Tarp metalų, kurių jonai yra organinių junginių dalis, svarbi vieta tenka cinkui. Biochemikai jį įtraukė į mikroelementų grupę, kurios kiekis ląstelėje neviršija 0,0001%. Cinko katijonų galima rasti ir gyvūnuose, ir augalų organizmuose, kur jie yra biologiškai aktyvių medžiagų, tokių kaip hormonai ir fermentai, nukleotidai, lipidai ir esteriai, dalis. Cinko vaidmuo žmogaus organizme yra įvairus: jis būtinas tinkamai medžiagų apykaitai, normaliai imuninių procesų eigai, reprodukcinei funkcijai įgyvendinti. Šiame straipsnyje atidžiau pažvelgsime į junginių, kuriuose yra mikroelemento cinko, savybes, taip pat pateiksime pavyzdžių, iliustruojančių jo svarbą palaikant žmogaus organizmo homeostazę.
Cinko atomas kaip kompleksą sudaronti medžiaga
Dauguma fermentų, dalyvaujančių reakcijoseląstelių metabolizmas, yra sudėtingos medžiagos ir turi geležies, magnio, vario, cinko jonų. Biochemijoje jie vadinami organometaliniais junginiais. Cinko vaidmuo žmogaus organizme slypi tame, kad būdamas centriniu jonu jis yra hormonų, fermentų ir kitų biologiškai aktyvių medžiagų, tokių kaip insulinas, laktatdehidrogenazė, antiproteazinis kraujo b altymas, molekulių dalis. Apsvarstykite jų savybes išsamiau.
Glikolizės reguliavimas
Viena iš energijos apykaitos ląstelėje etapų yra glikolizė – gliukozės – pagrindinės ląstelės energetinės medžiagos – skaidymas be deguonies. Tai atliekama dalyvaujant fermentui laktatdehidrogenazei ir veda prie angliavandenių pavertimo pieno rūgštimi. Per didelis laktato kiekis apnuodija ląstelės citoplazmą, šiai medžiagai suskaidyti iki nekenksmingos piruvo rūgšties, citozolyje sintetinamas cinko turintis fermentas. Jo veikimas veda prie pieno rūgšties neutralizavimo širdies raumens ląstelėse, nefronuose ir miocituose, išlaisvinant citoplazmą nuo toksino, o tai patvirtina svarbų cinko vaidmenį žmogaus organizme. Laktato dehidrogenazės kiekis kraujyje naudojamas diagnozuojant ligas, kurias lydi patologinis metabolizmo padidėjimas, ypač gliukozės skilimas, pvz., kepenų, skrandžio, plaučių vėžys, inkstų uždegimas ir degeneraciniai pokyčiai. raumenys.
Cinko vaidmuo imuninės sistemos vystymuisi
Limfmazgiai, užkrūčio liauka, raudonieji kaulų čiulpai, gomurystonzilės gamina ląsteles, kurios turi ryškų apsauginį poveikį nuo bakterijų, virusų, pašalinių b altymų ir toksinų. Imuninės sistemos išsivystymo lygis turi lemiamos įtakos žmogaus sveikatos būklei ir labai priklauso nuo savalaikio apsauginių elementų: antikūnų, interferonų, fagocitų, limfocitų, makrofagų susidarymo. Kaip nustatyta biocheminiais tyrimais, visos minėtos medžiagos ir ląstelės, kovojančios su infekciniu pasireiškimu, susidaro tiesiogiai dalyvaujant mikroelementui. Svarbus cinko vaidmuo žmogaus organizme yra tas, kad jis dalyvauja T limfocitų ir žudikų ląstelių formavime. Jiems tenka pagrindinis krūvis neutralizuojant patogenines bakterijas ir virusus, sukeliančius tokias rimtas ligas kaip tuberkuliozė, pneumonija, imunodeficito sindromas ir kt. Be to, cinko jonai aktyvuoja ląstelių genus, atsakingus už savalaikį atsaką į aplinkos streso veiksnius ir didina organizmo atsparumą juos. Be to, užkrūčio liaukos hormonai – timozinas, timopoetinas ir timulinas – suaktyvėja esant sudėtingoms cinko dalelėms, o tai stiprina imuninius procesus.
Mikroelementų poveikio virusinei infekcijai mechanizmas
Norėdami išplėsti supratimą apie cinko vaidmenį žmogaus organizme, apsvarstykite jo funkcijas blokuojant nukleorūgščių replikaciją ir virusinių b altymų molekulių sintezę. Mikrobiologinių tyrimų rezultatai patvirtino nukreipto antivirusinio poveikio faktącinko jonai ant patogenų, tokių kaip herpesas, encefalitas, gripas. Visų pirma, mikroelementas skatina įvairių rūšių interferonų išsiskyrimą į kraują, o tai padeda sustabdyti greitą viruso dalelių dauginimąsi ankstyvosiose ligos stadijose. Tai ypač pasakytina apie patogeninių b altymų, kurie yra blokuojami, transliacijos procesus. Taigi, biologinis cinko vaidmuo žmogaus organizme yra jo ryškus antivirusinis poveikis, užtikrinantis ląstelių gebėjimą atsispirti patogeniniams veiksniams.
Kaip cinkas reguliuoja žmogaus reprodukcines funkcijas?
Gebėjimas daugintis ir daugintis yra svarbiausia visų rūšių gyvų organizmų savybė. Moters organizmui cinkas būtinas nėštumo metu, o jo trūkumas pasireiškia priešmenstruacinio sindromo simptomais: migrena, edema ir skausmingais spazmais. Mikroelementas yra pats reikšmingiausias tinkamam vyrų reprodukcinės sistemos vystymuisi ir lytinių ląstelių – spermatozoidų vaisingumui. Vyriškas kūno formavimosi tipas, normali lytinių liaukų – sėklidžių ir prostatos – veikla, spermatozoidų gyvybingumas – toks yra cinko vaidmuo vyro organizme. Cinkas komplekso formoje yra svarbiausio lytinio hormono – testosterono, atsakingo už visą spermatogenezės procesą, reprodukcines savybes ir vyrų libido, dalis.
Organizmo augimas ir jo priklausomybė nuo organinių cinko junginių
Žinoma, kad priekinė hipofizė gamina hormoną somatotropiną, iš kuriopriklauso fiziologiniai kaulinio audinio augimo procesai. Kartu su augimo hormonu pagumburyje vyksta į insuliną panašių molekulių, kurios yra polipeptidai ir vadinamos somatomedinais, sintezė. Juose yra cinko atomų ir kartu su somatotropinu jie patenka į kraują, paveikdami osteogenezės procesus. Augimo faktorių perteklius sukelia tokias ligas kaip gigantizmas ir akromegalija (neproporcingai ilgos galūnės), o hormonų trūkumas sukelia nykštukiškumą. Visi minėti faktai patvirtina lemiamą cinko vaidmenį vaiko, kurio augimo procesus kontroliuoja cinko turintys hormonai, organizme.
Fermento karboanhidrazės funkcijos
Vykstant katabolizmo procesams ląstelėse ir tarpląsteliniame skystyje, susikaupia perteklinis skilimo produktų kiekis: acetaldehidas, esteriai, anglies dioksidas. Siekiant išvengti apsinuodijimo, karboanhidrazė yra įtraukta į organizmo fermentų grupę. Jame yra sudėtingų cinko jonų ir jis sustiprina kenksmingų medžiagų sąveikos su vandeniu reakciją. Dėl hidratacijos toksinai neutralizuojami iki ląstelei nekenksmingų junginių, tokių kaip anglies rūgštis. Fermentas kartu su hemoglobinu yra visų žinduolių, ne tik žmonių, eritrocitų dalis. Karboanhidrazė, kurioje yra cinko ir esanti raudonuosiuose kraujo kūneliuose, suaktyvina toksiškų rūgščių karbonatų druskų, kurios dėl vidinio kvėpavimo kaupiasi kraujyje, skilimą iki vandens ir anglies dioksido. Šis faktas įrodo nepaprastai svarbų cinko vaidmenį gyvų organizmų gyvenime.
Cinko turintis fermentas – insulinas
Kasa yra vienas iš pagrindinių virškinimo sistemos organų, ji gamina visą arsenalą gyvybiškai svarbių fermentų ir hormonų, vienas iš kurių yra insulinas. Jame yra dvi b altymų grandinės, galinčios prisijungti prie cinko jonų. Šioje būsenoje insulinas veikia kraujo plazmoje esančią gliukozę. Sumažina jo perteklių, atsirandantį suvartojus angliavandenius, esančius duonoje, bulvėse, konditerijos gaminiuose. Hormoną gamina kasos Langerhanso salelės, o jei jo išskiriama nepakankamai, žmogus suserga cukriniu diabetu. Svarbų cinko vaidmenį žmogaus organizme lemia tai, kad insulinas, kuriame jo yra, taip pat veikia b altymų ir lipidų apykaitą, o tai lemia riebalų nusėdimą omentum ir poodiniame riebaliniame audinyje.
Kokį pavojų žmonių sveikatai kelia cinko trūkumas?
Anksčiau nustatėme, kad mikroelementas yra centrinio sudėtingų organinių junginių atomo pavidalu, esantis įvairių fermentų molekulėse. Ypatingą vietą tarp jų užima biologiškai aktyvios medžiagos – cinko jonų turinčios karboksipeptidazės. Fermentai yra kasos sulčių dalis ir yra būtini normaliam maisto virškinimui dvylikapirštėje žarnoje ir plonojoje žarnoje. Jie taip pat dalyvauja svarbiausių hormonų, reguliuojančių medžiagų apykaitą: vazopresino, oksitocino, insulino sintezėje. Cinko turinčių karboksipeptidazių įtaka kraujo krešėjimo, atstatymo mechanizmamsaudiniai, reprodukcinės funkcijos. Akivaizdu, kad cinko trūkumas turi įtakos sveikatos būklei ir pasireiškia šiais simptomais: staigus imuniteto sumažėjimas, polinkis į depresiją, virškinimo sistemos sutrikimai, reprodukcinės funkcijos vystymosi anomalijos. Visa tai gali sukelti negrįžtamus pokyčius žmogaus organizme.
Tinkamos mitybos svarba cinko trūkumo prevencijai
Išskirtinis mikroelemento bruožas yra tas, kad virškinimo organai jį lėtai pasisavina iš augalinės ir gyvūninės kilmės produktų: jautienos, pieno, žemės riešutų, moliūgų ir sezamo sėklų. Sumažina cinko absorbciją plonosios žarnos epitelio gaureliuose, perteklinį stambios skaidulos, folio rūgšties ir vario, kalcio ir kadmio jonų kiekį, kurie yra cinko antagonistai. Mikroelemento paros poreikis vaikams yra nuo 3 iki 7 mg, moterims - 8 mg, vyrams - 11 mg. Trumpai tariant, cinko vaidmenį žmogaus organizme galima apibūdinti taip: mikroelementas, esantis kasoje, lytinėse liaukose, kepenyse, limfocituose ir raumenyse, yra gyvybiškai svarbus tinkamai medžiagų apykaitos reakcijų eigai, virškinimo, endokrininės ir reprodukcinės sistemos veiklai. asmens sistemos.
