodi do nevtralizacije mlečne kisline v celicah srčne mišice, nefronov in miocitov, pri čemer se citoplazma osvobodi toksina, kar potrjuje pomembno vlogo cinka v človeškem telesu. Vsebnost laktat dehidrogenaze v krvi se uporablja pri diagnostiki bolezni, ki jih spremlja patološko povečanje presnove, zlasti razgradnje glukoze, kot so rak jeter, želodca, pljuč, vnetja ledvic in degenerativne spremembe v mišice.
Vloga cinka pri razvoju imunskega sistema
bezgavke, timus, rdeči kostni mozeg, palatinatonzile proizvajajo celice, ki imajo izrazit zaščitni učinek pred bakterijami, virusi, tujimi beljakovinami in toksini. Stopnja razvoja imunskega sistema odločilno vpliva na zdravje ljudi in je v veliki meri odvisna od pravočasne tvorbe zaščitnih elementov: protiteles, interferonov, fagocitov, limfocitov, makrofagov. Kot so pokazale biokemične študije, se vse zgoraj navedene snovi in celice, ki se borijo proti nastanku okužbe, tvorijo z neposredno udeležbo mikroelementa. Pomembna vloga cinka v človeškem telesu je, da sodeluje pri tvorbi T-limfocitov in celic ubijalk. Nosijo glavno obremenitev pri nevtralizaciji patogenih bakterij in virusov, ki povzročajo tako resne bolezni, kot so tuberkuloza, pljučnica, sindrom imunske pomanjkljivosti, itd. Poleg tega cinkovi ioni aktivirajo celične gene, ki so odgovorni za pravočasen odziv na okoljske stresne dejavnike in povečajo odpornost organizma na njim. Tudi hormoni timusa - timozin, timopoetin in timulin - postanejo aktivni v prisotnosti kompleksnih cinkovih delcev, kar krepi imunske procese.
Mehanizem vpliva mikroelementov na virusno okužbo
Če želite razširiti naše razumevanje vloge cinka v človeškem telesu, razmislite o njegovih funkcijah pri blokiranju replikacije nukleinskih kislin in sinteze virusnih beljakovinskih molekul. Rezultati mikrobioloških študij so potrdili dejstvo usmerjenega protivirusnega učinkacinkovi ioni na patogene, kot so herpes, encefalitis, gripa. Zlasti mikroelement spodbuja sproščanje različnih vrst interferonov v kri, kar pomaga ustaviti hitro razmnoževanje virusnih delcev v zgodnjih fazah bolezni. To še posebej velja za procese prevajanja patogenih proteinov, ki so blokirani. Tako je biološka vloga cinka v človeškem telesu v njegovem izrazitem protivirusnem učinku, ki zagotavlja sposobnost celic, da se uprejo patogenim povzročiteljem.
Kako cink uravnava človeške reproduktivne funkcije?
Zmožnost razmnoževanja in razmnoževanja je najpomembnejša lastnost vseh vrst živih organizmov. Za žensko telo je cink nujen med nosečnostjo, njegovo pomanjkanje pa se kaže v simptomih predmenstrualnega sindroma: migrena, edem in boleči krči. Element v sledovih je najpomembnejši za pravilen razvoj moškega reproduktivnega sistema in plodnost spolnih celic - semenčic. Moški tip oblikovanja telesa, normalno delovanje spolnih žlez - moda in prostate, sposobnost preživetja sperme - to je vloga cinka v telesu moškega. Cink v obliki kompleksnega sredstva je del najpomembnejšega spolnega hormona – testosterona, ki je odgovoren za celoten proces spermatogeneze, reproduktivne lastnosti in moški libido.
Rast telesa in njegova odvisnost od organskih cinkovih spojin
Znano je, da prednja hipofiza proizvaja hormon somatotropin, iz kateregafiziološki procesi rasti kostnega tkiva so odvisni. Skupaj z rastnim hormonom v hipotalamusu poteka sinteza insulinu podobnih molekul, ki so polipeptidi in se imenujejo somatomedini. Vsebujejo atome cinka in skupaj s somatotropinom vstopajo v krvni obtok, kar vpliva na procese osteogeneze. Presežek rastnih faktorjev vodi v bolezni, kot sta gigantizem in akromegalija (nesorazmerno dolge okončine), pomanjkanje hormonov pa povzroča pritlikavost. Vsa našteta dejstva potrjujejo odločilno vlogo cinka v telesu otroka, katerega rastne procese nadzirajo hormoni, ki vsebujejo cink.
Funkcije encima karboanhidraze
V procesih katabolizma v celicah in medcelični tekočini se kopiči odvečna količina razpadnih produktov: acetaldehid, estri, ogljikov dioksid. Da bi se izognili zastrupitvi, je karboanhidraza vključena v encimsko skupino telesa. Vsebuje kompleksen cinkov ion in izboljša reakcijo interakcije škodljivih snovi z vodo. Zaradi hidracije se toksini nevtralizirajo v spojine, ki so neškodljive za celico, kot je ogljikova kislina. Encim je skupaj s hemoglobinom del eritrocitov vseh sesalcev, ne samo človeka. Karboanhidraza, ki vsebuje cink in se nahaja v rdečih krvnih celicah, aktivira razgradnjo strupenih kislih karbonatnih soli, ki se zaradi notranjega dihanja kopičijo v krvi, na vodo in ogljikov dioksid. To dejstvo dokazuje izjemno pomembno vlogo cinka v življenju živih organizmov.
encim, ki vsebuje cink - insulin
Trebušna slinavka je eden glavnih organov prebavnega sistema, proizvaja cel arzenal vitalnih encimov in hormonov, eden od njih je inzulin. Vsebuje dve beljakovinski verigi, ki se lahko vežeta na cinkove ione. V tem stanju insulin deluje na glukozo v krvni plazmi. Zmanjša njegov presežek, ki se pojavi po zaužitju ogljikovih hidratov, ki jih vsebujejo kruh, krompir, slaščice. Hormon proizvajajo Langerhansovi otočki trebušne slinavke, in če se ne izloča dovolj, se pri človeku razvije diabetes mellitus. Pomembna vloga cinka v človeškem telesu je v tem, da insulin, ki ga vsebuje, vpliva tudi na presnovo beljakovin in lipidov, kar vodi do odlaganja maščobe v omentumu in podkožnem maščobnem tkivu.
Kakšna je nevarnost pomanjkanja cinka za zdravje ljudi?
Prej smo ugotovili dejstvo prisotnosti mikroelementa v obliki osrednjega atoma kompleksnih organskih spojin, prisotnega v molekulah različnih encimov. Posebno mesto med njimi imajo biološko aktivne snovi - karboksipeptidaze, ki vsebujejo cinkove ione. Encimi so del soka trebušne slinavke in so potrebni za normalno prebavo hrane v dvanajstniku in tankem črevesu. Sodelujejo tudi pri sintezi najpomembnejših hormonov, ki uravnavajo presnovo: vazopresina, oksitocina, inzulina. Vpliv karboksipeptidaz, ki vsebujejo cink, na mehanizme koagulacije krvi, popravilatkiva, reproduktivne funkcije. Očitno je, da pomanjkanje cinka vpliva na zdravstveno stanje in ima naslednje simptome: močno zmanjšanje imunosti, dovzetnost za depresijo, motnje v prebavnem sistemu, anomalije v razvoju reproduktivne funkcije. Vse to lahko privede do nepopravljivih sprememb v človeškem telesu.
Pomen pravilne prehrane pri preprečevanju pomanjkanja cinka
Posebnost elementa v sledovih je, da ga prebavni organi počasi absorbirajo iz proizvodov rastlinskega in živalskega izvora: govejega mesa, mleka, arašidov, bučnih in sezamovih semen. Zmanjša absorpcijo cinka z resicami epitelija tankega črevesa, presežek vsebnosti v himusu grobih vlaken, folne kisline in bakra, kalcija in kadmija, ki so antagonisti cinka. Dnevna potreba po mikroelementu za otroke je od 3 do 7 mg, za ženske - 8 mg, za moške - 11 mg. Na kratko lahko opišemo vlogo cinka v človeškem telesu: v trebušni slinavki, spolnih žlezah, jetrih, limfocitih in mišicah je mikroelement ključnega pomena za pravilen potek presnovnih reakcij, delovanje prebavnega, endokrinega in reproduktivnega sistema. sistemi osebe.
