BIOKIMIA E USHQIMIT

Peptidet

Ato përmbajnë nga tre deri në disa dhjetëra mbetje aminoacide. Ato funksionojnë vetëm në pjesët më të larta të sistemit nervor.

Këto peptide, si katekolaminat, funksionojnë jo vetëm si neurotransmetues, por edhe si hormone. Ata transmetojnë informacion nga qeliza në qelizë përmes sistemit të qarkullimit. Kjo perfshin:

a) Hormonet neurohipofizare (vazopresina, liberina, statina). Këto substanca janë njëkohësisht hormone dhe ndërmjetësuese.

b) Peptidet gastrointestinale (gastrina, kolecistokinina). Gastrina nxit urinë, kolecistokinina nxit ngopjen dhe stimulon tkurrjen e fshikëzës së tëmthit dhe funksionin e pankreasit.

c) Peptide të ngjashme me opiumet (ose peptide për lehtësimin e dhimbjes). Formohet nga reaksionet e proteolizës së kufizuar të proteinës pararendëse të proopiokortinës. Ata ndërveprojnë me të njëjtët receptorë si opiatet (siç është morfina), duke imituar kështu veprimin e tyre. Emri i zakonshëm - endorfina - shkakton lehtësim dhimbjeje. Ato shkatërrohen lehtësisht nga proteinazat, kështu që efekti i tyre farmakologjik është i papërfillshëm.

d) Peptidet e gjumit. Natyra e tyre molekulare nuk është vërtetuar. Dihet vetëm se administrimi i tyre tek kafshët shkakton gjumë.

e) Peptidet e memories (skotofobina). Grumbullohet në trurin e minjve gjatë stërvitjes për shmangien e errësirës.

f) Peptidet – përbërës të sistemit RAAS. Është treguar se futja e angiotensin-II në qendrën e etjes së trurit shkakton shfaqjen e kësaj ndjesie dhe stimulon sekretimin e hormonit antidiuretik.

Formimi i peptideve ndodh si rezultat i reaksioneve të proteolizës së kufizuar, ato gjithashtu shkatërrohen nga veprimi i proteinazave.

Një dietë e mirë duhet të përmbajë:

1. BURIMET E ENERGJISË (KARBOHIDRATET, YNDYRAT, PROTEINAT).

2. AMINOACIDET JO TË ZËVENDËSUESHME.

3. ACIDET YNDYRORE JO ZËVENDËSUESE.

4. VITAMINA.

5. ACIDET INORGANIKE (MINERALE).

6. FIBER

BURIMET E ENERGJISË.

Karbohidratet, yndyrnat dhe proteinat janë makronutrientë. Konsumi i tyre varet nga gjatësia, mosha dhe gjinia e një personi dhe përcaktohet në gram.

Karbohidratet përbëjnë burimin kryesor të energjisë në ushqimin e njeriut - ushqimin më të lirë. Në vendet e zhvilluara, rreth 40% e konsumit të karbohidrateve është nga sheqernat e rafinuar dhe 60% nga niseshteja. Në vendet më pak të zhvilluara, përqindja e niseshtës po rritet. Për shkak të karbohidrateve, pjesa më e madhe e energjisë në trupin e njeriut formohet.

Yndyrnatështë një nga burimet kryesore të energjisë. Ato treten në traktin gastrointestinal (traktin gastrointestinal) shumë më ngadalë sesa karbohidratet, kështu që ato kontribuojnë më mirë në ndjenjën e ngopjes. Trigliceridet me origjinë bimore nuk janë vetëm burim energjie, por edhe acide yndyrore esenciale: linoleik dhe linolenik.

ketrat- funksioni i energjisë nuk është kryesori për ta. Proteinat janë burime të aminoacideve thelbësore dhe jo thelbësore, si dhe pararendës të substancave biologjikisht aktive në trup. Megjithatë, kur aminoacidet oksidohen, gjenerohet energji. Edhe pse është e vogël, ajo përbën një pjesë të dietës energjetike.

Tabela e përmbajtjes së lëndës "Artropodët. Akordat.":

Studimi i kimisë së organizmave të gjallë, d.m.th. biokimia, është e lidhur ngushtë me zhvillimin e përgjithshëm të vrullshëm të biologjisë në shekullin XX. Rëndësia e biokimisëështë se ofron një kuptim themelor të fiziologjisë, me fjalë të tjera, një kuptim se si funksionojnë sistemet biologjike.

Kjo, nga ana tjetër, gjen zbatim në bujqësi (krijimi i pesticideve, herbicideve, etj.); në mjekësi (duke përfshirë të gjithë industrinë farmaceutike); në impiante të ndryshme fermentimi që na furnizojnë me një gamë të gjerë produktesh, duke përfshirë produktet e furrës; së fundi, në gjithçka që lidhet me ushqimin dhe të ushqyerit, pra në dietologji, në teknologjinë e prodhimit të ushqimit dhe në shkencën e ruajtjes së tyre. Me biokimi Shfaqja e një sërë drejtimesh të reja premtuese në biologji, si inxhinieria gjenetike, bioteknologjia ose qasja molekulare për studimin e sëmundjeve gjenetike, shoqërohet gjithashtu.

Biokimia gjithashtu luan një rol të rëndësishëm unifikues në biologji. Kur shqyrtojmë organizmat e gjallë në nivel biokimik, nuk janë aq shumë ndryshimet midis tyre ato që janë më të habitshme sesa ngjashmëritë e tyre.

Elementet që gjenden në organizmat e gjallë

Elementet që gjenden në organizmat e gjallë

Në koren e tokës ka rreth 100 elementet kimike por vetëm 16 prej tyre janë të nevojshme për jetën. Më të zakonshmet në organizmat e gjallë (në rend të zvogëlimit të numrit të atomeve) janë katër elementë: hidrogjeni, karboni, oksigjeni dhe azoti.

Ato përbëjnë më shumë se 90% të masës dhe të numrit të atomeve që përbëjnë të gjithë organizmat e gjallë. Megjithatë, në të parën tokësore katër vende në prevalencë janë të zëna nga oksigjeni, silikoni, alumini dhe natriumi. Rëndësia biologjike hidrogjeni, oksigjeni, azoti dhe karboni lidhet kryesisht me valencën e tyre, përkatësisht të barabartë me 1, 2, 3 dhe 4, si dhe me aftësinë e tyre për të formuar lidhje kovalente më të forta se elementët e tjerë të së njëjtës valencë.

Sistemet e elementeve biologjike (biokimike).

Dihet se ndërtimi dhe funksionimi i pajisjeve komplekse të informacionit bazohet në përdorimin e nyjeve dhe elementeve standarde të unifikuara. Për shembull, të gjitha proceset e informacionit në teknologjinë dixhitale bazohen në përdorimin e elementeve të ndryshëm tipikë logjikë që kryejnë funksione elementare logjike dhe operacionet më të thjeshta për konvertimin e informacionit binar. Elementet logjike përdoren si për ndërtimin e qarqeve elektronike ashtu edhe për përpunimin e informacionit binar. A bazë teorike në analizën e qarqeve komutuese janë ligjet dhe parimet e algjebrës logjike. Në algjebër logjike konsiderohen variablat që mund të marrin vetëm dy vlera: 1 dhe 0. Baza e strukturave tipike të qarqeve të integruara logjike, si rregull, vendoset nga elementë që kryejnë operacione - DHE, OSE, AND-NOT, OSE- JO. Të gjitha pajisjet dixhitale komplekse arbitrare të teknologjisë mikroelektronike janë ndërtuar mbi bazën e elementeve logjikë që zbatojnë operacionet dhe funksionet më të thjeshta logjike të aritmetikës binare. Elementet bazë janë një lloj ndërtese dhe njësi funksionale dhe përdoren si në projektimin ashtu edhe në ndërtimin e sistemeve të informacionit dixhital. Ata zbatojnë një grup të plotë funksionalisht të operacioneve logjike, kështu që kur i përdorni, mund të merrni një funksion logjik të çdo kompleksiteti. Për më tepër, çdo qark tipik logjik i një elementi është bërë në bazë të përbërësve fizikë të veçantë diskretë - transistorë, rezistorë, kondensatorë dhe diodë.

Çuditërisht, të njëjtat modele vërehen kur merren parasysh sistemet molekulare të gjalla. Sistemet e gjalla molekulare kanë gjithashtu bazën e tyre të unifikuar të elementeve biologjike (biokimike). Prandaj, këtu është e mundur edhe një qasje e përgjithësuar e bazuar në përdorimin e molekulave të thjeshta organike (monomere), të cilat luajnë rolin e elementeve përbërës të molekulave dhe strukturave të ndryshme biologjike. Dhe baza "teorike dhe teknologjike" për zbatimin e bazës molekulare janë ligjet dhe parimet e tyre universale, të cilat, për analogji, mund t'i atribuohen ligjeve të "logjikës biokimike molekulare". Logjika biokimike gjithashtu parashikon një koncept të tillë si "element biologjik molekular". Ky fakt na kujton edhe një herë se çdo qelizë e gjallë është një sistem informacioni. Prandaj, për të kuptuar ligjet e funksionimit të saj, para së gjithash, duhet kuptuar bazën elementare të një forme të gjallë të materies dhe parimet dhe rregullat e përdorimit të saj. Kjo është tema kryesore e këtij artikulli.

Dihet se të gjithë organizmat e gjallë përbëhen nga të njëjtat blloqe ndërtuese molekulare - një grup standard prej më shumë se tre duzina elementësh tipikë biokimikë (biologjikë): nukleotide, aminoacide, sheqerna të thjeshtë, acide yndyrore, etj. Numri i këtyre monomerëve është i vogël. , dhe kanë të njëjtën strukturë në të gjitha llojet e organizmave. Për më tepër, çdo element veç e veç paraqet edhe skemën më të thjeshtë, përbërësit strukturorë të të cilit mund të jenë disa elementë kimikë - hidrogjen, oksigjen, karbon, azot, fosfor dhe squfur.

Dhe prania e disa grupeve tipike atomike funksionale, grupeve anësore dhe atomeve në përbërjen e secilit element bën të mundur që të parashikohet jo vetëm sjellja e tij në reaksionet kimike, por edhe të parashikohet roli strukturor dhe informativ që elementi do të luajë në përbërje. të makromolekulës.

Kështu, sistemet e gjalla në ndërtimin e molekulave dhe strukturave të ndryshme biologjike përdorin elementet e tyre të veçanta, thjesht specifike molekulare. Këta elementë (si pjesë e materies së gjallë) zbatojnë një grup funksionalisht të plotë të funksioneve dhe operacioneve elementare biokimike, prandaj, kur i përdorin ato, natyra e gjallë mund të marrë një funksion biologjik të çdo kompleksiteti. Në këtë rast, natyrisht, ka një analogji dhe dallime domethënëse midis bazave të elementeve teknike dhe biologjike dhe teknologjive për zbatimin e tyre.

Për shembull, mikroqarqet e pajisjeve teknike mund të përbëhen nga qindra, mijëra ose më shumë elementë logjikë të disa llojeve, të ndërlidhura në një mënyrë të përshtatshme. Makromolekulat biologjike mund të përbëhen gjithashtu nga qindra, mijëra ose më shumë elementë biokimikë të disa llojeve, të cilët lidhen në mënyrë kovalente me njëra-tjetrën dhe ndodhen në zinxhirët e biomolekulave në formën e një sekuence pozicionore lineare. Dallimi qëndron gjithashtu në faktin se sistemet e gjalla përdorin parimet dhe metodat e tyre të kodimit, transmetimit dhe zbatimit të informacionit dhe ndryshojnë nga sistemet teknike jo vetëm në mediumin e nënshtresës, por edhe në metodat e paraqitjes së informacionit.

Për më tepër, nëse një element logjik në teknologjinë dixhitale është konverteri më i thjeshtë i informacionit binar, atëherë çdo element biologjiko-logjik në një sistem të gjallë luan vetë rolin e një njësie elementare strukturore dhe informacioni-funksionale. Në sistemet teknike dhe biologjike, mesazhet e informacionit kryhen në forma të ndryshme. Në pajisjet teknike, përdoren sinjalet elementare 1 dhe 0 të një kodi binar. Kjo do të thotë, vetëm dy karaktere dixhitale përdoren për të transmetuar mesazhe informacioni. Zakonisht simboli 1 korrespondon me potencialin nivel të lartë, simboli 0 - i ulët. Kodet binare përdoren gjerësisht kryesisht për shkak të zbatimit relativisht të thjeshtë harduerik të operacioneve logjike dhe operacioneve aritmetike, si dhe pajisjeve për transmetimin dhe ruajtjen e mesazheve. Këtu, çdo element logjik shërben për konvertimet më të thjeshta të informacionit binar, pra për konvertimin e simboleve binare. Kështu, në pajisjet teknike, përdoret një metodë harduerike e konvertimit të informacionit.

Megjithatë, në sistemet biologjike, - krahas metodës harduerike për konvertimin e informacionit përdoret edhe metoda e informacionit për ndërtimin dhe konvertimin e vetë harduerit. Ky është një tipar unik i proceseve të informacionit në sistemet e gjalla molekulare.

Për më tepër, njësia e informacionit është vetë elementi biokimik, i cili është shkronja ose simboli i informacionit. Prandaj, me ndihmën e shkronjave dhe simboleve (elementeve) kimike ndërtohet sistemi harduerik i qelizës dhe, në të njëjtën kohë, informacioni i programit shkruhet në strukturën e tij. Kjo do të thotë, në fazën e parë, mesazhet informative transmetohen nga një sekuencë pozicionale fikse e rregullimit të shkronjave ose simboleve në zinxhirët "lineare" të molekulave biologjike. Kjo do të thotë se nëse në një sistem teknik përdoret vetëm metoda harduerike e konvertimit të informacionit, atëherë në një sistem biologjik molekular, me ndihmën e informacionit gjenetik dhe një bazë elementare, fillimisht ndërtohen dhe transformohen biomolekulat dhe strukturat e ndryshme, dhe vetëm atëherë këto mjetet mund të marrin pjesë në procese të ndryshme informacioni. Në këtë drejtim, pjesa harduerike e qelizës bëhet bartës dhe zbatues i softuerit përkatës dhe informacionit biologjik molekular.

Rezulton se nëse në një sistem teknik aparati është një konvertues i simboleve të informacionit, atëherë në një qelizë të gjallë, përkundrazi, - shkronjat dhe simbolet molekulare, të organizuara në sekuenca të ndryshme molekulare të mesazheve të informacionit, veprojnë vetë si konvertues të harduerit. . Për më tepër, funksionet e biomolekulave përcaktohen plotësisht nga funksionet elementare të elementeve biologjike përbërëse të tyre (shkronjat ose simbolet), domethënë informacioni. Dhe çdo element në përbërjen e një biomolekule gjithmonë ndërvepron me elementë të tjerë ose molekula uji sipas parimeve dhe rregullave të veçanta, të cilat mund të quhen fare mirë rregullsitë e logjikës biokimike molekulare. Prandaj bio elementet kimike këtu, me sa duket, bëhen edhe ato elemente programore me ndihmën e të cilave ndërtohen algoritme për sjelljen funksionale të molekulave dhe strukturave të ndryshme biologjike. Kështu, për të ndryshuar orientimin funksional të aktivitetit të qelizës, në një masë të caktuar, me ndihmën e mesazheve të reja informative, është e nevojshme të ndryshohet pjesërisht sistemi i saj harduer. Ndryshimi në sistemin e harduerit lidhet natyrshëm me sintezën e biomolekulave të reja dhe shkatërrimin e të vjetrave që i kanë shërbyer kohës dhe kanë përmbushur detyrën e tyre. Prandaj, pas përmbushjes së funksioneve të saj, secila biomolekulë ndahet në njësi elementare strukturore dhe informative, të cilat përsëri mund të përfshihen në proceset e informacionit. Informacioni i përdorur, si të thuash, fshihet dhe eliminohet, dhe shkronjat ose simbolet e tij individuale, domethënë "fonti biologjik molekular", shpërbëhet për t'u përdorur përsëri në mesazhe të reja informacioni ose procese të tjera celulare. Ky është tipari kryesor dallues i transmetimit të informacionit në sistemet biologjike molekulare.

Një qelizë e gjallë është e kursyer në çdo gjë. Nëse kujtojmë se shkronjat dhe simbolet (elementet) kimike ndërtohen në bazë të atomeve dhe grupeve atomike individuale, atëherë mund të imagjinohet se çfarë sasie kolosale informacioni ruhet në kujtesën gjenetike dhe qarkullon në një qelizë të gjallë, dimensionet e së cilës janë nganjëherë të qindtat e milimetrit në gjatësi. Për shembull, një zigot përmban të gjithë informacionin e nevojshëm për zhvillimin e një organizmi integral.

Për të ndryshuar veprimet e kontrollit, qeliza vazhdimisht duhet të përditësojë mesazhet e informacionit, gjë që, në përputhje me rrethanat, çon në rinovimin e harduerit të qelizës. Prandaj, në një qelizë të gjallë ka një lëvizje të vazhdueshme informacioni dhe materies. Nga njëra anë, ekziston një proces i përpunimit dhe përditësimit të informacionit të kontrollit, që nënkupton enzimat dhe molekula të tjera proteinike, nga ana tjetër, kjo çon në një ndryshim në proceset e kontrolluara kimike që kryhen nga enzimat.

Nëse është e nevojshme, këto procese mbështeten nga qarkullimi dozë i energjisë kimike në formën e ATP.

Mund të shihet se një qelizë e gjallë përdor sisteme (alfabete) të ndryshme të elementeve biokimike për të ndërtuar klasa të ndryshme të komponimeve me peshë të lartë molekulare, të tilla si acidet nukleike, proteinat, polisakaridet ose lipidet. Vini re se nga pikëpamja informative, këto klasa të molekulave biologjike nuk janë gjë tjetër veçse lloje dhe forma të ndryshme informacioni molekular. Prandaj, për të përfaqësuar informacionin molekular në llojet dhe format e tij të ndryshme në sistemet e gjalla, ekzistojnë sisteme të elementeve biologjike të llojeve të ndryshme:

• 1) nukleotidet - një sistem i elementeve biokimike strukturore, funksionale dhe informative të ADN-së dhe ARN-së (alfabeti acidet nukleike);
• 2) aminoacide - një sistem i elementeve strukturore, funksionale dhe informative të proteinave (alfabeti i molekulave të proteinave), për të cilat ekziston një kod gjenetik në formën e një treshe nukleotidesh;
• 3) sheqerna të thjeshta - elemente strukturore dhe funksionale dhe simbole informacioni (alfabeti) i polisaharideve;
• 4) acidet yndyrore, - elementet strukturore dhe funksionale dhe simbolet informative (alfabeti) i lipideve etj.

Identifikimi dhe klasifikimi më i qartë i elementeve biologjike, sipas të gjitha gjasave, duhet të trajtohet nga një disiplinë e veçantë, siç është "informatika biologjike molekulare".

Prania e sistemeve të elementeve biokimike molekulare (monomere) në një qelizë të gjallë thjeshton ndjeshëm proceset e ndërtimit të klasave të ndryshme të makromolekulave dhe përbërësve strukturorë, rrit aftësinë e prodhimit të tyre dhe, në të njëjtën kohë, zgjeron aftësitë e tyre funksionale dhe informative.

Siç mund ta shohim, çdo grup standard është i organizuar në sistemin e vet të elementeve, i cili ka karakteristika të përbashkëta biokimike, strukturore dhe teknologjike, formon të njëjtin lloj lidhjesh midis elementeve, të pajtueshëm në parametrat e tyre fiziko-kimikë. Në thelb, të gjithë përbërësit strukturorë dhe funksionalë të një qelize të gjallë janë ndërtuar nga këta elementë molekularë në kombinime, përbërje dhe sekuencë të ndryshme. Duhet të theksohet se çdo sistem i elementeve biokimike në një qelizë është një alfabet i veçantë dhe karakterizohet nga metoda e tij e kodimit, si dhe nga lloji dhe forma e paraqitjes së informacionit biologjik molekular. Kjo, në përputhje me rrethanat, është arsyeja kryesore për shfaqjen e klasave të ndryshme dhe një shumëllojshmëri të madhe të molekulave biologjike në sistemet e gjalla.

Çuditërisht, është një fakt që e gjithë jeta në Tokë, nga një bakter i parëndësishëm te një person, përbëhet nga të njëjtat blloqe ndërtimi - një grup standard prej më shumë se tre duzina elementësh funksionalë tipikë biologjikë (biokimikë).

Ky grup unik përfshin:

• 1) tetë nukleotide - "katër prej tyre luajnë rolin e njësive koduese të ADN-së, dhe katër të tjerët përdoren për të shkruar informacion në strukturën e ARN";
• 2) njëzet aminoacide standarde të ndryshme, të cilat janë të koduara në ADN dhe shërbejnë për ndërtimin e matricës së molekulave të proteinave;
• 3) disa acide yndyrore - një numër relativisht i vogël i molekulave të thjeshta organike standarde që shërbejnë për ndërtimin e lipideve;

4) themeluesit e shumicës së polisaharideve janë disa sheqerna të thjeshta (monosakaridet).

Të gjithë këta elementë janë përzgjedhur në procesin e evolucionit, për shkak të përshtatshmërisë së tyre unike për kryerjen e funksioneve të ndryshme - kimike, energjike, molekulare, informative dhe të tjera biologjike në qelizat e gjalla.

Siç mund ta shohim, çdo sistem bazohet në elementet e tij individuale biologjike (biokimike) molekulare. Dhe në bazë sisteme të ndryshme elementet biologjike - alfabetet molekulare, makromolekulat e ndryshme të një qelize - ADN, ARN, proteina, polisaharide dhe lipide - mund të "ndërtohen". Prandaj, baza elementare përfaqëson ato sisteme të elementeve biokimike, duke përdorur të cilat një qelizë e gjallë është në gjendje të ndërtojë molekula dhe struktura të ndryshme biologjike në mënyrë informative, dhe më pas duke përdorur këto mjete për të kryer ndonjë funksionet biologjike dhe transformimet kimike.

“Diagramet strukturore” të elementeve bazë molekulare, vetitë dhe veçoritë e tyre natyrore janë konsideruar dhe paraqitur mjaft qartë në tekste të ndryshme të biokimisë. Detyra jonë është t'i kushtojmë më shumë vëmendje aspekteve të informacionit të përdorimit të njësive të tilla biokimike.

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Postuar në http://www.allbest.ru

Abstrakt mbi temën:

"Përbërësit biokimikë të jetës"

Prezantimi

Kimia moderne është një gamë e gjerë shkencash, e cila gradualisht mori formë gjatë zhvillimit të saj të gjatë historik. Njohja praktike e një personi me proceset kimike daton që në kohët e lashta. Për shumë shekuj, shpjegimi teorik i proceseve kimike bazohej në doktrinën natyrore-filozofike të elementeve-cilësive. Në një formë të modifikuar, ajo shërbeu si bazë për alkiminë, e cila u ngrit rreth shekujve III-IV. pas Krishtit dhe përpjekjet për të zgjidhur problemin e shndërrimit të metaleve bazë në ato fisnike. Duke mos arritur sukses në zgjidhjen e këtij problemi, alkimistët, megjithatë, zhvilluan një sërë metodash për studimin e substancave, zbuluan disa komponime kimike, të cilat në një farë mase kontribuan në shfaqjen e kimisë shkencore.

Një vështrim kimik i natyrës, origjinës dhe gjendjes aktuale

Kimia po integrohet në mënyrë aktive me shkencat e tjera, gjë që rezultoi në shfaqjen e biokimisë, biologjisë molekulare, kozmokimisë, gjeokimisë, biogjeokimisë. Studimi i parë i proceseve kimike në organizmat e gjallë, gjeokimia - ligjet që rregullojnë sjelljen e elementeve kimike në koren e tokës. Biogjeokimia është shkenca e proceseve të lëvizjes, shpërndarjes, shpërndarjes dhe përqendrimit të elementeve kimike në biosferë me pjesëmarrjen e organizmave. Themeluesi i biogjeokimisë është V.I. Vernadsky. Kozmokimia studion përbërjen kimike të materies në Univers, bollëkun dhe shpërndarjen e saj midis trupave individualë kozmikë.

Një forcim i mprehtë i marrëdhënies midis kimisë dhe biologjisë ndodhi si rezultat i krijimit të A.M.

Teoria e Butlerov e strukturës kimike të përbërjeve organike. Bazuar në këtë teori, kimistët organikë hynë në konkurrencë me natyrën. Brezat e mëvonshëm të kimistëve treguan zgjuarsi, punë, imagjinatë dhe kërkim krijues të madh për sintezën e drejtuar të materies.

Zhvillimi progresiv i shkencës në shek. teoria e qelizës, për pyetjet rreth natyrës së proceseve kimike në indet e gjalla dhe kushtëzimit të funksioneve biologjike.reaksionet kimike.

Nëse shikoni metabolizmin në trup nga një këndvështrim thjesht kimik, si A.I. Oparin, do të shohim një grup të një numri të madh reaksionesh kimike relativisht të thjeshta dhe monotone që kombinohen midis dobey në kohë, nuk ndodhin rastësisht, por në një sekuencë strikte, si rezultat i të cilave formohen zinxhirë të gjatë reaksionesh. Dhe ky rend natyrshëm drejtohet drejt vetëruajtjes dhe vetëriprodhimit të përhershëm të të gjithë sistemit jetësor në tërësi në kushtet e dhëna mjedisore.

Me një fjalë, veti të tilla specifike të gjallesave si rritja, riprodhimi, lëvizshmëria, ngacmueshmëria, aftësia për t'iu përgjigjur ndryshimeve në mjedisin e jashtëm shoqërohen me komplekse të caktuara të transformimeve kimike.

Rëndësia e kimisë në mesin e shkencave që studiojnë jetën është jashtëzakonisht e madhe. Ishte kimia ajo që zbuloi rolin më të rëndësishëm të klorofilit si bazë kimike e fotosintezës, hemoglobinës si bazë të procesit të frymëmarrjes, vendosi natyrën kimike të transmetimit të eksitimit nervor, përcaktoi strukturën e acideve nukleike, etj. Por gjëja kryesore është se, objektivisht, vetë baza e proceseve biologjike, funksionet e gjallesave janë mekanizmat kimikë. Të gjitha funksionet dhe proceset që ndodhin në një organizëm të gjallë, rezulton të jetë e mundur të shprehen në gjuhën e kimisë, në formën e proceseve kimike specifike.

Natyrisht, do të ishte e gabuar që fenomenet e jetës të reduktoheshin në procese kimike. Ky do të ishte një mbithjeshtëzim bruto mekanik. Dhe dëshmi e qartë për këtë është specifika e proceseve kimike në sistemet e gjalla në krahasim me ato jo të gjalla. Studimi i kësaj specifike zbulon unitetin dhe ndërlidhjen e formave kimike dhe biologjike të lëvizjes së materies. Për këtë flasin edhe shkenca të tjera që kanë lindur në kryqëzimin e biologjisë, kimisë dhe fizikës: biokimia është shkenca e metabolizmit dhe e proceseve kimike në organizmat e gjallë; kimia bioorganike - shkenca e strukturës, funksioneve dhe mënyrave të sintezës së përbërjeve që përbëjnë organizmat e gjallë; biologjia fiziko-kimike si shkencë e funksionimit të sistemeve komplekse të transferimit të informacionit dhe rregullimit të proceseve biologjike në nivel molekular, si dhe biofizikës, kimisë biofizike dhe biologjisë së rrezatimit.

Arritjet kryesore të këtij procesi ishin përcaktimi i produkteve kimike të metabolizmit qelizor (metabolizmi në bimë, kafshë, mikroorganizma), krijimi i rrugëve biologjike dhe cikleve të biosintezës së këtyre produkteve; u realizua sinteza e tyre artificiale, u zbuluan bazat materiale të mekanizmit molekular rregullues dhe trashëgues dhe u qartësua gjerësisht rëndësia e proceseve kimike në energjinë e proceseve qelizore dhe të organizmave të gjallë në përgjithësi.

Tani për kiminë, po bëhet veçanërisht e rëndësishme aplikimi i parimeve biologjike, të cilat përqendrojnë përvojën e përshtatjes së organizmave të gjallë me kushtet e Tokës për shumë miliona vjet, përvojën e krijimit të mekanizmave dhe proceseve më të përsosura. Tashmë ka disa arritje në këtë rrugë.

Më shumë se një shekull më parë, shkencëtarët kuptuan se biokatalizimi ishte baza për efikasitetin e jashtëzakonshëm të proceseve biologjike. Prandaj, kimistët i vendosën vetes qëllimin për të krijuar një kimi të re bazuar në përvojën katalitike të natyrës së gjallë. Në të do të shfaqet një menaxhim i ri i proceseve kimike, ku do të fillojnë të zbatohen parimet e sintezës së molekulave të ngjashme, do të krijohen katalizatorë me një larmi të tillë cilësish mbi parimin e enzimave që do të tejkalojnë shumë ato ekzistuese në industrinë tonë.

Pavarësisht nga fakti se enzimat kanë veti të përbashkëta të natyrshme në të gjithë katalizatorët, megjithatë, ato nuk janë identike me këta të fundit, pasi ato funksionojnë brenda sistemeve të gjalla. Prandaj, të gjitha përpjekjet për të përdorur përvojën e natyrës së gjallë për të përshpejtuar proceset kimike në botën inorganike përballen me kufizime serioze. Deri më tani, mund të flasim vetëm për modelimin e disa prej funksioneve të enzimave dhe përdorimin e këtyre modeleve për analizën teorike të aktivitetit të sistemeve të gjalla, si dhe aplikimin pjesërisht praktik të enzimave të izoluara për të përshpejtuar disa reaksione kimike.

Këtu, drejtimi më premtues, padyshim, është kërkimi i fokusuar në zbatimin e parimeve të biokatalizës në kimi dhe teknologji kimike, për të cilën është e nevojshme të studiohet e gjithë përvoja katalitike e natyrës së gjallë, duke përfshirë përvojën e formimit të vetë enzimës, qelizës dhe madje edhe organizmit.

Teoria e vetë-zhvillimit të sistemeve elementare të hapura katalitike, në formën e saj më të përgjithshme, e paraqitur nga profesori i Universitetit Shtetëror të Moskës A.P. Rudenko në vitin 1964, është një teori e përgjithshme e evolucionit kimik dhe biogjenezës. Ajo zgjidh pyetje rreth forcat lëvizëse dhe mekanizmat e procesit evolucionar, d.m.th., për ligjet e evolucionit kimik, për zgjedhjen e elementeve dhe strukturave dhe shkaktimin e tyre, për lartësinë e organizimit kimik dhe hierarkisë sistemet kimike si pasojë e evolucionit.

Thelbi teorik i kësaj teorie është propozimi se evolucioni kimik është vetë-zhvillimi i sistemeve katalitike dhe, për rrjedhojë, katalizatorët janë substanca në zhvillim. Gjatë reaksionit, ekziston një përzgjedhje natyrore e atyre vendeve katalitike që kanë aktivitetin më të madh. Vetë-zhvillimi, vetë-organizimi dhe vetë-ndërlikimi i sistemeve katalitike ndodh për shkak të fluksit të vazhdueshëm të energjisë së transformueshme. Dhe meqenëse burimi kryesor i energjisë është reagimi bazë, avantazhet maksimale evolucionare merren nga sistemet katalitike që zhvillohen në bazë të reaksioneve ekzotermike. Prandaj, reaksioni bazë nuk është vetëm një burim energjie, por edhe një mjet për zgjedhjen e ndryshimeve më progresive evolucionare në katalizatorë.

Duke zhvilluar këto pikëpamje, A.P. Rudenko formuloi ligjin bazë të evolucionit kimik, sipas të cilit ato shtigje të ndryshimeve evolucionare në katalizator formohen me shpejtësinë dhe probabilitetin më të madh, në të cilin ka një rritje maksimale të aktivitetit të tij absolut.

Një pasojë praktike e teorisë së vetë-zhvillimit të sistemeve të hapura katalitike është e ashtuquajtura "teknologji jo-stacionare", domethënë teknologji me ndryshim të kushteve të reagimit. Sot studiuesit arrijnë në përfundimin se regjimi i palëvizshëm, stabilizimi i besueshëm i të cilit dukej se ishte çelësi i efikasitetit të lartë të procesit industrial, është vetëm një rast i veçantë i regjimit jostacionar. Në të njëjtën kohë, janë zbuluar shumë regjime jo të palëvizshme që kontribuojnë në intensifikimin e reagimit.

Aktualisht, perspektivat për shfaqjen dhe zhvillimin e kimisë së re janë tashmë të dukshme, mbi bazën e të cilave do të krijohen teknologji industriale me mbetje të ulëta, pa mbetje dhe kursim energjie.

Sot kimistët kanë arritur në përfundimin se, duke përdorur të njëjtat parime mbi të cilat është ndërtuar kimia e organizmave, në të ardhmen (pa përsëritur saktësisht natyrën) do të jetë e mundur të ndërtohet një kimi thelbësisht e re, një kontroll i ri i proceseve kimike, ku do të fillojnë të zbatohen parimet e sintezës së molekulave të ngjashme. Parashikohet krijimi i konvertuesve që përdorin rrezet e diellit me efikasitet të lartë, duke e shndërruar atë në energji kimike dhe elektrike, si dhe energjinë kimike në dritë me intensitet të lartë.

Për zhvillimin e përvojës katalitike të jetës së egër dhe zbatimin e njohurive të marra në prodhimin industrial, kimistët kanë përshkruar një sërë mënyrash premtuese.

Së pari - zhvillimi i kërkimit në fushën e katalizimit të komplekseve metalike me fokus në objektet përkatëse të jetës së egër. Kjo katalizë pasurohet me metodat e përdorura nga organizmat e gjallë në reaksionet enzimatike, si dhe me metodat e katalizës heterogjene klasike.

Mënyra e dytë konsiston në modelimin e biokatalizatorëve. Aktualisht, për shkak të përzgjedhjes artificiale të strukturave, është bërë e mundur të ndërtohen modele të shumë enzimave të karakterizuara nga aktiviteti dhe selektiviteti i lartë, ndonjëherë "pothuajse i njëjtë me atë të origjinaleve, ose me një thjeshtësi më të madhe të strukturës.

Megjithatë, deri më tani modelet e marra nuk janë në gjendje të zëvendësojnë biokatalizatorët natyrorë të sistemeve të gjalla. Në këtë fazë të zhvillimit të njohurive kimike, ky problem është jashtëzakonisht i vështirë për t'u zgjidhur. Enzima lirohet nga sistemi i gjallë, struktura e saj përcaktohet, futet në reaksion për të kryer funksione katalitike. Por funksionon për një kohë të shkurtër dhe shembet shpejt, pasi është i izoluar nga e tëra, nga qeliza. Një qelizë e tërë me të gjithë aparatin e saj enzimatik është një objekt më i rëndësishëm se një pjesë e izoluar prej saj.

Mënyra e tretë zotërimi i mekanizmave të laboratorit të natyrës së gjallë shoqërohet me arritjet e kimisë së sistemeve të imobilizuara. Thelbi i imobilizimit konsiston në fiksimin e enzimave të izoluara nga një organizëm i gjallë në një sipërfaqe të fortë me anë të adsorbimit, i cili i kthen ato në një katalizator heterogjen dhe siguron qëndrueshmërinë dhe veprimin e tij të vazhdueshëm.

Mënyra e katërt Në zhvillimin e kërkimit të përqendruar në zbatimin e parimeve të biokatalizës në kimi dhe teknologji kimike, ai karakterizohet nga formulimi i detyrës më të gjerë - studimi dhe zhvillimi i të gjithë përvojës katalitike të natyrës së gjallë, duke përfshirë formimin e një enzime. , një qelizë, madje edhe një organizëm. Kjo është faza në të cilën themelet e kimisë evolucionare si një shkencë efikase me funksionet e saj të punës. Shkencëtarët argumentojnë se kjo është lëvizja e shkencës kimike drejt një teknologjie kimike thelbësisht të re me perspektivën e krijimit të analogëve të sistemeve të gjalla. Zgjidhja e këtij problemi do të zërë një vend të rëndësishëm në krijimin e kimisë së së ardhmes.

Elementet kimike në trupin e njeriut

element katalitik i biokatalizës kimike

Të gjithë organizmat e gjallë në Tokë, përfshirë njerëzit, janë në kontakt të ngushtë me të mjedisi... Ushqimi dhe uji i pijshëm kontribuojnë në marrjen e pothuajse të gjithë elementëve kimikë në trup. Ato futen dhe hiqen nga trupi çdo ditë. Analizat kanë treguar se sasia e elementeve kimike individuale dhe raporti i tyre në një trup të shëndetshëm të njerëzve të ndryshëm janë afërsisht të njëjta.

Mendimi se praktikisht të gjithë elementët e sistemit periodik të D.I. Mendeleev, bëhet i zakontë. Sidoqoftë, supozimet e shkencëtarëve shkojnë më tej - në një organizëm të gjallë, jo vetëm që janë të pranishëm të gjithë elementët kimikë, por secili prej tyre kryen një lloj funksioni biologjik. Është shumë e mundur që kjo hipotezë të mos konfirmohet. Megjithatë, me zhvillimin e kërkimeve në këtë drejtim, zbulohet roli biologjik i një numri në rritje të elementeve kimike. Padyshim që koha dhe puna e shkencëtarëve do të hedhin dritë mbi këtë pyetje.

Bioaktiviteti i elementeve kimike individuale. Është vërtetuar eksperimentalisht se në trupin e njeriut, metalet përbëjnë rreth 3% (nga pesha). Kjo është shumë. Nëse marrim masën e një personi si 70 kg, atëherë pjesa e metaleve është 2.1 kg. Për metalet individuale, masa shpërndahet si më poshtë: kalcium (1700), kalium (250 g), natrium (70 g), magnez (42 g), hekur (5 g), zink (3 g). Pjesa tjetër është për elementët gjurmë. Nëse përqendrimi i një elementi në trup kalon 10 2%, atëherë ai konsiderohet një makronutrient. Elementet gjurmë gjenden në trup në përqendrime prej 10 3 -10 5% . Nëse përqendrimi i një elementi është nën 10 5%, atëherë ai konsiderohet një ultramikroelement. Substancat inorganike në një organizëm të gjallë janë në forma të ndryshme. Shumica e joneve metalike formojnë komponime me objekte biologjike. Tashmë është vërtetuar se shumë enzima (katalizatorë biologjikë) përmbajnë jone metalikë. Për shembull, mangani është pjesë e 12 enzimave të ndryshme, hekuri - 70, bakri - 30 dhe zinku - më shumë se 100. Natyrisht, mungesa e këtyre elementeve duhet të ndikojë në përmbajtjen e enzimave përkatëse, dhe rrjedhimisht në funksionimin normal të trupi. Kështu, kripërat e metaleve janë thelbësore për funksionimin normal të organizmave të gjallë. Kjo u vërtetua edhe nga eksperimentet mbi një dietë pa kripë, e cila përdorej për të ushqyer kafshët eksperimentale. Për këtë, kripa hiqej nga ushqimi duke larë të përsëritur me ujë. Doli se ngrënia e një ushqimi të tillë çoi në vdekjen e kafshëve.

Gjashtë elementë, atomet e të cilëve janë pjesë e proteinave dhe acideve nukleike: karboni, hidrogjeni, azoti, oksigjeni, fosfori, squfuri. Më tej duhen dalluar dymbëdhjetë elementë, roli dhe rëndësia e të cilëve për veprimtarinë jetësore të organizmave dihet: klori, jodi, natriumi, kaliumi, magnezi, kalciumi, mangani, hekuri, kobalti, bakri, zinku, molibden. Në literaturë ka indikacione për manifestimin e aktivitetit biologjik nga vanadiumi, kromi, nikeli dhe kadmiumi.

Ka një numër të madh elementësh që janë helm për një organizëm të gjallë, për shembull, merkuri, taliumi, derrat etj. Ata kanë një efekt biologjik të pafavorshëm, por pa to trupi mund të funksionojë. Ekziston një mendim se arsyeja e veprimit të këtyre helmeve lidhet me bllokimin e grupeve të caktuara në molekulat e proteinave ose me zhvendosjen e bakrit dhe zinkut nga disa enzima. Ka elemente që janë relativisht sasi të mëdha janë helm, dhe në përqendrime të ulëta kanë një efekt të dobishëm në trup. Për shembull, arseniku është një helm i fuqishëm që prish sistemin kardiovaskular dhe dëmton mëlçinë dhe veshkat, por në doza të vogla ai rekomandohet nga mjekët për të përmirësuar oreksin e një personi. Shkencëtarët besojnë se mikrodozat e arsenikut rrisin rezistencën e trupit ndaj veprimit të mikrobeve të dëmshme. Lënda e fortë helmuese mustardë është e njohur gjerësisht. S (CH 2 CH 2 C1) 2 ... Megjithatë, në një vazelinë të holluar 20,000 mijë herë me emrin "Psoriazina" përdoret kundër likenit me luspa. Farmakoterapia moderne ende nuk mund të bëjë pa një numër të konsiderueshëm ilaçesh që përmbajnë metale toksike. Si të mos kujtojmë këtu thënien që në sasi të vogla shëron, dhe në sasi të mëdha - sakat.

Është interesante se kloruri i natriumit (kripa e tryezës) në një tepricë dhjetëfish në trup në krahasim me përmbajtjen normale është helm. Oksigjeni, i nevojshëm që njeriu të marrë frymë, në përqendrim të lartë dhe veçanërisht nën presion, ka një efekt toksik. Këta shembuj tregojnë se përqendrimi i një elementi në trup ndonjëherë luan një rëndësi shumë domethënëse dhe ndonjëherë katastrofike.

Hekuri është një pjesë e hemoglobinës së gjakut, ose më saktë, pigmente të kuqe të gjakut që lidhin në mënyrë të kthyeshme oksigjenin molekular. Një i rritur ka rreth 2.6 g hekur në gjak. Në procesin e jetës në trup, ka një zbërthim dhe sintezë të vazhdueshme të hemoglobinës. Për të rivendosur hekurin e humbur me prishjen e hemoglobinës, një person ka nevojë për një dozë ditore prej rreth 25 mg. Mungesa e hekurit në trup çon në një sëmundje - anemi. Megjithatë, hekuri i tepërt në trup është gjithashtu i dëmshëm. Ajo shoqërohet me siderozën e syve dhe të mushkërive - një sëmundje e shkaktuar nga depozitimi i përbërjeve të hekurit në indet e këtyre organeve. Mungesa e bakrit në trup shkakton shkatërrimin e enëve të gjakut. Përveç kësaj, besohet se mungesa e tij është shkaku i kancerit. Në disa raste, mjekët e lidhin kancerin e mushkërive tek të moshuarit me uljen e bakrit në trup lidhur me moshën. Megjithatë, bakri i tepërt çon në çrregullime mendore dhe paralizë të disa organeve (sëmundja Wilson). Vetëm sasi të mëdha të përbërjeve të bakrit janë të dëmshme për njerëzit. Në doza të vogla, ato përdoren në mjekësi si një mjet astringent dhe bakteriostatik (që pengon rritjen dhe riprodhimin e baktereve). Kështu, për shembull, sulfat bakri (II). CuSO 4 përdoret në trajtimin e konjuktivitit në formën e pikave të syrit (tretësirë ​​0,25%), si dhe për kauterizimin në trakomë në formën e lapsave të syve (aliazh i sulfatit të bakrit (II), nitrat kaliumit, shap dhe kamforë). Në rast të djegies së lëkurës me fosfor, ajo laget me bollëk me një tretësirë ​​5% të sulfatit të bakrit (II).

Vetia baktericid (që shkakton vdekjen e baktereve të ndryshme) e argjendit dhe kripërave të tij është vërejtur prej kohësh. Për shembull, në mjekësi, një zgjidhje e argjendit koloidal (collargol) përdoret për të larë plagët purulente, Fshikëza urinare me cistit kronik dhe uretrit, si dhe në formën e pikave të syve me konjuktivit purulent dhe blennorre. Nitrat argjendi AgNO 3 në formë lapsash përdoren për kauterizimin e lythave, granulacionet etj. Në tretësirat e holluara (0,1-0,25%), përdoret si agjent astringent dhe antimikrobik për locionet, si dhe pikat e syve. Shkencëtarët besojnë se efekti kauterizues i nitratit të argjendit është për shkak të ndërveprimit të tij me proteinat e indeve, gjë që çon në formimin e kripërave proteinike të argjendit - albuminateve.

Në kohën e tanishme, pa dyshim, është vërtetuar se të gjithë organizmat e gjallë janë të natyrshëm në fenomenin e asimetrisë jonike - një shpërndarje e pabarabartë e joneve brenda dhe jashtë qelizës. Për shembull, brenda qelizave të fibrave të muskujve, zemrës, mëlçisë, veshkave, ka një përmbajtje të shtuar të joneve të kaliumit në krahasim me ekstracelularin. Përqendrimi i joneve të natriumit, përkundrazi, është më i lartë jashtë qelizës sesa brenda saj. Prania e një gradient përqendrimi të kaliumit dhe natriumit është një fakt i vërtetuar eksperimentalisht. Studiuesit janë të shqetësuar për natyrën e pompës së natriumit-kaliumit dhe se si funksionon ajo. Përpjekjet e shumë ekipeve të shkencëtarëve, si në vendin tonë ashtu edhe jashtë saj, synojnë zgjidhjen e kësaj çështjeje. Është interesante se ndërsa trupi plaket, gradienti i përqendrimit të joneve të kaliumit dhe natriumit në kufirin e qelizave zvogëlohet. Kur ndodh vdekja, përqendrimi i kaliumit dhe natriumit brenda dhe jashtë qelizës barazohet menjëherë.

Funksioni biologjik i joneve të litiumit dhe rubidiumit në një trup të shëndetshëm nuk është ende i qartë. Megjithatë, ka të dhëna se me futjen e tyre në trup është e mundur të trajtohet një nga format e psikozës maniako-depresive.

Biologët dhe mjekët janë të vetëdijshëm se glikozidet luajnë një rol të rëndësishëm në trupin e njeriut. Disa glikozide natyrale (të nxjerra nga bimët) veprojnë në mënyrë aktive në muskulin e zemrës, duke rritur funksionet kontraktuese dhe duke ngadalësuar ritmin e zemrës. Nëse një sasi e madhe glikozidi kardiak hyn në trup, mund të ndodhë arrest i plotë kardiak. Disa jone metalikë ndikojnë në veprimin e glikozideve. Për shembull, kur jonet e magnezit futen në gjak, efekti i glikozideve në muskulin e zemrës dobësohet. Jonet e kalciumit, përkundrazi, rrisin efektin e glikozideve kardiake.

Disa komponime të merkurit janë gjithashtu jashtëzakonisht toksike. Dihet se jonet e merkurit (II) janë në gjendje të lidhen fort me proteinat. Efekti toksik i klorurit të merkurit (II). HgCl 2 (klorur merkuri) manifestohet kryesisht në nekrozë (nekrozë) të veshkave dhe mukozës së zorrëve. Si pasojë e helmimit me merkur, veshkat humbasin aftësinë e tyre për të nxjerrë mbetjet nga gjaku.

Interesante, kloruri i merkurit (I). Hg 2 Cl 2 (emri i lashtë i kalomelit) është i padëmshëm për trupin e njeriut. Kjo është ndoshta për shkak të tretshmërisë jashtëzakonisht të ulët të kripës, si rezultat i së cilës jonet e merkurit nuk hyjnë në trup në sasi të dukshme.

Cianidi i kaliumit (si cianidi i kaliumit) KCN- kripë acidi hidrocianik HCN... Të dy komponimet janë helme me veprim të shpejtë dhe të fuqishëm.

Në helmim akut me acid hidrocianik dhe kripëra të tij, humbet vetëdija dhe shfaqet paraliza e frymëmarrjes dhe e zemrës. Në fazën fillestare të helmimit, një person përjeton marramendje, një ndjenjë presioni në ballë, një dhimbje koke akute, frymëmarrje të shpejtë, palpitacione. Ndihma e parë për helmim me acid hidrocianik dhe kripëra të tij - ajër i pastër, frymëmarrje me oksigjen, ngrohtësi. Nitriti i natriumit është antidoti. NaNO 2 dhe komponimet organike nitro: nitriti amil C 5 H 11 ONO dhe nitrit propil C 3 H 7 ONO... Besohet se efekti i nitritit të natriumit zvogëlohet në shndërrimin e hemoglobinës në meta-hemoglobinë. Ky i fundit lidh fort jonet cianide me cianmetaemoglobinën. Në këtë mënyrë, enzimat e frymëmarrjes çlirohen nga jonet e cianideve, gjë që çon në rivendosjen e funksionit të frymëmarrjes të qelizave dhe indeve.

Komponimet që përmbajnë squfur përdoren gjerësisht si antidot ndaj acidit hidrocianik: squfuri koloidal, tiosulfati i natriumit. Na 2 S 2 O 3 , tetrationat natriumi Na 2 S 4 O 6 , si dhe komponimet organike që përmbajnë squfur, në veçanti, aminoacide - glutathione, cisteinë, cistinë. Acidi hidrocianik dhe kripërat e tij kur ndërveprojnë me squfurin shndërrohen në tiocianate në përputhje me ekuacionin

HCN + S> HNCS

Tiocianatet janë krejtësisht të padëmshme për trupin e njeriut.

Për një kohë të gjatë, kur ekzistonte rreziku i helmimit me cianur, rekomandohej të mbahej një copë sheqer në faqe. Në vitin 1915, kimistët gjermanë Rupp dhe Golze treguan se glukoza ndërvepron me acidin hidrocianik dhe disa cianide për të formuar një përbërje cianohidrine të glukozës jo toksike:

OH OH OH OH OH OH OH OH OH OH OH

| | | | | | | | | | | |

CH 2 -CH-CH-CH-CH-C = O + HCN> CH 2 -CH-CH-CH-CH-C-OH

glukozë cianohidrin glukozë

Plumbi dhe komponimet e tij janë helme mjaft të fuqishme. Në trupin e njeriut, plumbi grumbullohet në kocka, mëlçi dhe veshka.

Komponimet e elementit kimik talium, të cilat konsiderohen të rralla, janë shumë toksike.

Duhet të theksohet se të gjitha metalet me ngjyra dhe veçanërisht të rënda (të vendosura në fund të sistemit periodik) në sasi mbi nivelet e lejuara janë helmuese.

Dioksidi i karbonit gjendet në sasi të mëdha në trupin e njeriut dhe për këtë arsye nuk mund të jetë helmues. Për 1 orë, një i rritur nxjerr rreth 20 litra (rreth 40 g) të këtij gazi. Gjatë punës fizike, sasia e dioksidit të karbonit të nxjerrë rritet në 35 litra. Formohet si rezultat i djegies së karbohidrateve dhe yndyrave në trup. Megjithatë, me një përmbajtje të madhe CO 2 mbytja ndodh në ajër për shkak të mungesës së oksigjenit. Kohëzgjatja maksimale e qëndrimit të një personi në një dhomë me përqendrim CO 2 deri në 20% (në vëllim) nuk duhet të kalojë 2 orë.Në Itali është një shpellë e njohur ("Shpella e Qenit"), në të cilën njeriu mund të qëndrojë për një kohë të gjatë dhe një qen që vrapon atje mbytet dhe ngordh. Fakti është se përafërsisht deri në belin e një personi, shpella është e mbushur me dioksid karboni të rëndë (në krahasim me azotin dhe oksigjenin). Meqenëse koka e një personi është në shtresën e ajrit, ai nuk ndjen asnjë shqetësim. Qeni, ndërsa rritet, e gjen veten në një atmosferë të dioksidit të karbonit dhe për këtë arsye mbytet.

Mjekët dhe biologët kanë vërtetuar se kur karbohidratet oksidohen në trup në ujë dhe dioksid karboni, një molekulë lirohet për molekulën e oksigjenit të konsumuar. CO 2 ... Kështu, raporti i të zgjedhurve CO 2 të zhytur O 2 (vlera e koeficientit të frymëmarrjes) është e barabartë me një. Në rastin e oksidimit të yndyrës, koeficienti i frymëmarrjes është afërsisht 0.7. Prandaj, duke përcaktuar vlerën e koeficientit të frymëmarrjes, mund të gjykohet se cilat substanca digjen kryesisht në trup. Është vërtetuar eksperimentalisht se me ngarkesa afatshkurtra, por intensive të muskujve, energjia merret për shkak të oksidimit të karbohidrateve, dhe me afat të gjatë - kryesisht për shkak të djegies së yndyrave. Besohet se kalimi i trupit në oksidimin e yndyrës shoqërohet me varfërimin e rezervës së karbohidrateve, e cila zakonisht vërehet 5-20 minuta pas fillimit të punës intensive të muskujve.

Antidot

Antidotat janë substanca që eliminojnë efektet e efekteve të helmeve në strukturat biologjike dhe inaktivizojnë helmet me anë të kimikateve.

Kripë e verdhë e gjakut K 4 formon komponime të dobëta të tretshme me jonet e shumë metaleve të rënda. Kjo veti përdoret në praktikë për të trajtuar helmimet me kripëra të metaleve të rënda.

Unitioli është një antidot i mirë për helmimin me komponimet e arsenikut, merkurit, plumbit, kadmiumit, nikelit, kromit, kobaltit dhe metaleve të tjera:

CH 2 -CH-CH 2 KËSHTU QË 3 Na H 2 O

Qumështi është një antidot universal.

konkluzioni

Biokimia moderne përfaqësohet nga shumë drejtime të ndryshme në zhvillimin e njohurive për natyrën e materies dhe metodat e transformimit të saj. Në të njëjtën kohë, kimia nuk është thjesht një shumë e njohurive për substancat, por një sistem njohurish shumë i rregulluar, vazhdimisht në zhvillim, i cili ka vendin e tij midis shkencave të tjera natyrore.

Kimia studion diversitetin cilësor të bartësve materiale të dukurive kimike, formën kimike të lëvizjes së materies.

Një nga bazat më thelbësore objektive për ndarjen e kimisë si një disiplinë e pavarur e shkencës natyrore është njohja e specifikës së kimisë së marrëdhënieve të substancave, e cila manifestohet, para së gjithash, në një kompleks forcash dhe lloje të ndryshme ndërveprimet që përcaktojnë ekzistencën e komponimeve di- dhe poliatomike. Ky kompleks zakonisht karakterizohet si lidhje kimike që lind ose shkëputet gjatë bashkëveprimit të grimcave të nivelit atomik të organizimit të materies. Shfaqja e një lidhjeje kimike karakterizohet nga një rishpërndarje e konsiderueshme e densitetit të elektroneve në krahasim me pozicionin e thjeshtë të densitetit elektronik të atomeve të palidhura ose fragmenteve atomike, të bashkuara së bashku në një distancë lidhjeje. Kjo veçori e ndan më saktë lidhjen kimike nga manifestimet e ndryshme të ndërveprimeve ndërmolekulare.

Rritja e vazhdueshme e rolit të biokimisë si shkencë në shkencën e natyrës shoqërohet me zhvillimin e shpejtë të kërkimit themelor, kompleks dhe të aplikuar, zhvillimin e përshpejtuar të materialeve të reja me vetitë e dëshiruara dhe proceset e reja në fushën e teknologjisë për prodhimin dhe përpunimi i substancave.

Bibliografi

1. Fjalor i madh enciklopedik. Kimia. M., 2001.

2. Grushevitskaya T.T., Sadokhin A.P. Konceptet e shkencës moderne natyrore. M., 1998.

3. Kuznetsov V.I., Idlis GM., Gutina V.N. Shkenca natyrore. M., 1996.

4. Kimi // Fjalor enciklopedik kimik. M., 1983.

5.http: //n-t.ru/ri/kk/hm16.htm

6.http: //www.alhimik.ru/kunst/man"s_elem.html

Postuar në Allbest.ru

Dokumente të ngjashme

Një pamje kimike e natyrës, origjinës dhe gjendjes aktuale. Lënda e njohurive të shkencës kimike dhe struktura e saj. Marrëdhënia midis kimisë dhe fizikës. Marrëdhënia midis kimisë dhe biologjisë. Kimia studion diversitetin cilësor të bartësve materiale të dukurive kimike.

abstrakt, shtuar 15.03.2004


Prezantimi i kimisë. Sistemet e gjalla janë elemente kimike që gjenden në to. Kontakti i ngushtë i sistemeve të gjalla, si dhe i njerëzve, me mjedisin. Përbërja e trupit të njeriut. Çrregullime të metabolizmit të mineraleve në trupin e njeriut. Gjendjet patologjike.

prezantimi u shtua më 24.12.2008


abstrakt, shtuar më 10.11.2011


Elementet kryesore kimike të zakonshme në trupin e njeriut, shenjat dhe simptomat karakteristike të mungesës së disa prej tyre. Përshkrimi i përgjithshëm i vetive të jodit, zbulimi dhe rëndësia e tij në organizëm. Procedura për përcaktimin e mungesës së saj dhe mekanizmin e rimbushjes së saj.

prezantimi u shtua më 27/12/2010


Roli fiziologjik i beriliumit në trupin e njeriut, sinergjikët dhe antagonistët e tij. Roli i magnezit në trupin e njeriut për të siguruar rrjedhën e proceseve të ndryshme të jetës. Neutralizimi i aciditetit të tepërt në trup. Vlera e stronciumit për njerëzit.

abstrakt i shtuar më 05/09/2014


Vetitë fiziko-kimike të taliumit, gjendja e grumbullimit, presioni i avullit të ngopur, nxehtësia e avullimit në kushte normale dhe ndjeshmëria ndaj ngrohjes. Mënyrat e depërtimit dhe transformimit në trup. Burimet e çlirimit në mjedis.

test, shtuar 24.10.2014


Vetitë kimike të metaleve, prania e tyre në trupin e njeriut. Roli në organizëm i makroelementeve (kalium, natrium, kalcium, magnez) dhe mikroelemente. Përmbajtja e makro dhe mikroelementeve në ushqim. Pasojat e një çekuilibri të disa elementeve.

prezantimi u shtua më 13/03/2013


Koncepti, karakteristikat e përgjithshme dhe qëllimi i procesit të reformimit katalitik. Bazat kimike të procesit të reformimit: transformimi i alkaneve, cikloalkaneve, areneve. Katalizatorët dhe makrokinetika e procesit. Impiantet e procesit katalitik.

punim afatshkurtër, shtuar më 13.10.2011


Përcaktimi i masës ekuivalente të metalit dhe kripës me metodën e zhvendosjes së hidrogjenit. Kursi dhe të dhënat e eksperimentit, karakteristikat e pajisjeve. Përdorimi i magnezit si metal, vetitë e tij kryesore kimike. Llogaritja e gabimeve absolute dhe relative të eksperimentit.

punë laboratorike, shtuar 05/05/2013


Komponime organike me peshë të ulët molekulare të ndryshme natyra kimike, të nevojshme për zbatimin e proceseve që ndodhin në një organizëm të gjallë. Vitamina të tretshme në ujë dhe të tretshme në yndyrë. Nevoja ditore e njeriut për vitamina dhe funksionet e tyre kryesore.

Tema: “BIOKIMIA E GJAKUT. PLAZMA E GJAKUT: KOMPONENTET DHE FUNKSIONET E TYRE. Metabolizmi i eritrociteve. RËNDËSIA E ANALIZËS BIOKEMIKE TË GJAKUT NË KLINIKË "

1. Proteinat e plazmës: roli biologjik. Përmbajtja e fraksioneve të proteinave në plazmë. Ndryshimet në përbërjen e proteinave të plazmës në kushte patologjike (hiperproteinemia, hipoproteinemia, disproteinemia, paraproteinemia).
2. Proteinat e fazës akute të inflamacionit: roli biologjik, shembuj të proteinave.
3. Fraksionet lipoproteinike të plazmës së gjakut: veçoritë e përbërjes, roli në trup.
4. Imunoglobulinat e plazmës së gjakut: klasat kryesore, skema e strukturës, funksionet biologjike. Interferonet: roli biologjik, mekanizmi i veprimit (skema).
5. Enzimat e plazmës së gjakut (sekretuese, ekskretuese, tregues): vlera diagnostike e studimit të aktivitetit të aminotransferazave (ALT dhe AST), fosfatazës alkaline, amilazës, lipazës, tripsinës, izoenzimave të laktat dehidrogjenazës, kreatinë kinazës.
6. Komponentët e gjakut që nuk përmbajnë azot proteinik (ure, aminoacide, acid urik, kreatininë, indican, bilirubinë direkte dhe indirekte): struktura, roli biologjik, vlera diagnostike e përcaktimit të tyre në gjak. Koncepti i azotemisë.
7. Pa azot komponentët organikë gjaku (glukoza, kolesteroli, acidet yndyrore të lira, trupat ketonikë, piruvat, laktat), vlera diagnostike e përcaktimit të tyre në gjak.
8. Veçoritë e strukturës dhe funksionit të hemoglobinës. Rregullatorët e afinitetit të hemoglobinës për O2. Format molekulare të hemoglobinës. Derivatet e hemoglobinës. Vlera klinike dhe diagnostike e përcaktimit të hemoglobinës në gjak.
9. Metabolizmi i eritrociteve: roli i glikolizës dhe rrugës së pentozofosfatit në eritrocitet e pjekura. Glutathione: një rol në qelizat e kuqe të gjakut. Sistemet enzimatike të përfshira në detoksifikimin e specieve reaktive të oksigjenit.
10. Koagulimi i gjakut si një kaskadë e aktivizimit të enzimës. Rrugët e koagulimit të brendshëm dhe të jashtëm. Rruga e përgjithshme e koagulimit të gjakut: aktivizimi i protrombinës, shndërrimi i fibrinogjenit në fibrinë, formimi i fibrinës-polimerit.
11. Pjesëmarrja e vitaminës K në modifikimin post-translator të faktorëve të koagulimit të gjakut. Dikumarol si një anti-vitaminë K.

30.1. Përbërja dhe funksioni i gjakut.

Gjak- ind i lëvizshëm i lëngshëm, që qarkullon në një sistem të mbyllur të enëve të gjakut, transporton kimikate të ndryshme në organe dhe inde dhe integron proceset metabolike në qeliza të ndryshme.

Gjaku përbëhet nga plazma dhe elemente në formë (eritrocitet, leukocitet dhe trombocitet). Serum gjaku ndryshon nga plazma në mungesë të fibrinogjenit. 90% e plazmës së gjakut është ujë, 10% është mbetje e thatë, e cila përfshin proteina, përbërës azotikë jo proteinikë (azoti i mbetur), përbërës organikë pa azot dhe minerale.

30.2. Proteinat e plazmës.

Plazma e gjakut përmban një përzierje komplekse multikomponente (më shumë se 100) proteinash që ndryshojnë në origjinë dhe funksion. Shumica e proteinave të plazmës sintetizohen në mëlçi. Imunoglobulinat dhe një sërë proteinash të tjera mbrojtëse nga qelizat imunokompetente.

30.2.1. Fraksionet e proteinave. Duke kripur proteinat e plazmës, mund të izolohen fraksionet e albuminës dhe globulinës. Normalisht, raporti i këtyre fraksioneve është 1.5 - 2.5. Përdorimi i metodës së elektroforezës në letër ju lejon të identifikoni 5 fraksione proteinike (në rend në rënie të shkallës së migrimit): albumina, α1 -, α2 -, β- dhe γ-globulina. Kur përdoren metoda më të imta të fraksionimit në çdo fraksion, përveç albuminës, është e mundur të izolohen një numër proteinash (përmbajtja dhe përbërja e fraksioneve proteinike në serumin e gjakut, shih Figurën 1).

Foto 1. Elektroferogrami i proteinave të serumit të gjakut dhe përbërja e fraksioneve të proteinave.

Albumi- proteinat me peshë molekulare rreth 70,000 Po. Për shkak të hidrofilitetit dhe përmbajtjes së lartë të plazmës, ato luajnë një rol të rëndësishëm në ruajtjen e presionit të gjakut koloidal-osmotik (onkotik) dhe rregullimin e shkëmbimit të lëngjeve ndërmjet gjakut dhe indeve. Kryeni një funksion transporti: kryeni transferimin e acideve yndyrore të lira, pigmenteve biliare, hormoneve steroide, joneve Ca2 + dhe shumë ilaçeve. Albumi shërben gjithashtu si një rezervë aminoacide e pasur dhe e realizuar me shpejtësi.

α 1-Globulina:

• α thartë 1-glikoproteinë (orosomucoid) - përmban deri në 40% karbohidrate, pika e tij izoelektrike është në një mjedis acid (2,7). Funksioni i kësaj proteine ​​nuk është kuptuar plotësisht; dihet se në fazat e hershme të procesit inflamator, orosomukoidi nxit formimin e fibrave të kolagjenit në fokusin e inflamacionit (Y. Musil, 1985).
• α 1 -Antitripsina - një frenues i një numri proteazash (tripsina, kimotripsina, kallikreina, plazmina). Një rënie kongjenitale e përmbajtjes së α1-antitripsinës në gjak mund të jetë një faktor predispozicioni ndaj sëmundjeve bronkopulmonare, pasi fijet elastike të indit të mushkërive janë veçanërisht të ndjeshme ndaj veprimit të enzimave proteolitike.
• Proteina lidhëse e retinolit kryen transportin e vitaminës A të tretshme në yndyrë.
• Proteina lidhëse e tiroksinës - lidh dhe transporton hormonet tiroide që përmbajnë jod.
• Transkortin - lidh dhe transporton hormonet glukokortikoide (kortizol, kortikosterone).

α 2-Globulina:

• Haptoglobinat (25% α2 -globulina) - formojnë një kompleks të qëndrueshëm me hemoglobinën, e cila shfaqet në plazmë si rezultat i hemolizës intravaskulare të eritrociteve. Komplekset haptoglobinë-hemoglobinë përthithen nga qelizat RES, ku degradohen zinxhirët e hemit dhe proteinave dhe hekuri ripërdoret për sintezën e hemoglobinës. Kjo parandalon humbjen e hekurit nga trupi dhe dëmtimin e veshkave nga hemoglobina.
• Ceruloplazmina - një proteinë që përmban jone bakri (një molekulë ceruloplazmine përmban 6-8 jone Cu2 +), të cilat i japin një ngjyrë blu. Është një formë transporti e joneve të bakrit në trup. Ka aktivitet oksidazë: oksidon Fe2 + në Fe3 +, gjë që siguron lidhjen e hekurit nga transferina. Në gjendje të oksidojë aminat aromatike, merr pjesë në shkëmbimin e adrenalinës, norepinefrinës, serotoninës.

β-globulinat:

• Transferrinë - proteina kryesore e fraksionit β-globulin, është e përfshirë në lidhjen dhe transportin e hekurit ferri në inde të ndryshme, veçanërisht ato hematopoietike. Transferina rregullon përmbajtjen e Fe3+ në gjak, parandalon akumulimin e tepërt dhe humbjen në urinë.
• Hemopeksina - lidh hemin dhe parandalon humbjen e tij nga veshkat. Kompleksi heme-hemopeksinë kapet nga gjaku nga mëlçia.
• Proteina C-reaktive (CRP) - një proteinë e aftë për të precipituar (në prani të Ca2 +) C-polisakaridit të murit qelizor të pneumokokut. Roli biologjik përcaktohet nga aftësia për të aktivizuar fagocitozën dhe për të penguar procesin e grumbullimit të trombociteve. Tek njerëzit e shëndetshëm, përqendrimi i CRP në plazmë është i papërfillshëm dhe nuk mund të përcaktohet me metoda standarde. Në një proces inflamator akut, rritet më shumë se 20 herë; në këtë rast, CRP gjendet në gjak. Studimi i CRP ka një avantazh ndaj shënuesve të tjerë të procesit inflamator: përcaktimi i ESR dhe numërimi i numrit të leukociteve. Ky tregues është më i ndjeshëm, rritja e tij ndodh më herët dhe pas rikuperimit, shpejt kthehet në normalitet.

γ-globulinat:

• Imunoglobulinat (IgA, IgG, IgM, IgD, IgE) janë antitrupa të prodhuara nga trupi në përgjigje të futjes së substancave të huaja me aktivitet antigjenik. Për më shumë informacion mbi këto proteina, shihni 1.2.5.

30.2.2. Ndryshimet sasiore dhe cilësore në përbërjen e proteinave të plazmës së gjakut. Në kushte të ndryshme patologjike, përbërja proteinike e plazmës së gjakut mund të ndryshojë. Llojet kryesore të ndryshimeve janë:

• Hiperproteinemia - një rritje në përmbajtjen e proteinave totale të plazmës. Arsyet: humbja e një sasie të madhe uji (të vjella, diarre, djegie të mëdha), sëmundje infektive (për shkak të rritjes së sasisë së γ-globulinave).
• Hipoproteinemia - një rënie në përmbajtjen e proteinave totale në plazmë. Vërehet në sëmundjet e mëlçisë (për shkak të shkeljes së sintezës së proteinave), në sëmundjet e veshkave (për shkak të humbjes së proteinave në urinë), gjatë agjërimit (për shkak të mungesës së aminoacideve për sintezën e proteinave).
• Disproteinemia - një ndryshim në përqindjen e fraksioneve proteinike me një përmbajtje normale të proteinës totale në plazmën e gjakut, për shembull, një rënie në përmbajtjen e albuminës dhe një rritje në përmbajtjen e një ose më shumë fraksioneve të globulinës në sëmundje të ndryshme inflamatore.
• Paraproteinemia - shfaqja në plazmën e gjakut të imunoglobulinave patologjike - paraproteinave që ndryshojnë nga proteinat normale në vetitë fizike dhe kimike dhe aktivitetin biologjik. Këto proteina përfshijnë, për shembull, krioglobulinat, duke formuar precipitate me njëra-tjetrën në temperatura nën 37 ° C. Paraproteinat gjenden në gjak me makroglobulinemi të Waldenstrom, me mieloma (në rastin e fundit, ato mund të kapërcejnë barrierën renale dhe gjenden në urinë si proteina Bens-Jones). Paraproteinemia zakonisht shoqërohet me hiperproteinemi.

30.2.3. Fraksionet lipoproteinike të plazmës së gjakut. Lipoproteinat janë komponime komplekse që transportojnë lipide në gjak. Ato përfshijnë: bërthama hidrofobike, që përmbajnë triacilglicerina dhe estere të kolesterolit, dhe guaskë amfifilike, formuar nga fosfolipidet, kolesteroli i lirë dhe proteinat apoproteinike (Figura 2). Plazma e gjakut të njeriut përmban fraksionet e mëposhtme të lipoproteinave:

Figura 2. Diagrami i strukturës së lipoproteinës së plazmës së gjakut.

• Lipoproteina me densitet të lartë ose α-lipoproteinat , pasi gjatë elektroforezës në letër lëvizin së bashku me α-globulinat. Ato përmbajnë shumë proteina dhe fosfolipide, transportojnë kolesterolin nga indet periferike në mëlçi.
• Lipoproteina me densitet të ulët ose β-lipoproteinat , meqenëse gjatë elektroforezës në letër lëvizin së bashku me β-globulinat. Të pasura me kolesterol; transportojnë atë nga mëlçia në indet periferike.
• Lipoproteina me densitet shumë të ulët ose pre-β-lipoproteinat (në elektroforetogram ndodhen midis α- dhe β-globulinave). Shërbejnë si një formë transporti e triacilgliceroleve endogjene, janë prekursorë të lipoproteinave me densitet të ulët.
• Kilomikronet - elektroforetikisht i palëvizshëm; në gjakun e marrë në stomak bosh mungojnë. Ato janë një formë transporti e triacilgliceroleve ekzogjene (ushqimore).

30.2.4. Proteinat e fazës akute të inflamacionit. Këto janë proteina, përmbajtja e të cilave rritet në plazmën e gjakut gjatë një procesi inflamator akut. Këto përfshijnë, për shembull, proteinat e mëposhtme:

1. haptoglobina ;
2. ceruloplazmina ;
3. Proteina C-reaktive ;
4. α 1-antitripsina ;
5. fibrinogjenit (një komponent i sistemit të koagulimit të gjakut; shih 30.7.2).

Shkalla e sintezës së këtyre proteinave rritet kryesisht për shkak të një rënie në formimin e albuminave, transferrinës dhe albuminës (një pjesë e vogël e proteinave të plazmës që kanë lëvizshmërinë më të madhe gjatë elektroforezës së diskut dhe që korrespondon me brezin në elektroforetogram para albuminës). , përqendrimi i të cilave zvogëlohet gjatë inflamacionit akut.

Roli biologjik i proteinave të fazës akute: a) të gjitha këto proteina janë frenues të enzimeve të çliruara gjatë shkatërrimit të qelizave dhe parandalojnë dëmtimin dytësor të indeve; b) këto proteina kanë një efekt imunosupresiv (V.L. Dotsenko, 1985).

30.2.5. Proteinat mbrojtëse të plazmës së gjakut. Proteinat që kryejnë një funksion mbrojtës përfshijnë imunoglobulinat dhe interferonet.

Imunoglobulinat (antitrupat) - një grup proteinash të prodhuara si përgjigje ndaj hyrjes së strukturave të huaja (antigjeneve) në trup. Ato sintetizohen në nyjet limfatike dhe në shpretkë nga limfocitet B. Ka 5 klasa imunoglobulinat- IgA, IgG, IgM, IgD, IgE.

Figura 3. Skema e strukturës së imunoglobulinave (rajoni i ndryshueshëm tregohet në gri, rajoni konstant nuk është i hijezuar).

Molekulat e imunoglobulinave kanë një plan të vetëm strukturor. Njësia strukturore e imunoglobulinës (monomeri) formohet nga katër zinxhirë polipeptidikë të ndërlidhur me lidhje disulfide: dy të rënda (zinxhirë H) dhe dy të lehta (zinxhirë L) (shih Figurën 3). IgG, IgD dhe IgE në strukturën e tyre, si rregull, janë monomere, molekulat IgM ndërtohen nga pesë monomere, IgA përbëhet nga dy ose më shumë njësitë strukturore, ose janë monomere.

Zinxhirët e proteinave që përbëjnë imunoglobulinat mund të ndahen me kusht në fusha specifike, ose rajone që kanë karakteristika të caktuara strukturore dhe funksionale.

Rajonet N-terminale të të dy zinxhirëve L- dhe H quhen rajoni i ndryshueshëm (V), pasi struktura e tyre karakterizohet nga dallime të rëndësishme midis klasave të ndryshme të antitrupave. Brenda domenit të ndryshueshëm, ekzistojnë 3 rajone hipervariabile me diversitetin më të madh të sekuencës së aminoacideve. Është rajoni i ndryshueshëm i antitrupave që është përgjegjës për lidhjen e antigjenit sipas parimit të komplementaritetit; Struktura primare e zinxhirëve proteinikë në këtë rajon përcakton specifikën e antitrupave.

Domenet C-terminale të zinxhirëve H- dhe L kanë një strukturë primare relativisht konstante brenda çdo klase antitrupash dhe quhen rajoni konstant (C). Rajoni konstant përcakton vetitë e klasave të ndryshme të imunoglobulinave, shpërndarjen e tyre në trup dhe mund të marrë pjesë në mekanizmat nxitës që shkaktojnë shkatërrimin e antigjeneve.

Interferonet - një familje proteinash të sintetizuara nga qelizat e trupit në përgjigje të një infeksioni viral dhe që kanë një efekt antiviral. Ekzistojnë disa lloje të interferoneve me një spektër specifik veprimi: leukocit (α-interferon), fibroblastë (β-interferon) dhe & imun (γ-interferon). Interferonet sintetizohen dhe sekretohen nga disa qeliza dhe e tregojnë efektin e tyre duke vepruar në qeliza të tjera, në këtë aspekt janë të ngjashëm me hormonet. Mekanizmi i veprimit të interferoneve është paraqitur në Figurën 4.

Figura 4. Mekanizmi i veprimit të interferoneve (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

Duke u lidhur me receptorët qelizor, interferonet nxisin sintezën e dy enzimave - 2 ", 5" -oligoadenilate sintetaza dhe protein kinaza, ndoshta për shkak të fillimit të transkriptimit të gjeneve përkatëse. Të dyja enzimat që rezultojnë tregojnë aktivitetin e tyre në prani të ARN-ve me dy vargje, domethënë, këto ARN janë produkte të replikimit të shumë viruseve ose gjenden në virionet e tyre. Enzima e parë sintetizon 2 ", 5" -oligoadenilate (nga ATP), të cilat aktivizojnë ribonukleazën I qelizore; enzima e dytë fosforilon faktorin e fillimit të përkthimit IF2. Rezultati përfundimtar i këtyre proceseve është frenimi i biosintezës së proteinave dhe shumëzimit të virusit në një qelizë të infektuar (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

30.2.6. Enzimat e plazmës. Të gjitha enzimat që përmbahen në plazmën e gjakut mund të ndahen në tre grupe:

1. enzimat sekretore - sintetizohen në mëlçi, lëshohen në gjak, ku kryejnë funksionin e tyre (për shembull, faktorët e koagulimit të gjakut);
2. enzimat ekskretuese - sintetizohen në mëlçi, normalisht ekskretohen në biliare (për shembull, fosfataza alkaline), përmbajtja dhe aktiviteti i tyre në plazmën e gjakut rritet kur rrjedhja e biliare është e dëmtuar;
3. enzimat tregues - sintetizohen në inde të ndryshme dhe hyjnë në gjak kur qelizat e këtyre indeve shkatërrohen. Në qeliza të ndryshme mbizotërojnë enzima të ndryshme, prandaj kur një organ dëmtohet, enzimat e tij karakteristike shfaqen në gjak. Kjo mund të përdoret në diagnostikimin e sëmundjeve.

Për shembull, nëse qelizat e mëlçisë dëmtohen ( hepatiti) në gjak rritet aktiviteti i alaninës aminotransferazës (ALT), aspartat aminotransferazës (ACT), izoenzimës së laktat dehidrogjenazës LDH5, glutamat dehidrogjenazës, ornitinkarbamoiltransferazës.

Në rast të dëmtimit të qelizave të miokardit ( atak ne zemer) në gjak rritet aktiviteti i aspartat aminotransferazës (ACT), izoenzimës së laktat dehidrogjenazës LDH1 dhe izoenzimës së kreatinë kinazës MB.

Nëse qelizat e pankreasit janë të dëmtuara (. pankreatiti) në gjak rritet aktiviteti i tripsinës, α-amilazës, lipazës.

30.3. Komponentët azotikë jo proteinikë të gjakut (azoti i mbetur).

Ky grup substancash përfshin: ure, acid urik, aminoacide, kreatinë, kreatininë, amoniak, indican, bilirubinë dhe komponime të tjera (shih Figurën 5). Përmbajtja e mbetur e azotit në plazmën e gjakut të njerëzve të shëndetshëm është 15-25 mmol / l. Një rritje në përmbajtjen e azotit të mbetur në gjak quhet azotemia ... Në varësi të shkakut, azotemia ndahet në mbajtje dhe prodhim.

Azotemia e mbajtjes ndodh kur ka një shkelje të ekskretimit të produkteve të metabolizmit të azotit (kryesisht ure) në urinë dhe është karakteristikë e dështimit të veshkave. Në këtë rast, deri në 90% të azotit joproteinik në gjak bie në azotin ure në vend të 50% në normë.

Azotemia e prodhimit zhvillohet me një marrje të tepërt të substancave azotike në gjak për shkak të rritjes së ndarjes së proteinave të indeve (agjërimi i zgjatur, diabeti mellitus, plagë dhe djegie të rënda, sëmundje infektive).

Përcaktimi i azotit të mbetur kryhet në një filtrat serum gjaku pa proteina. Si rezultat i mineralizimit të filtratit pa proteina kur nxehet me H2 SO4 të koncentruar, azoti i të gjitha përbërjeve joproteinike shndërrohet në formën (NH4) 2 SO4. Jonet NH4 + përcaktohen duke përdorur reagentin Nessler.

• ure - produkti kryesor përfundimtar i metabolizmit të proteinave në trupin e njeriut. I formuar si rezultat i neutralizimit të amoniakut në mëlçi, ai ekskretohet nga trupi nga veshkat. Prandaj, përmbajtja e uresë në gjak zvogëlohet në sëmundjet e mëlçisë dhe rritet në dështimin e veshkave.
• Aminoacidet- hyjnë në qarkullimin e gjakut gjatë përthithjes nga trakti gastrointestinal ose janë produkte të zbërthimit të proteinave të indeve. Në gjakun e njerëzve të shëndetshëm, alanina dhe glutamina mbizotërojnë midis aminoacideve, të cilat, së bashku me pjesëmarrjen në biosintezën e proteinave, janë forma transportuese të amoniakut.
• Acidi urik- produkti përfundimtar i katabolizmit të nukleotideve të purinës. Përmbajtja e tij në gjak rritet me përdhes (si rezultat i rritjes së edukimit) dhe me funksion të dëmtuar të veshkave (për shkak të sekretimit të pamjaftueshëm).
• Kreatinë- sintetizohet në veshka dhe mëlçi, në muskuj shndërrohet në kreatinë fosfat - një burim energjie për proceset e tkurrjes së muskujve. Me sëmundjet e sistemit muskulor, përmbajtja e kreatinës në gjak rritet ndjeshëm.
• Kreatinina- produkti përfundimtar i metabolizmit të azotit, i formuar si rezultat i defosforilimit të kreatinës fosfatit në muskuj, ekskretohet nga trupi nga veshkat. Përmbajtja e kreatininës në gjak zvogëlohet në sëmundjet e sistemit muskulor, rritet në dështimin e veshkave.
• Indikan - produkt i neutralizimit të indolit, i formuar në mëlçi, i ekskretuar nga veshkat. Përmbajtja e tij në gjak zvogëlohet me sëmundjet e mëlçisë, rritet - me intensifikimin e proceseve të kalbjes së proteinave në zorrë, me sëmundje të veshkave.
• Bilirubina (direkte dhe indirekte)- produkte të katabolizmit të hemoglobinës. Përmbajtja e bilirubinës në gjak rritet me verdhëzën: hemolitike (për shkak të bilirubinës indirekte), obstruktive (për shkak të bilirubinës direkte), parenkimale (për shkak të të dy fraksioneve).

Figura 5. Komponimet azotike jo proteinike të plazmës së gjakut.

30.4. Përbërësit organikë të gjakut pa azot.

Ky grup substancash përfshin lëndët ushqyese (karbohidratet, lipidet) dhe produktet e metabolizmit të tyre (acidet organike). Vlera më e lartë në klinikë ka përcaktimin e glukozës në gjak, kolesterolit, acideve yndyrore të lira, trupave ketonikë dhe acidit laktik. Formulat e këtyre substancave janë paraqitur në figurën 6.

• Glukoza- substrati kryesor energjetik i trupit. Përmbajtja e tij në gjakun e njerëzve të shëndetshëm në stomak bosh është 3,3 - 5,5 mmol / l. Rritja e glukozës në gjak (hiperglicemia) vërejtur pas ngrënies, me stres emocional, në pacientët me diabet mellitus, hipertiroidizëm, sëmundjen Itsenko-Cushing. Ulje e glukozës në gjak (hipoglicemia) vërehet gjatë agjërimit, sforcim intensiv fizik, helmim akut me alkool, mbidozë me insulinë.
• Kolesteroli- një përbërës thelbësor lipid i membranave biologjike, një pararendës i hormoneve steroide, vitaminë D3, acide biliare. Përmbajtja e tij në plazmën e gjakut të njerëzve të shëndetshëm është 3,9 - 6,5 mmol / l. Rritja e kolesterolit në gjak ( hiperkolesterolemia) vërehet te ateroskleroza, diabeti mellitus, miksedema, kolelitiaza. Ulja e nivelit të kolesterolit në gjak ( hipokolesterolemia) gjendet në hipertiroidizëm, cirrozë të mëlçisë, sëmundje të zorrëve, uria, gjatë marrjes së barnave koleretike.
• Acidet yndyrore të lira (FFA) përdoren nga indet dhe organet si një material energjik. Përmbajtja e FFA në gjak rritet gjatë agjërimit, diabetit mellitus, pas administrimit të adrenalinës dhe glukokortikoideve; zvogëlohet në hipotiroidizëm, pas futjes së insulinës.
• Trupat e ketonit. Trupat ketonike përfshijnë acetoacetat, β-hidroksibutirat, aceton- produkte të oksidimit jo të plotë të acideve yndyrore. Përmbajtja e trupave të ketonit në gjak rritet ( hiperketonemia) gjatë agjërimit, ethe, diabeti mellitus.
• Acidi laktik (laktat)- produkti përfundimtar i oksidimit anaerobik të karbohidrateve. Përmbajtja e tij në gjak rritet me hipoksi (aktiviteti fizik, sëmundjet e mushkërive, zemrës, gjakut).
• Acidi piruvik (piruvat)- një produkt i ndërmjetëm i katabolizmit të karbohidrateve dhe disa aminoacideve. Rritja më dramatike e përmbajtjes së acidit piruvik në gjak vërehet gjatë punës muskulare dhe mungesës së vitaminës B1.

Figura 6. Substancat organike pa azot të plazmës së gjakut.

30.5. Komponentët minerale të plazmës së gjakut.

Mineralet janë përbërës thelbësorë të plazmës së gjakut. Kationet më të rëndësishme janë jonet e natriumit, kaliumit, kalciumit dhe magnezit. Anionet korrespondojnë me to: kloruret, bikarbonatet, fosfatet, sulfatet. Disa nga kationet në plazmën e gjakut shoqërohen me anione organike dhe proteina. Shuma e të gjitha kationeve është e barabartë me shumën e anioneve, pasi plazma e gjakut është elektrikisht neutrale.

• Natriumi- kationi kryesor i lëngut jashtëqelizor. Përmbajtja e tij në plazmën e gjakut është 135 - 150 mmol / l. Jonet e natriumit janë të përfshirë në ruajtjen e presionit osmotik të lëngut jashtëqelizor. Hipernatremia vërehet me hiperfunksionim të korteksit adrenal, me futjen parenteral të një solucioni hipertonik të klorurit të natriumit. Hiponatremia mund të shkaktohet nga një dietë pa kripë, pamjaftueshmëria e veshkave ose acidoza diabetike.
• Kaliumiështë kationi kryesor ndërqelizor. Në plazmën e gjakut përmbahet në një sasi prej 3,9 mmol / l, dhe në eritrocite - 73,5 - 112 mmol / l. Ashtu si natriumi, kaliumi ruan homeostazën osmotike dhe acido-bazike në qelizë. Hiperkalemia vërehet me rritjen e shkatërrimit të qelizave (anemia hemolitike, sindroma e zgjatur e shtypjes), me ekskretim të dëmtuar të kaliumit nga veshkat dhe dehidratim. Hipokalemia vërehet me hiperfunksionim të kores së veshkave, me acidozë diabetike.
• Kalciumi në plazmën e gjakut përmbahet në formë. Kryerja e funksioneve të ndryshme: të lidhura me proteina (0,9 mmol / L), të jonizuara (1,25 mmol / L) dhe jo të jonizuara (0,35 mmol / L). Vetëm kalciumi i jonizuar është biologjikisht aktiv. Hiperkalcemia vërehet në hiperparatiroidizëm, hipervitaminozë D, sindromën Itsenko-Cushing, procese shkatërruese në indin kockor. Hipokalcemia shfaqet në rakit, hipoparatiroidizëm dhe sëmundje të veshkave.
• Kloruret Përmbahen në plazmën e gjakut në një sasi prej 95 - 110 mmol / l, marrin pjesë në ruajtjen e presionit osmotik, gjendjes acido-bazike të lëngut jashtëqelizor. Hiperkloremia vërehet me dështim të zemrës, hipertension arterial, hipokloremi - me të vjella, sëmundje të veshkave.
• Fosfatet në plazmën e gjakut janë përbërës të sistemit tampon, përqendrimi i tyre është 1 - 1,5 mmol / l. Hiperfosfatemia vërehet te sëmundjet e veshkave, hipoparatiroidizmi, hipervitaminoza D. Hipofosfatemia vërehet në hiperparatiroidizëm, miksedemë, rakit.

0.6. Gjendja acido-bazike dhe rregullimi i saj.

Gjendja acido-bazike (CBS) - raporti i përqendrimit të joneve të hidrogjenit (H +) dhe hidroksil (OH-) në lëngjet e trupit. Një person i shëndetshëm karakterizohet nga qëndrueshmëria relative e treguesve CBS, për shkak të veprimit të përbashkët sistemet buferike gjaku dhe kontrolli fiziologjik (organet respiratore dhe ekskretuese).

30.6.1. Sistemet tampon të gjakut. Sistemet buferike të trupit përbëhen nga acide të dobëta dhe kripëra të tyre me baza të forta. Çdo sistem bufer karakterizohet nga dy tregues:

• pH tampon(varet nga raporti i përbërësve të tamponit);
• rezervuari tampon, pra sasia e bazës ose acidit të fortë që duhet shtuar në tretësirën tampon për të ndryshuar pH me një njësi (varet nga përqendrimet absolute të përbërësve të buferit).

Dallohen sistemet e mëposhtme tampon të gjakut:

• bikarbonat(H2CO3 / NaHCO3);
• fosfat(NaH2 PO4 / Na2 HPO4);
• hemoglobina(deoksihemoglobina si një acid i dobët / kripë kaliumi i oksihemoglobinës);
• proteina(veprimi i tij është për shkak të amfoteritetit të proteinave). Sistemet e bikarbonateve dhe të lidhura ngushtë me hemoglobinën tampon së bashku përbëjnë më shumë se 80% të kapacitetit buferik të gjakut.

30.6.2. Rregullimi i frymëmarrjes i KOS kryhet duke ndryshuar intensitetin e frymëmarrjes së jashtme. Me akumulimin e CO2 dhe H + në gjak, ventilimi pulmonar përmirësohet, gjë që çon në normalizimin e përbërjes së gazit të gjakut. Një rënie në përqendrimin e dioksidit të karbonit dhe H + shkakton një ulje të ventilimit pulmonar dhe normalizimin e këtyre treguesve.

30.6.3. Rregullimi i veshkave KOS kryhet kryesisht përmes tre mekanizmave:

• riabsorbimi i bikarbonateve (në qelizat e tubulave renale nga H2O dhe CO2, formohet acidi karbonik H2CO3; disociohet, H + lëshohet në urinë, HCO3 rithithet në gjak);
• rithithja e Na + nga filtrati glomerular në këmbim të H + (në këtë rast, Na2 HPO4 në filtrat kthehet në NaH2 PO4 dhe aciditeti i urinës rritet) ;
• sekretimi i NH 4 + (gjatë hidrolizës së glutaminës në qelizat e tubulave, formohet NH3; ndërvepron me H +, formohen jone NH4 +, të cilat ekskretohen në urinë.

30.6.4. Treguesit laboratorikë të numërimit të gjakut. Treguesit e mëposhtëm përdoren për të karakterizuar WWTP:

• pH e gjakut;
• presioni i pjesshëm i CO2 (pCO2) gjaku;
• Presioni i pjesshëm O2 (pO2) gjak;
• përmbajtja e bikarbonateve në gjak në pH dhe pCO2 të caktuar ( bikarbonat aktual ose i vërtetë, AB );
• përmbajtja e bikarbonateve në gjakun e pacientit në kushte standarde, d.m.th. në pCO2 = 40 mm Hg ( bikarbonat standard, SB );
• shuma e bazave të gjitha sistemet tampon të gjakut ( BB );
• teprica ose mungesa e bazave gjaku krahasuar me normën për një tregues të caktuar pacienti ( BËHET , nga anglishtja. teprica e bazës).

Tre treguesit e parë përcaktohen drejtpërdrejt në gjak duke përdorur elektroda speciale, bazuar në të dhënat e marra, treguesit e mbetur llogariten duke përdorur nomogramë ose formula.

30.6.5. Shkeljet e CBS të gjakut. Ekzistojnë katër forma kryesore të çrregullimeve acido-bazike:

• acidoza metabolike - ndodh me diabet mellitus dhe uria (për shkak të grumbullimit të trupave të ketonit në gjak), me hipoksi (për shkak të grumbullimit të laktatit). Me këtë shkelje, gjaku pCO2 dhe [HCO3 -] zvogëlohet, sekretimi i NH4 + në urinë rritet;
• acidoza respiratore - shfaqet me bronkit, pneumoni, astmë bronkiale (si pasojë e mbajtjes së dioksidit të karbonit në gjak). Me këtë shkelje, pCO2 dhe gjaku rritet, sekretimi i NH4 + në urinë rritet;
• alkaloza metabolike - zhvillohet me humbje të acideve p.sh. me të vjella të paepur. Me këtë shkelje, pCO2 dhe gjaku rriten, sekretimi i HCO3 - me urinë, rritet dhe aciditeti i urinës zvogëlohet.
• alkaloza respiratore - vërejtur me ventilim të zgjeruar të mushkërive, për shembull, midis alpinistëve në lartësi të mëdha. Me këtë shkelje, gjaku pCO2 dhe [HCO3 -] zvogëlohet, dhe aciditeti i urinës zvogëlohet.

Për trajtimin e acidozës metabolike, përdoret tretësira e bikarbonatit të natriumit; për trajtimin e alkalozës metabolike - futja e një solucioni të acidit glutamik.

30.7. Disa mekanizma molekularë të koagulimit të gjakut.

30.7.1. mpiksjen e gjakut- një grup procesesh molekulare që çojnë në ndërprerjen e gjakderdhjes nga një enë e dëmtuar si rezultat i formimit të një mpiksje gjaku (tromb). Skema e përgjithshme e procesit të koagulimit të gjakut është paraqitur në Figurën 7.

Figura 7. Skema e përgjithshme e koagulimit të gjakut.

Shumica e faktorëve të koagulimit janë të pranishëm në gjak në formën e prekursorëve joaktivë - enzimave, aktivizimi i të cilave kryhet nga proteoliza e pjesshme... Një numër faktorësh të koagulimit të gjakut janë të varur nga vitamina K: protrombina (faktori II), prokonvertina (faktori VII), faktorët e Krishtlindjeve (IX) dhe Stuart-Prower (X). Roli i vitaminës K përcaktohet nga pjesëmarrja e saj në karboksilimin e mbetjeve të glutamatit në rajonin N-terminal të këtyre proteinave me formimin e γ-karboksiglutamatit.

Koagulimi i gjakut është një kaskadë reaksionesh në të cilat forma e aktivizuar e një faktori koagulues katalizon aktivizimin e tjetrit derisa të aktivizohet faktori përfundimtar, i cili është baza strukturore e trombit.

Karakteristikat e mekanizmit të kaskadës janë si më poshtë:

1) në mungesë të një faktori që fillon procesin e formimit të trombit, reagimi nuk mund të ndodhë. Prandaj, procesi i koagulimit të gjakut do të kufizohet vetëm në atë pjesë të qarkullimit të gjakut ku shfaqet një iniciator i tillë;

2) faktorët që veprojnë në fazat fillestare të koagulimit të gjakut kërkohen në sasi shumë të vogla. Në çdo lidhje të kaskadës, efekti i tyre shumëfishohet ( të përforcuar), i cili përfundimisht siguron një përgjigje të shpejtë ndaj dëmtimit.

Në kushte normale, ekzistojnë rrugë të brendshme dhe të jashtme të koagulimit të gjakut. Rruga e brendshme inicohet nga kontakti me një sipërfaqe atipike, e cila çon në aktivizimin e faktorëve të pranishëm fillimisht në gjak. Rruga e jashtme koagulimi niset nga komponimet që normalisht nuk janë të pranishme në gjak, por që hyjnë aty si pasojë e dëmtimit të indeve. Të dy këta mekanizma janë të nevojshëm për ecurinë normale të procesit të koagulimit të gjakut; ato ndryshojnë vetëm në fazat fillestare, dhe më pas kombinohen në rrugë të përbashkët duke çuar në formimin e një mpiksje fibrine.

30.7.2. Mekanizmi i aktivizimit të protrombinës. Pararendësi joaktiv i trombinës - protrombinë - sintetizohet në mëlçi. Vitamina K është e përfshirë në sintezën e saj. Protrombina përmban mbetje të një aminoacidi të rrallë - γ-karboksiglutamat, shkurtuar si Gla). Në procesin e aktivizimit të protrombinës, përfshihen fosfolipidet e trombociteve, jonet Ca2 + dhe faktorët e koagulimit Va dhe Xa. Mekanizmi i aktivizimit paraqitet si më poshtë (Figura 8).

Figura 8. Skema e aktivizimit të protrombinës në trombocitet (R. Murri et al., 1993).

Dëmtimi i enëve të gjakut çon në ndërveprimin e trombociteve të gjakut me fibrat e kolagjenit të murit vaskular. Kjo shkakton shkatërrimin e trombociteve dhe lehtëson çlirimin e molekulave fosfolipide të ngarkuara negativisht nga ana e brendshme e membranës plazmatike të trombociteve në pjesën e jashtme. Grupet fosfolipide të ngarkuara negativisht lidhin jonet Ca2 +. Jonet Ca2 +, nga ana tjetër, ndërveprojnë me mbetjet γ-karboksiglutamat në molekulën e protrombinës. Kjo molekulë fiksohet në membranën e trombociteve në orientimin e dëshiruar.

Membrana e trombociteve përmban gjithashtu receptorë për faktorin Va. Ky faktor lidhet me membranën dhe bashkon faktorin Xa. Faktori Xa është një proteazë; ajo zbërthen molekulën e protrombinës në vende të caktuara, si rezultat i së cilës formohet trombina aktive.

30.7.3. Shndërrimi i fibrinogjenit në fibrinë. Fibrinogjeni (faktori I) është një glikoproteinë plazmatike e tretshme me një peshë molekulare rreth 340 000. Ai sintetizohet në mëlçi. Molekula e fibrinogjenit përbëhet nga gjashtë zinxhirë polipeptidikë: dy zinxhirë A α, dy zinxhirë β β dhe dy zinxhirë γ (shih Figurën 9). Skajet e zinxhirëve polipeptidikë të fibrinogjenit janë të ngarkuar negativisht. Kjo është për shkak të pranisë së një sasie të madhe të mbetjeve të glutamatit dhe aspartatit në rajonet N-terminale të zinxhirëve Aa dhe Bb. Përveç kësaj, rajonet B të zinxhirëve Bb përmbajnë mbetje të aminoacidit të rrallë tirozinë-O-sulfat, gjithashtu të ngarkuar negativisht:

Kjo nxit tretshmërinë e proteinës në ujë dhe parandalon grumbullimin e molekulave të saj.

Figura 9. Diagrami i strukturës së fibrinogjenit; shigjetat tregojnë lidhjet e hidrolizuara nga trombina. R. Murry et al., 1993).

Shndërrimi i fibrinogjenit në fibrinë katalizon trombinë (faktori IIa). Trombina hidrolizon katër lidhje peptide në fibrinogjen: dy lidhje në zinxhirët A α dhe dy lidhje në zinxhirët B β. Fibrinopeptidet A dhe B shkëputen nga molekula e fibrinogjenit dhe formohet monomeri i fibrinës (përbërja e tij është α2 β2 γ2). Monomerët e fibrinës janë të patretshëm në ujë dhe lidhen lehtësisht me njëri-tjetrin për të formuar një mpiksje fibrine.

Stabilizimi i mpiksjes së fibrinës ndodh nën veprimin e një enzime transglutaminaza (faktori XIIIa). Ky faktor aktivizohet edhe nga trombina. Transglutaminaza ndërlidhet ndërmjet monomereve të fibrinës duke përdorur lidhje kovalente izopeptide.

30.8. Karakteristikat e metabolizmit të eritrociteve.

30.8.1. Eritrocitet - qeliza shumë të specializuara, funksioni kryesor i të cilave është transportimi i oksigjenit nga mushkëritë në inde. Jetëgjatësia e eritrociteve është mesatarisht 120 ditë; shkatërrimi i tyre ndodh në qelizat e sistemit retikulo-endotelial. Ndryshe nga shumica e qelizave në trup, eritrocitit i mungon një bërthamë qelizore, ribozome dhe mitokondri.

30.8.2. Shkëmbimi i energjisë. Substrati kryesor i energjisë i eritrocitit është glukoza, e cila vjen nga plazma e gjakut përmes difuzionit të lehtësuar. Rreth 90% e glukozës së përdorur nga eritrocitet është e ekspozuar ndaj glikoliza(oksidimi anaerobik) me formimin e produktit përfundimtar - acid laktik (laktat). Mos harroni funksionet që kryen glikoliza në eritrocitet e pjekura:

1) në reaksionet e glikolizës formohet ATF rruga fosforilimi i substratit ... Drejtimi kryesor i përdorimit të ATP në eritrocite është sigurimi i punës së Na +, K + -ATPase. Kjo enzimë transporton jonet Na + nga eritrocitet në plazmën e gjakut, parandalon akumulimin e Na + në eritrocite dhe ndihmon në ruajtjen e formës gjeometrike të këtyre qelizave të gjakut (disku bikonkav).

2) në reaksionin e dehidrogjenimit gliceraldehid-3-fosfat formohen në glikolizë NADH... Kjo koenzimë është një kofaktor enzimë methemoglobin reduktaza marrin pjesë në rivendosjen e methemoglobinës në hemoglobinë sipas skemës së mëposhtme:

Ky reagim parandalon akumulimin e methemoglobinës në qelizat e kuqe të gjakut.

3) metaboliti i glikolizës 1, 3-difosfoglicerat të aftë me pjesëmarrjen e një enzime mutaza difosfoglicerate në prani të 3-fosfogliceratit kthehen në 2, 3-difosfoglicerat:

2,3-Difosfoglicerati është i përfshirë në rregullimin e afinitetit të hemoglobinës për oksigjenin. Përmbajtja e tij në eritrocite rritet me hipoksi. Hidroliza e 2,3-difosfogliceratit katalizohet nga enzima difosfoglicerat fosfataza.

Përafërsisht 10% e glukozës së konsumuar nga eritrociti përdoret në rrugën e oksidimit të pentozës fosfat. Reaksionet e kësaj rruge janë burimi kryesor i NADPH për eritrocitin. Kjo koenzimë kërkohet për të kthyer glutationin e oksiduar (shih 30.8.3) në formën e tij të reduktuar. Mungesa e enzimës kryesore të rrugës së pentozës fosfat - glukoz-6-fosfat dehidrogjenaza - shoqëruar me një ulje të raportit të NADPH / NADP + në eritrocite, një rritje të përmbajtjes së formës së oksiduar të glutationit dhe një ulje të rezistencës së qelizave (anemi hemolitike).

30.8.3. Mekanizmat për neutralizimin e specieve reaktive të oksigjenit në eritrocite. Oksigjeni molekular në kushte të caktuara mund të shndërrohet në forma aktive, të cilat përfshijnë anion superoksid О2 -, peroksid hidrogjeni Н2 О2, radikal hidroksil ОН. dhe oksigjen teke 1 О2. Këto forma të oksigjenit janë shumë reaktive, mund të kenë një efekt të dëmshëm në proteinat dhe lipidet e membranave biologjike dhe të shkaktojnë shkatërrim të qelizave. Sa më e lartë të jetë përmbajtja e O2, aq më shumë formohen format e tij aktive. Prandaj, eritrocitet, duke ndërvepruar vazhdimisht me oksigjenin, përmbajnë sisteme efektive antioksidante të afta për të neutralizuar metabolitët aktivë të oksigjenit.

Një komponent i rëndësishëm i sistemeve antioksiduese është një tripeptid glutation, i formuar në eritrocite si rezultat i ndërveprimit të γ-glutamilcisteinës dhe glicinës:

Forma e reduktuar e glutationit (emërtimi i shkurtuar G-SH) është i përfshirë në neutralizimin e peroksidit të hidrogjenit dhe peroksideve organike (R-O-OH). Kjo prodhon ujë dhe glutation të oksiduar (emërtimi i shkurtuar G-S-S-G).

Shndërrimi i glutationit të oksiduar në glutation të reduktuar katalizon enzimën glutathione reduktaza. Burimi i hidrogjenit - NADPH (nga rruga e pentozës fosfat, shih 30.8.2):

Eritrocitet gjithashtu përmbajnë enzima superoksid dismutaza dhe katalaza duke kryer transformimet e mëposhtme:

Sistemet antioksiduese kanë një rëndësi të veçantë për eritrocitet, pasi proteinat nuk rinovohen nga sinteza në eritrocite.