OZIQ-OVQATLARNING BIOKIMYOSI

Peptidlar

Ularda uchdan bir necha o'nlab aminokislotalar qoldiqlari mavjud. Ular faqat asab tizimining yuqori qismlarida ishlaydi.

Ushbu peptidlar, katexolaminlar kabi, nafaqat neyrotransmitterlar, balki gormonlar sifatida ham ishlaydi. Ular qon aylanish tizimi orqali ma'lumotni hujayradan hujayraga uzatadilar. Bularga quyidagilar kiradi:

a) Neyrohipofiz gormonlari (vazopressin, liberinlar, statinlar). Bu moddalar bir vaqtning o'zida ham gormonlar, ham vositachilardir.

b) Oshqozon-ichak peptidlari (gastrin, xoletsistokinin). Gastrin ochlikni qo'zg'atadi, xoletsistokinin to'yishni keltirib chiqaradi, shuningdek, o't pufagining qisqarishini va oshqozon osti bezi faoliyatini rag'batlantiradi.

c) Opiatga o'xshash peptidlar (yoki og'riq qoldiruvchi peptidlar). Proopiokortin prekursor oqsilining cheklangan proteolizi reaktsiyalari natijasida hosil bo'ladi. Ular opiatlar (masalan, morfin) kabi retseptorlari bilan o'zaro ta'sir qiladi va shu bilan ularning harakatlarini taqlid qiladi. Umumiy ism - endorfinlar - og'riqni yo'qotadi. Ular proteinazlar tomonidan osongina yo'q qilinadi, shuning uchun ularning farmakologik ta'siri ahamiyatsiz.

d) uyqu peptidlari. Ularning molekulyar tabiati aniqlanmagan. Faqatgina ma'lumki, ularning hayvonlarga qo'llanilishi uyquga olib keladi.

e) Xotira peptidlari (skotofobin). Qorong'udan qochish mashqlari paytida kalamush miyasida to'planadi.

f) Peptidlar - RAAS tizimining tarkibiy qismlari. Anjiyotensin-II ning miyaning chanqoqlik markaziga kiritilishi bu hisning paydo bo'lishiga olib kelishi va antidiuretik gormonning sekretsiyasini rag'batlantirilishi ko'rsatilgan.

Peptidlarning shakllanishi cheklangan proteoliz reaktsiyalari natijasida yuzaga keladi, ular proteinazalar ta'sirida ham yo'q qilinadi.

Yaxshi dietada quyidagilar bo'lishi kerak:

1. ENERGIYA MANBALARI (UGLEDODLAR, YAGLAR, OQILLAR).

2. O'Z ALTIRIB BO'LMAGAN aminokislotalar.

3. O‘RNISHMAGAN YOG‘ KISLOTALARI.

4. VITAMINLAR.

5. NOORGANIK (MINERAL) KISLOTALAR.

6. TOLA

ENERGIYA MANBALARI.

Uglevodlar, yog'lar va oqsillar makronutrientlardir. Ularning iste'moli insonning bo'yi, yoshi va jinsiga bog'liq va grammda aniqlanadi.

Uglevodlar inson ovqatlanishidagi asosiy energiya manbai - eng arzon oziq-ovqat. Rivojlangan mamlakatlarda uglevodlarni iste'mol qilishning taxminan 40% tozalangan shakarlardan, 60% esa kraxmaldan to'g'ri keladi. Kam rivojlangan mamlakatlarda kraxmalning ulushi ortib bormoqda. Uglevodlar tufayli inson tanasida energiyaning asosiy qismi hosil bo'ladi.

Yog'lar asosiy energiya manbalaridan biri hisoblanadi. Ular oshqozon-ichak traktida (GI trakti) uglevodlarga qaraganda ancha sekinroq hazm qilinadi, shuning uchun ular to'yinganlik tuyg'usiga yaxshi hissa qo'shadilar. O'simlik kelib chiqishi triglitseridlari nafaqat energiya manbai, balki muhim yog 'kislotalari: linoleik va linolenik.

Sincaplar- energiya funktsiyasi ular uchun asosiy emas. Proteinlar muhim va muhim bo'lmagan aminokislotalarning manbalari, shuningdek, organizmdagi biologik faol moddalarning prekursorlari. Ammo aminokislotalar oksidlanganda energiya hosil bo'ladi. Kichkina bo'lsa-da, energiya dietasining bir qismini tashkil qiladi.

“Artropodlar. Xordalar” fanining mazmuni:

Tirik organizmlar kimyosini o'rganish, ya'ni. biokimyo, XX asrda biologiyaning umumiy jadal rivojlanishi bilan chambarchas bog'liq. Biokimyoning ahamiyati u fiziologiyaning fundamental tushunchasini, boshqacha qilib aytganda, biologik tizimlar qanday ishlashini tushunishni ta'minlaydi.

Bu, o'z navbatida, qishloq xo'jaligida qo'llanilishini topadi (pestitsidlar, gerbitsidlar va boshqalarni yaratish); tibbiyotda (shu jumladan butun farmatsevtika sanoatida); bizni keng turdagi mahsulotlar, jumladan non mahsulotlari bilan ta'minlaydigan turli fermentatsiya zavodlarida; nihoyat, oziq-ovqat va ovqatlanish bilan bog'liq barcha narsalarda, ya'ni dietologiyada, oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarish texnologiyasida va ularni saqlash fanida. Biokimyo bilan biologiyada gen muhandisligi, biotexnologiya yoki genetik kasalliklarni o'rganishga molekulyar yondashuv kabi bir qator istiqbolli yangi yo'nalishlarning paydo bo'lishi ham bog'liq.

Biokimyo biologiyada ham muhim birlashtiruvchi rol o'ynaydi. Tirik organizmlarni biokimyoviy darajada ko'rib chiqayotganda, ular orasidagi farqlar emas, balki ularning o'xshashligidan ko'ra ko'proq hayratga tushadi.

Tirik organizmlarda uchraydigan elementlar

Tirik organizmlar tarkibidagi elementlar

Yer qobig'ida 100 ga yaqin mavjud kimyoviy elementlar lekin ulardan faqat 16 tasi hayot uchun zarurdir. Tirik organizmlarda eng keng tarqalgan (atomlar sonining kamayishi tartibida) to'rtta element: vodorod, uglerod, kislorod va azot.

Ular barcha tirik organizmlarni tashkil etuvchi atomlar massasi va sonining 90% dan ortig'ini tashkil qiladi. Biroq, birinchi navbatda er yuzida tarqalganligi bo'yicha to'rtta joy kislorod, kremniy, alyuminiy va natriy bilan band. Biologik ahamiyati vodorod, kislorod, azot va uglerod asosan ularning mos ravishda 1, 2, 3 va 4 ga teng valentligi, shuningdek, bir xil valentlikdagi boshqa elementlarga qaraganda kuchliroq kovalent bog'lanish hosil qilish qobiliyati bilan bog'liq.

Biologik (biokimyoviy) elementlar sistemalari

Ma'lumki, murakkab axborot qurilmalarini qurish va ishlatish standart birlashtirilgan tugun va elementlardan foydalanishga asoslangan. Masalan, raqamli texnologiyadagi barcha axborot jarayonlari elementar mantiqiy funktsiyalarni bajaradigan turli tipik mantiqiy elementlardan foydalanishga va ikkilik ma'lumotni aylantirishning eng oddiy operatsiyalariga asoslangan. Mantiqiy elementlar elektron sxemalarni qurishda ham, ikkilik ma'lumotlarni qayta ishlashda ham qo'llaniladi. A nazariy asos kommutatsiya sxemalarini tahlil qilishda mantiq algebra qonunlari va tamoyillari hisoblanadi. Mantiq algebrasida faqat ikkita qiymatni qabul qila oladigan o'zgaruvchilar ko'rib chiqiladi: 1 va 0. Mantiqiy integral mikrosxemalarning tipik tuzilmalarining asosini, qoida tariqasida, amallarni bajaradigan elementlar - VA, YOKI, VA-EMAS, OR- EMAS. Mikroelektronik texnologiyaning barcha ixtiyoriy murakkab raqamli qurilmalari ikkilik arifmetikaning eng oddiy mantiqiy amallari va funksiyalarini amalga oshiradigan mantiqiy elementlar asosida qurilgan. Asosiy elementlar qurilish va funktsional birliklarning bir turi bo'lib, raqamli axborot tizimlarini loyihalashda ham, qurishda ham qo'llaniladi. Ular mantiqiy operatsiyalarning funktsional to'liq to'plamini amalga oshiradilar, shuning uchun ulardan foydalanganda siz har qanday murakkablikdagi mantiqiy funktsiyani olishingiz mumkin. Bundan tashqari, elementning har bir tipik mantiqiy davri alohida diskret jismoniy komponentlar - tranzistorlar, rezistorlar, kondensatorlar va diodlar asosida amalga oshiriladi.

Ajablanarlisi shundaki, tirik molekulyar tizimlarni ko'rib chiqishda bir xil naqshlar kuzatiladi. Tirik molekulyar tizimlar ham o'zlarining yagona biologik (biokimyoviy) element bazasiga ega. Shuning uchun bu erda turli xil biologik molekulalar va tuzilmalarning tarkibiy elementlari rolini o'ynaydigan oddiy organik molekulalardan (monomerlar) foydalanishga asoslangan umumlashtirilgan yondashuv ham mumkin. Va molekulyar bazani qo'llashning "nazariy va texnologik" asosi ularning universal qonunlari va tamoyillari bo'lib, ular o'xshashlik bilan "molekulyar biokimyoviy mantiq" qonunlariga taalluqli bo'lishi mumkin. Biokimyoviy mantiq "molekulyar biologik element" kabi tushunchani ham nazarda tutadi. Bu fakt har qanday tirik hujayra axborot tizimi ekanligini yana bir bor eslatib turadi. Shuning uchun uning faoliyat ko'rsatish qonuniyatlarini tushunish uchun, birinchi navbatda, materiyaning tirik shaklining element bazasini va undan foydalanish tamoyillari va qoidalarini tushunish kerak. Bu maqolaning asosiy mavzusi.

Ma'lumki, barcha tirik organizmlar bir xil molekulyar qurilish bloklaridan iborat - o'ndan ortiq tipik biokimyoviy (biologik) elementlarning standart to'plami: nukleotidlar, aminokislotalar, oddiy shakar, yog 'kislotalari va boshqalar Bu monomerlarning soni kichikdir. , va ular barcha turdagi organizmlarda bir xil tuzilishga ega. Bundan tashqari, har bir element alohida, shuningdek, eng oddiy sxemani ifodalaydi, uning tarkibiy qismlari bir nechta kimyoviy elementlar - vodorod, kislorod, uglerod, azot, fosfor va oltingugurt bo'lishi mumkin.

Va har bir elementning tarkibida ma'lum tipik funktsional atom guruhlari, yon guruhlar va atomlarning mavjudligi nafaqat uning kimyoviy reaktsiyalardagi xatti-harakatlarini, balki elementning tarkibda qanday tarkibiy va axborot rolini o'ynashini oldindan aytishga imkon beradi. makromolekulaning.

Shunday qilib, turli biologik molekulalar va tuzilmalarni qurishda tirik tizimlar o'zlarining maxsus, sof o'ziga xos molekulyar elementlaridan foydalanadilar. Ushbu elementlar (tirik materiyaning bir qismi sifatida) elementar biokimyoviy funktsiyalar va operatsiyalarning funktsional to'liq to'plamini amalga oshiradi, shuning uchun ulardan foydalanganda tirik tabiat har qanday murakkablikdagi biologik funktsiyani olishi mumkin. Bunday holda, albatta, texnik va biologik elementlar asoslari va ularni qo'llash texnologiyalari o'rtasida ham o'xshashlik, ham sezilarli farqlar mavjud.

Masalan, texnik qurilmalarning mikrosxemalari mos ravishda o'zaro bog'langan bir necha turdagi yuzlab, minglab yoki undan ortiq mantiqiy elementlardan iborat bo'lishi mumkin. Biologik makromolekulalar, shuningdek, bir-biri bilan kovalent bog'langan va chiziqli pozitsion ketma-ketlik ko'rinishida biomolekulalar zanjirlarida joylashgan bir necha turdagi yuzlab, minglab yoki undan ortiq biokimyoviy elementlardan iborat bo'lishi mumkin. Farq shundaki, tirik tizimlar axborotni kodlash, uzatish va amalga oshirishning o'ziga xos tamoyillari va usullaridan foydalanadi va texnik tizimlardan faqat substrat muhitida emas, balki axborotni taqdim etish usullarida ham farqlanadi.

Bundan tashqari, raqamli texnologiyadagi mantiqiy element ikkilik ma'lumotni eng oddiy o'zgartiruvchi bo'lsa, tirik tizimdagi har bir biologik-mantiqiy elementning o'zi elementar strukturaviy va axborot-funktsional birlik rolini o'ynaydi. Texnik va biologik tizimlarda axborot xabarlari turli shakllarda amalga oshiriladi. Texnik qurilmalarda ikkilik kodning 1 va 0 elementar signallari qo'llaniladi. Ya'ni, axborot xabarlarini uzatish uchun faqat ikkita raqamli belgidan foydalaniladi. Odatda 1-ramz potentsialga mos keladi yuqori daraja, belgisi 0 - past. Ikkilik kodlar, asosan, mantiqiy amallar va arifmetik amallarni, shuningdek, xabarlarni uzatish va saqlash qurilmalarining nisbatan sodda apparatli amalga oshirilishi tufayli keng qoʻllaniladi. Bu erda har bir mantiqiy element ikkilik ma'lumotni eng oddiy konvertatsiya qilish uchun, ya'ni ikkilik belgilarni aylantirish uchun xizmat qiladi. Shunday qilib, texnik qurilmalarda ma'lumotni konvertatsiya qilishning apparat usuli qo'llaniladi.

Biroq, ichida biologik tizimlar, - axborotni konvertatsiya qilishning apparat usuli bilan bir qatorda apparatning o'zini qurish va konvertatsiya qilishning axborot usuli ham qo'llaniladi. Bu tirik molekulyar tizimlardagi axborot jarayonlarining o'ziga xos xususiyati.

Bundan tashqari, axborot birligi biokimyoviy elementning o'zi bo'lib, u ma'lumotning harfi yoki belgisidir. Shuning uchun kimyoviy harflar va belgilar (elementlar) yordamida hujayraning apparat tizimi quriladi va shu bilan birga uning tuzilishiga dastur ma'lumotlari yoziladi. Ya'ni, birinchi bosqichda axborot xabarlari biologik molekulalarning "chiziqli" zanjirlarida harflar yoki belgilar joylashuvining qat'iy pozitsiyali ketma-ketligi bilan uzatiladi. Bu shuni anglatadiki, agar texnik tizimda faqat ma'lumotni o'zgartirishning apparat usuli qo'llanilsa, molekulyar biologik tizimda genetik ma'lumot va element bazasi yordamida turli xil biomolekulalar va tuzilmalar dastlab tuziladi va o'zgartiriladi, shundan keyingina bular. vositalar turli axborot jarayonlarida ishtirok etishi mumkin. Shu munosabat bilan hujayraning apparat qismi tegishli dasturiy ta'minot va molekulyar biologik ma'lumotlarning tashuvchisi va amalga oshiruvchisi bo'ladi.

Ma'lum bo'lishicha, agar texnik tizimda apparat axborot belgilarini o'zgartiruvchi bo'lsa, tirik hujayrada, aksincha, axborot xabarlarining turli molekulyar ketma-ketliklarida tashkil etilgan molekulyar harflar va belgilar o'zlari apparat konvertorlari vazifasini bajaradi. . Bundan tashqari, biomolekulalarning funktsiyalari ularni tashkil etuvchi biologik elementlarning (harflar yoki belgilar), ya'ni ma'lumotlarning elementar funktsiyalari bilan to'liq belgilanadi. Va biomolekula tarkibidagi har bir element har doim boshqa elementlar yoki suv molekulalari bilan maxsus printsiplar va qoidalarga muvofiq o'zaro ta'sir qiladi, buni molekulyar biokimyoviy mantiqning qonuniyatlari deb atash mumkin. Shuning uchun bio kimyoviy elementlar Bu erda, aftidan, ular turli xil biologik molekulalar va tuzilmalarning funktsional xatti-harakatlari uchun algoritmlar qurilgan dastur elementlariga aylanadi. Shunday qilib, hujayra faoliyatining funksional yo'nalishini ma'lum darajada yangi axborot xabarlari yordamida o'zgartirish uchun uning apparat tizimini qisman o'zgartirish kerak bo'ladi. Uskuna tizimining o'zgarishi tabiiy ravishda yangi biomolekulalarning sintezi va o'z vaqtida xizmat qilgan va o'z vazifalarini bajargan eskilarini yo'q qilish bilan bog'liq. Shuning uchun, har bir biomolekula o'z vazifalarini bajargandan so'ng, yana axborot jarayonlarida ishtirok etishi mumkin bo'lgan elementar strukturaviy va axborot birliklariga bo'linadi. Amaldagi ma'lumotlar go'yo o'chiriladi va yo'q qilinadi va uning alohida harflari yoki belgilari, ya'ni "molekulyar biologik shrift" yangi axborot xabarlarida yoki boshqa uyali jarayonlarda qayta foydalanish uchun parchalanadi. Bu molekulyar biologik tizimlarda axborot uzatishning asosiy farqlovchi xususiyatidir.

Tirik hujayra hamma narsada tejamkor. Agar kimyoviy harflar va belgilar (elementlar) alohida atomlar va atom guruhlari asosida qurilganligini eslasak, unda genetik xotirada qanday ulkan miqdordagi ma'lumotlar saqlanadi va tirik hujayrada aylanib yurganini tasavvur qilish mumkin, ularning o'lchamlari. ba'zan uzunligi millimetrning yuzdan bir qismiga teng. Masalan, zigota integral organizmning rivojlanishi uchun zarur bo'lgan barcha ma'lumotlarni o'z ichiga oladi.

Boshqarish harakatlarini o'zgartirish uchun hujayra doimiy ravishda ma'lumot xabarlarini yangilab turishi kerak, bu esa mos ravishda hujayra apparatining yangilanishiga olib keladi. Shuning uchun tirik hujayrada axborot va materiyaning doimiy harakati mavjud. Bir tomondan, fermentlar va boshqa oqsil molekulalarini anglatuvchi nazorat ma'lumotlarini qayta ishlash va yangilash jarayoni mavjud bo'lsa, boshqa tomondan, bu fermentlar tomonidan amalga oshiriladigan kimyoviy boshqariladigan jarayonlarning o'zgarishiga olib keladi.

Agar kerak bo'lsa, bu jarayonlar ATP shaklida kimyoviy energiyaning doza aylanishi bilan qo'llab-quvvatlanadi.

Ko'rinib turibdiki, tirik hujayra nuklein kislotalar, oqsillar, polisaxaridlar yoki lipidlar kabi yuqori molekulyar birikmalarning turli sinflarini qurish uchun biokimyoviy elementlarning turli tizimlaridan (alifbolari) foydalanadi. E'tibor bering, axborot nuqtai nazaridan, biologik molekulalarning bu sinflari molekulyar ma'lumotlarning har xil turlari va shakllaridan boshqa narsa emas. Shuning uchun tirik tizimlarda molekulyar ma'lumotni har xil turdagi va shakllarda ifodalash uchun har xil turdagi biologik elementlar tizimlari mavjud:

• 1) nukleotidlar, - DNK va RNKning strukturaviy, funktsional va informatsion biokimyoviy elementlari tizimi (alifbo). nuklein kislotalar);
• 2) aminokislotalar - oqsillarning strukturaviy, funktsional va informatsion elementlari tizimi (oqsil molekulalarining alifbosi), ular uchun nukleotidlarning tripleti shaklida genetik kod mavjud;
• 3) oddiy shakar - polisaxaridlarning strukturaviy va funktsional elementlari va axborot belgilari (alifbosi);
• 4) yog 'kislotalari, - lipidlarning strukturaviy va funktsional elementlari va axborot belgilari (alifbosi) va boshqalar.

Biologik elementlarni aniqroq aniqlash va tasniflash, ehtimol, "molekulyar biologik informatika" kabi alohida fan bilan shug'ullanishi kerak.

Tirik hujayrada molekulyar biokimyoviy elementlar (monomerlar) tizimlarining mavjudligi turli sinflardagi makromolekulalar va tarkibiy qismlarni qurish jarayonlarini sezilarli darajada soddalashtiradi, ularni ishlab chiqarish qobiliyatini oshiradi va shu bilan birga ularning funktsional va axborot imkoniyatlarini kengaytiradi.

Ko'rib turganimizdek, har bir standart to'plam umumiy biokimyoviy, strukturaviy va texnologik xususiyatlarga ega bo'lgan, fizik-kimyoviy ko'rsatkichlari bo'yicha mos keladigan elementlar o'rtasida bir xil turdagi bog'lanishlarni tashkil etuvchi o'ziga xos elementlar tizimiga tuzilgan. Asosan, tirik hujayraning barcha strukturaviy va funktsional komponentlari ushbu molekulyar elementlardan turli xil birikmalar, tarkib va ​​ketma-ketlikda qurilgan. Shuni ta'kidlash kerakki, hujayradagi biokimyoviy elementlarning har bir tizimi alohida alifbo bo'lib, o'ziga xos kodlash usuli, shuningdek molekulyar biologik ma'lumotlarni taqdim etish turi va shakli bilan tavsiflanadi. Shunga ko'ra, bu tirik tizimlarda turli sinflar va juda ko'p turli xil biologik molekulalarning paydo bo'lishining asosiy sababidir.

Ajablanarlisi shundaki, arzimas bakteriyadan odamgacha Yerdagi barcha hayot bir xil qurilish bloklaridan - o'ndan ortiq tipik funktsional biologik (biokimyoviy) elementlarning standart to'plamidan iborat ekanligi haqiqatdir.

Ushbu noyob to'plam quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• 1) sakkiz nukleotid - "ulardan to'rttasi DNKning kodlash birliklari rolini o'ynaydi, qolgan to'rttasi esa RNK tuzilishiga ma'lumot yozish uchun ishlatiladi";
• 2) DNKda kodlangan va oqsil molekulalarining matritsasini qurish uchun xizmat qiluvchi yigirma xil standart aminokislotalar;
• 3) bir nechta yog 'kislotalari - lipidlar hosil qilish uchun xizmat qiladigan nisbatan kam sonli oddiy standart organik molekulalar;

4) ko'pchilik polisaxaridlarning asoschilari bir nechta oddiy qandlardir (monosaxaridlar).

Bu elementlarning barchasi tirik hujayralardagi turli - kimyoviy, energetik, molekulyar, axborot va boshqa biologik funktsiyalarni bajarish uchun noyob yaroqliligi tufayli evolyutsiya jarayonida tanlangan.

Ko'rib turganimizdek, har bir tizim o'zining individual molekulyar biologik (biokimyoviy) elementlariga asoslanadi. Va bazada turli tizimlar biologik elementlar - molekulyar alifbolar, hujayraning turli makromolekulalari - DNK, RNK, oqsillar, polisaxaridlar va lipidlar "tuzililishi" mumkin. Shunday qilib, elementar asos biokimyoviy elementlarning o'sha tizimlarini ifodalaydi, ularning yordamida tirik hujayra turli xil biologik molekulalar va tuzilmalarni informatsion tarzda qurishga qodir, so'ngra ushbu vositalar yordamida har qanday harakatni amalga oshiradi. biologik funktsiyalar va kimyoviy transformatsiyalar.

Asosiy molekulyar elementlarning "tuzilish sxemalari", ularning tabiiy xossalari va xususiyatlari juda aniq ko'rib chiqilgan va biokimyo bo'yicha turli darsliklarda keltirilgan. Bizning vazifamiz bunday biokimyoviy birliklardan foydalanishning axborot jihatlariga ko'proq e'tibor berishdir.

Yaxshi ishingizni bilimlar bazasiga yuborish oddiy. Quyidagi shakldan foydalaning

Bilimlar bazasidan o‘z o‘qish va faoliyatida foydalanayotgan talabalar, aspirantlar, yosh olimlar sizdan juda minnatdor bo‘ladi.

http://www.allbest.ru saytida joylashtirilgan

Mavzusida insho:

"Hayotning biokimyoviy komponentlari"

Kirish

Zamonaviy kimyo keng qamrovli fan bo'lib, o'zining uzoq tarixiy rivojlanishi jarayonida asta-sekin shakllangan. Insonning kimyoviy jarayonlar bilan amaliy tanishuvi qadimgi davrlarga borib taqaladi. Ko'p asrlar davomida kimyoviy jarayonlarni nazariy tushuntirish element-sifatlar haqidagi natural-falsafiy ta'limotga asoslanadi. O'zgartirilgan shaklda u 3-4-asrlarda paydo bo'lgan alkimyo uchun asos bo'lib xizmat qildi. AD va asosiy metallarni olijanob metallarga aylantirish muammosini hal qilishga intilish. Ushbu muammoni hal qilishda muvaffaqiyatga erisha olmagan alkimyogarlar, shunga qaramay, moddalarni o'rganishning bir qator usullarini ishlab chiqdilar, ba'zi kimyoviy birikmalarni kashf etdilar, bu ma'lum darajada ilmiy kimyoning paydo bo'lishiga yordam berdi.

Tabiat, kelib chiqishi va hozirgi holatiga kimyoviy qarash

Kimyo boshqa fanlar bilan faol integratsiyalashmoqda, buning natijasida biokimyo, molekulyar biologiya, kosmokimyo, geokimyo, biogeokimiya paydo bo'ldi. Birinchi bo'lib tirik organizmlardagi kimyoviy jarayonlar, geokimyo - er qobig'idagi kimyoviy elementlarning xatti-harakatlarini tartibga soluvchi qonunlarni o'rganadi. Biogeokimyo - biosferada kimyoviy elementlarning organizmlar ishtirokida harakatlanishi, tarqalishi, tarqalishi va kontsentratsiyasi jarayonlari haqidagi fan. Biogeokimyoning asoschisi V.I. Vernadskiy. Kosmokimyo koinotdagi materiyaning kimyoviy tarkibini, uning ko'pligi va alohida kosmik jismlar orasida tarqalishini o'rganadi.

Kimyo va biologiya o'rtasidagi munosabatlarning keskin mustahkamlanishi A.M.ning yaratilishi natijasida yuzaga keldi.

Butlerov organik birikmalarning kimyoviy tuzilishi nazariyasi. Bu nazariyaga asoslanib, organik kimyogarlar tabiat bilan raqobatga kirishdilar. Kimyogarlarning keyingi avlodlari materiyaning yo'naltirilgan sintezi uchun katta zukkolik, mehnat, tasavvur va ijodiy izlanish ko'rsatdi.

19-asrda ilm-fanning ilg'or rivojlanishi, atom tuzilishi va hujayraning tuzilishi va tarkibi to'g'risida batafsil ma'lumotga ega bo'lishiga olib keldi, kimyogarlar va biologlarning kimyoviy muammolari ustida birgalikda ishlashlari uchun amaliy imkoniyatlar ochdi. hujayra nazariyasi, tirik to'qimalarda kimyoviy jarayonlarning tabiati va biologik funktsiyalarning shartliligi haqidagi savollarga.kimyoviy reaksiyalar.

Agar siz organizmdagi metabolizmga sof kimyoviy nuqtai nazardan qarasangiz, A.I. Oparin, biz ko'p sonli nisbatan sodda va monoton kimyoviy reaktsiyalar to'plamini ko'ramiz, ular vaqt o'tishi bilan dobealar o'rtasida birlashtiriladi, tasodifan emas, balki qat'iy ketma-ketlikda sodir bo'ladi, buning natijasida uzoq reaktsiyalar zanjirlari hosil bo'ladi. Va bu tartib tabiiy ravishda ma'lum ekologik sharoitlarda butun tirik tizimning doimiy o'zini o'zi saqlab qolish va o'zini o'zi ko'paytirishga qaratilgan.

Bir so'z bilan aytganda, tirik mavjudotlarning o'sishi, ko'payishi, harakatchanligi, qo'zg'aluvchanligi, tashqi muhit o'zgarishiga javob berish kabi o'ziga xos xususiyatlari kimyoviy o'zgarishlarning ma'lum komplekslari bilan bog'liq.

Hayotni o'rganuvchi fanlar orasida kimyoning ahamiyati nihoyatda katta. Aynan kimyo fotosintezning kimyoviy asosi sifatida xlorofillning, nafas olish jarayonining asosi sifatida gemoglobinning eng muhim rolini ochib berdi, asabiy qo'zg'alishning o'tishining kimyoviy tabiatini aniqladi, nuklein kislotalarning tuzilishini aniqladi va hokazo. Ammo asosiysi, ob'ektiv ravishda, biologik jarayonlarning, tirik mavjudotlarning funktsiyalarining asosini kimyoviy mexanizmlar tashkil qiladi. Tirik organizmda sodir bo'ladigan barcha funktsiyalar va jarayonlarni kimyo tilida, o'ziga xos kimyoviy jarayonlar shaklida ifodalash mumkin bo'ladi.

Albatta, hayot hodisalarini kimyoviy jarayonlarga qisqartirish noto'g'ri bo'lar edi. Bu qo'pol mexanik ortiqcha soddalashtirish bo'ladi. Buning yaqqol dalili tirik tizimlardagi kimyoviy jarayonlarning tirik bo'lmaganlarga nisbatan o'ziga xosligidir. Ushbu o'ziga xoslikni o'rganish materiya harakatining kimyoviy va biologik shakllarining birligi va o'zaro bog'liqligini ochib beradi. Biologiya, kimyo va fizika chorrahasida vujudga kelgan boshqa fanlar ham bu haqda gapiradi: biokimyo - tirik organizmlardagi moddalar almashinuvi va kimyoviy jarayonlar haqidagi fan; bioorganik kimyo — tirik organizmlarni tashkil etuvchi birikmalarning tuzilishi, vazifalari va sintez usullari haqidagi fan; fizik-kimyoviy biologiya - ma'lumot uzatish va molekulyar darajadagi biologik jarayonlarni tartibga solishning murakkab tizimlarining ishlashi haqidagi fan, shuningdek, biofizika, biofizik kimyo va radiatsiya biologiyasi.

Bu jarayonning asosiy yutuqlari hujayra metabolizmining kimyoviy mahsulotlarini (o'simliklarda, hayvonlarda, mikroorganizmlarda metabolizm) aniqlash, bu mahsulotlarning biosintezining biologik yo'llari va tsikllarini o'rnatish; ularning sun'iy sintezi amalga oshirildi, tartibga soluvchi va irsiy molekulyar mexanizmning moddiy asoslari ochildi, hujayra jarayonlari va umuman tirik organizmlar energetikasida kimyoviy jarayonlarning ahamiyati ko'p jihatdan oydinlashtirildi.

Endi kimyo uchun ko'p million yillar davomida tirik organizmlarni Yer sharoitiga moslashtirish tajribasini, eng mukammal mexanizmlar va jarayonlarni yaratish tajribasini jamlagan biologik tamoyillarni qo'llash ayniqsa muhimdir. Bu yo'lda allaqachon ma'lum yutuqlar mavjud.

Bir asrdan ko'proq vaqt oldin olimlar biokataliz biologik jarayonlarning ajoyib samaradorligi uchun asos ekanligini tushunishdi. Shuning uchun kimyogarlar tirik tabiatning katalitik tajribasiga asoslangan yangi kimyo yaratishni o'z oldilariga maqsad qilib qo'ydilar. Unda kimyoviy jarayonlarning yangi boshqaruvi paydo bo'ladi, unda o'xshash molekulalarni sintez qilish tamoyillari qo'llanila boshlaydi, bizning sanoatimizda mavjud bo'lganlardan ancha ustun bo'lgan fermentlar printsipi bo'yicha shunday xilma-xil sifatlarga ega katalizatorlar yaratiladi.

Fermentlar barcha katalizatorlarga xos bo'lgan umumiy xususiyatlarga ega bo'lishiga qaramay, ular ikkinchisi bilan bir xil emas, chunki ular tirik tizimlarda ishlaydi. Shu sababli, noorganik dunyoda kimyoviy jarayonlarni tezlashtirish uchun tirik tabiat tajribasidan foydalanishga bo'lgan barcha urinishlar jiddiy cheklovlarga duch keladi. Hozircha biz faqat fermentlarning ayrim funktsiyalarini modellashtirish va bu modellardan tirik tizimlar faoliyatini nazariy tahlil qilish uchun foydalanish, shuningdek, ayrim kimyoviy reaksiyalarni tezlashtirish uchun ajratilgan fermentlarni qisman amaliy qo'llash haqida gapirish mumkin.

Bu erda eng istiqbolli yo'nalish biokataliz tamoyillarini kimyoda qo'llashga qaratilgan tadqiqotlardir. kimyoviy texnologiya, buning uchun tirik tabiatning butun katalitik tajribasini, shu jumladan fermentning o'zini, hujayrani va hatto organizmni hosil qilish tajribasini o'rganish kerak.

Elementar ochiq katalitik tizimlarning o'z-o'zini rivojlantirish nazariyasi, uning eng umumiy shaklida, Moskva davlat universiteti professori A.P. Rudenko 1964 yilda, kimyoviy evolyutsiya va biogenezning umumiy nazariyasi. U haqida savollarni hal qiladi harakatlantiruvchi kuchlar va evolyutsiya jarayonining mexanizmlari, ya'ni kimyoviy evolyutsiya qonuniyatlari, elementlar va tuzilmalarning tanlanishi va ularning sababiyligi, kimyoviy tashkil etilishi va ierarxiyasining balandligi haqida. kimyoviy tizimlar evolyutsiya natijasida.

Ushbu nazariyaning nazariy asosi kimyoviy evolyutsiya katalitik tizimlarning o'z-o'zidan rivojlanishi va shuning uchun katalizatorlar rivojlanayotgan moddadir, degan fikrdir. Reaktsiya jarayonida eng katta faollikka ega bo'lgan katalitik joylarning tabiiy tanlanishi mavjud. O'z-o'zini rivojlantirish, o'z-o'zini tashkil etish va katalitik tizimlarning o'z-o'zini murakkablashishi o'zgaruvchan energiyaning doimiy oqimi tufayli yuzaga keladi. Va energiyaning asosiy manbai asosiy reaktsiya bo'lganligi sababli, maksimal evolyutsion afzalliklar ekzotermik reaktsiyalar asosida rivojlanayotgan katalitik tizimlar tomonidan olinadi. Demak, asosiy reaksiya nafaqat energiya manbai, balki katalizatorlardagi eng progressiv evolyutsion o'zgarishlarni tanlash vositasidir.

Bu qarashlarni rivojlantirib, A.P. Rudenko kimyoviy evolyutsiyaning asosiy qonunini ishlab chiqdi, unga ko'ra katalizatordagi evolyutsion o'zgarishlarning yo'llari eng katta tezlik va ehtimollik bilan shakllanadi, bunda uning mutlaq faolligi maksimal darajada oshadi.

Ochiq katalitik tizimlarning o'z-o'zini rivojlantirish nazariyasining amaliy natijasi bu "statsionar bo'lmagan texnologiya", ya'ni o'zgaruvchan reaktsiya sharoitlari bilan texnologiya. Bugungi kunda tadqiqotchilar ishonchli barqarorlashuvi sanoat jarayonining yuqori samaradorligining kaliti bo'lgan statsionar rejim faqat statsionar bo'lmagan rejimning alohida holati degan xulosaga kelishmoqda. Shu bilan birga, reaksiyaning kuchayishiga hissa qo'shadigan ko'plab statsionar bo'lmagan rejimlar kashf etilgan.

Hozirgi vaqtda yangi kimyoning paydo bo'lishi va rivojlanishining istiqbollari allaqachon ko'rinib turibdi, buning asosida kam chiqindi, chiqindisiz va energiya tejaydigan sanoat texnologiyalari yaratiladi.

Bugungi kunda kimyogarlar organizmlar kimyosi qanday asosga qurilgan bo'lsa, kelajakda (aniq tabiatni takrorlamasdan) printsipial jihatdan yangi kimyo, kimyoviy jarayonlarning yangi boshqaruvini qurish mumkin degan xulosaga kelishdi. o'xshash molekulalarni sintez qilish tamoyillari qo'llanila boshlaydi. Quyosh nuridan yuqori samaradorlik bilan foydalanadigan, uni kimyoviy va elektr energiyasiga, shuningdek, kimyoviy energiyani yuqori intensiv yorug'likka aylantiruvchi konvertorlarni yaratish ko'zda tutilgan.

Yovvoyi tabiatning katalitik tajribasini rivojlantirish va olingan bilimlarni sanoat ishlab chiqarishiga tatbiq etish uchun kimyogarlar bir qancha istiqbolli yo'llarni belgilab oldilar.

Birinchidan - yovvoyi tabiatning tegishli ob'ektlariga e'tibor qaratgan holda metall kompleksi katalizi sohasidagi tadqiqotlarni rivojlantirish. Bu kataliz tirik organizmlar tomonidan fermentativ reaksiyalarda qoʻllaniladigan usullar hamda klassik geterogen kataliz usullari bilan boyitiladi.

Ikkinchi yo'l biokatalizatorlarni modellashtirishdan iborat. Hozirgi vaqtda tuzilmalarni sun'iy tanlash tufayli yuqori faollik va selektivlik bilan tavsiflangan ko'plab fermentlarning modellarini qurish mumkin bo'ldi, ba'zida "asl nusxadagi kabi deyarli bir xil yoki strukturaning soddaligi bilan ajralib turadi.

Biroq, hozirgacha olingan modellar tirik tizimlarning tabiiy biokatalizatorlarini almashtira olmaydi. Kimyoviy bilimlar rivojlanishining hozirgi bosqichida bu muammoni hal qilish juda qiyin. Ferment tirik tizimdan ajralib chiqadi, uning tuzilishi aniqlanadi, katalitik funktsiyalarni bajarish uchun reaktsiyaga kiritiladi. Ammo u qisqa vaqt davomida ishlaydi va tezda qulab tushadi, chunki u butundan, hujayradan ajratilgan. Barcha fermentativ apparati bilan butun hujayra undan ajratilgan bir bo'lakdan ko'ra muhimroq ob'ektdir.

Uchinchi yo'l tirik tabiat laboratoriyasining mexanizmlarini o'zlashtirish immobilizatsiyalangan tizimlar kimyosining yutuqlari bilan bog'liq. Immobilizatsiyaning mohiyati tirik organizmdan ajratilgan fermentlarni adsorbsiya yo'li bilan qattiq sirtga mahkamlashdan iborat bo'lib, ularni geterogen katalizatorga aylantirib, uning barqarorligi va uzluksiz ta'sirini ta'minlaydi.

To'rtinchi yo'l Kimyo va kimyoviy texnologiyada biokataliz tamoyillarini qo'llashga qaratilgan tadqiqotlarni ishlab chiqishda u eng keng vazifani - tirik tabiatning butun katalitik tajribasini o'rganish va rivojlantirish, shu jumladan ferment hosil qilish bilan tavsiflanadi. , hujayra va hatto organizm. Aynan shu bosqichda evolyutsion kimyoning samarali fan sifatida asoslari shakllanadi. Olimlarning ta'kidlashicha, bu kimyo fanining jonli tizimlarning analoglarini yaratish istiqboliga ega bo'lgan tubdan yangi kimyoviy texnologiya tomon harakatidir. Bu muammoning yechimi kelajak kimyosini yaratishda muhim o‘rin tutadi.

Inson tanasidagi kimyoviy elementlar

kimyoviy biokataliz katalitik elementi

Erdagi barcha tirik organizmlar, shu jumladan odamlar ham yaqin aloqada muhit... Oziq-ovqat va ichimlik suvi deyarli barcha kimyoviy elementlarning tanaga kirishiga yordam beradi. Ular har kuni tanaga kiritiladi va chiqariladi. Tahlillar shuni ko'rsatdiki, turli odamlarning sog'lom tanasida individual kimyoviy elementlarning miqdori va ularning nisbati taxminan bir xil.

D.I davriy sistemasining amalda barcha elementlari, degan fikr. Mendeleev odat tusiga kiradi. Biroq, olimlarning taxminlari yanada uzoqroq - tirik organizmda nafaqat barcha kimyoviy elementlar mavjud, balki ularning har biri qandaydir biologik funktsiyani bajaradi. Bu faraz tasdiqlanmasligi ham mumkin. Biroq, bu yo'nalishdagi tadqiqotlar rivojlanishi bilan kimyoviy elementlarning ko'payishining biologik roli oshkor bo'ladi. Bu savolga olimlarning vaqti va mehnati oydinlik kiritishi shubhasiz.

Alohida kimyoviy elementlarning bioaktivligi. Inson tanasida metallar taxminan 3% (og'irlik bo'yicha) ni tashkil etishi eksperimental ravishda aniqlangan. Bu juda ko'p. Agar odamning massasini 70 kg deb olsak, metallarning ulushi 2,1 kg ni tashkil qiladi. Alohida metallar uchun massa quyidagicha taqsimlanadi: kaltsiy (1700), kaliy (250 g), natriy (70 g), magniy (42 g), temir (5 g), sink (3 g). Qolganlari iz elementlari uchun. Agar tanadagi elementning konsentratsiyasi 10 2% dan oshsa, u makronutrient hisoblanadi. Mikroelementlar organizmda 10 3 -10 5% konsentratsiyada uchraydi. . Agar elementning konsentratsiyasi 10 5% dan past bo'lsa, u ultramikroelement hisoblanadi. Tirik organizmdagi noorganik moddalar turli shakllarda bo'ladi. Ko'pgina metall ionlari biologik ob'ektlar bilan birikmalar hosil qiladi. Ko'pgina fermentlar (biologik katalizatorlar) tarkibida metall ionlari mavjudligi allaqachon aniqlangan. Misol uchun, marganets 12 xil fermentning bir qismidir, temir - 70, mis - 30 va rux - 100 dan ortiq. Tabiiyki, bu elementlarning etishmasligi tegishli fermentlarning tarkibiga ta'sir qilishi kerak va shuning uchun fermentlarning normal ishlashiga ta'sir qiladi. tanasi. Shunday qilib, metall tuzlari tirik organizmlarning normal faoliyati uchun zarurdir. Bu tajriba hayvonlarini boqish uchun ishlatiladigan tuzsiz dietada o'tkazilgan tajribalar bilan ham tasdiqlandi. Shu maqsadda tuz suv bilan qayta-qayta yuvish yo'li bilan oziq-ovqatdan chiqarildi. Ma'lum bo'lishicha, bunday ovqatni iste'mol qilish hayvonlarning o'limiga olib kelgan.

Oltita element, ularning atomlari oqsillar va nuklein kislotalarning bir qismidir: uglerod, vodorod, azot, kislorod, fosfor, oltingugurt. Bundan tashqari, o'n ikkita elementni ajratib ko'rsatish kerak, ularning organizmlarning hayotiy faoliyati uchun roli va ahamiyati ma'lum: xlor, yod, natriy, kaliy, magniy, kaltsiy, marganets, temir, kobalt, mis, rux, molibden. Adabiyotda biologik faollikning vanadiy, xrom, nikel va kadmiy bilan namoyon bo'lishi haqida ko'rsatmalar mavjud.

Tirik organizm uchun zahar bo'lgan juda ko'p miqdordagi elementlar mavjud, masalan, simob, talliy, cho'chqalar va boshqalar. Ular noqulay biologik ta'sirga ega, ammo ularsiz organizm ishlay oladi. Ushbu zaharlarning ta'sirining sababi oqsil molekulalarida ma'lum guruhlarning bloklanishi yoki mis va ruxning ba'zi fermentlardan siljishi bilan bog'liq degan fikr mavjud. Nisbatan bo'lgan elementlar mavjud katta miqdorda zaharli hisoblanadi va past konsentratsiyalarda organizmga foydali ta'sir ko'rsatadi. Masalan, mishyak kuchli zahar bo'lib, yurak-qon tomir tizimini buzadi, jigar va buyraklarga zarar etkazadi, ammo kichik dozalarda shifokorlar tomonidan odamning ishtahani yaxshilash uchun buyuriladi. Olimlarning fikricha, mishyakning mikro dozalari organizmning zararli mikroblar ta'siriga chidamliligini oshiradi. Xantalning kuchli zaharli moddasi keng tarqalgan. S (CH 2 CH 2 C1) 2 ... Biroq, "Psoriazina" nomi ostida 20 000 ming marta suyultirilgan vazelinda u pullu likenga qarshi ishlatiladi. Zamonaviy farmakoterapiya hali ham zaharli metallarni o'z ichiga olgan ko'p miqdordagi dorilarsiz amalga oshirilmaydi. Bu erda oz miqdorda shifo beradi va ko'p miqdorda - nogironlar degan gapni qanday eslamaslik kerak.

Qizig'i shundaki, natriy xlorid (stol tuzi) organizmdagi normal tarkibga nisbatan o'n baravar ko'p miqdorda zahar hisoblanadi. Insonning nafas olishi uchun zarur bo'lgan kislorod yuqori konsentratsiyada va ayniqsa bosim ostida toksik ta'sir ko'rsatadi. Bu misollar shuni ko'rsatadiki, tanadagi elementning kontsentratsiyasi ba'zan juda muhim, ba'zan esa halokatli ahamiyatga ega.

Temir qon gemoglobinining bir qismi, aniqrog'i, molekulyar kislorodni teskari ravishda bog'laydigan qizil qon pigmentlari. Voyaga etgan odamning qonida taxminan 2,6 g temir mavjud. Tanadagi hayot jarayonida gemoglobinning doimiy parchalanishi va sintezi mavjud. Gemoglobinning parchalanishi bilan yo'qolgan temirni tiklash uchun odamga kuniga taxminan 25 mg ni olish kerak. Tanadagi temir etishmasligi kasallikka olib keladi - anemiya. Biroq, tanadagi ortiqcha temir ham zararli. Bu ko'z va o'pkaning siderozi bilan bog'liq - bu organlarning to'qimalarida temir birikmalarining cho'kishi natijasida yuzaga keladigan kasallik. Tanadagi mis etishmasligi qon tomirlarining yo'q qilinishiga olib keladi. Bundan tashqari, uning etishmasligi saraton kasalligining sababi deb hisoblanadi. Ba'zi hollarda shifokorlar keksa odamlarda o'pka saratonini tanadagi misning yoshga bog'liq kamayishi bilan bog'lashadi. Biroq, misning ortiqcha bo'lishi ruhiy kasalliklarga va ayrim organlarning falajiga olib keladi (Vilson kasalligi). Faqat katta miqdordagi mis birikmalari odamlar uchun zararli. Kichik dozalarda ular tibbiyotda biriktiruvchi va bakteriostatik (bakteriyalarning o'sishi va ko'payishini inhibe qiluvchi) vositalar sifatida qo'llaniladi. Masalan, mis (II) sulfat CuSO 4 ko'z tomchilari (0,25% eritma) shaklida kon'yunktivitni davolashda, shuningdek, traxomada ko'z qalamlari (mis (II) sulfat qotishmasi, kaliy nitrat, alum va kofur) shaklida kauterizatsiya qilish uchun ishlatiladi. Fosfor bilan terining kuyishi bo'lsa, u mis (II) sulfatning 5% eritmasi bilan ko'p miqdorda namlanadi.

Kumush va uning tuzlarining bakteritsid (turli xil bakteriyalarning o'limiga olib keladigan) xususiyati uzoq vaqtdan beri qayd etilgan. Masalan, tibbiyotda yiringli yaralarni yuvish uchun kolloid kumush eritmasi (kollargol) ishlatiladi. Quviq surunkali sistit va uretrit bilan, shuningdek, yiringli kon'yunktivit va blenoreya bilan ko'z tomchilari shaklida. Kumush nitrat AgNO 3 qalam shaklida siğillarni, granulyatsiyalarni va boshqalarni kuydirish uchun ishlatiladi. Suyultirilgan eritmalarda (0,1-0,25%) losonlar, shuningdek, ko'z tomchilari uchun biriktiruvchi va mikroblarga qarshi vosita sifatida ishlatiladi. Olimlarning fikricha, kumush nitratning kuydiruvchi ta'siri uning to'qima oqsillari bilan o'zaro ta'siri bilan bog'liq bo'lib, bu kumushning oqsil tuzlari - albuminatlar hosil bo'lishiga olib keladi.

Hozirgi vaqtda, shubhasiz, barcha tirik organizmlar ionli assimetriya fenomeniga xosligi aniqlangan - ionlarning hujayra ichida va tashqarisida notekis taqsimlanishi. Masalan, mushak tolalari, yurak, jigar, buyraklar hujayralari ichida hujayradan tashqariga nisbatan kaliy ionlarining ko'payishi kuzatiladi. Natriy ionlarining kontsentratsiyasi, aksincha, hujayra tashqarisida uning ichidagiga qaraganda yuqori. Kaliy va natriyning kontsentratsiya gradientining mavjudligi eksperimental tasdiqlangan haqiqatdir. Tadqiqotchilar natriy-kaliy nasosining tabiati va uning qanday ishlashidan xavotirda. Mamlakatimizda ham, xorijda ham ko‘plab olimlar jamoalarining sa’y-harakatlari ana shu masalani hal etishga qaratilgan. Qizig'i shundaki, tananing qarishi bilan hujayra chegarasida kaliy va natriy ionlarining kontsentratsiya gradienti pasayadi. O'lim sodir bo'lganda, hujayra ichidagi va tashqarisida kaliy va natriy konsentratsiyasi darhol tenglashadi.

Litiy va rubidiy ionlarining sog'lom organizmdagi biologik funktsiyasi hali aniq emas. Biroq, ularni tanaga kiritish orqali manik-depressiv psixoz shakllaridan birini davolash mumkinligi haqida dalillar mavjud.

Biologlar va shifokorlar glikozidlarning inson organizmida muhim rol o'ynashini yaxshi bilishadi. Ba'zi tabiiy glikozidlar (o'simliklardan olingan) yurak mushaklariga faol ta'sir qiladi, kontraktil funktsiyalarni kuchaytiradi va yurak tezligini sekinlashtiradi. Agar ko'p miqdorda yurak glikozidi tanaga kirsa, yurakning to'liq tutilishi mumkin. Ba'zi metall ionlari glikozidlarning ta'siriga ta'sir qiladi. Masalan, qonga magniy ionlari kiritilganda glikozidlarning yurak mushagiga ta'siri susayadi.Kalsiy ionlari, aksincha, yurak glikozidlarining ta'sirini kuchaytiradi.

Ba'zi simob birikmalari ham juda zaharli hisoblanadi. Ma'lumki, simob (II) ionlari oqsillar bilan mustahkam bog'lanishga qodir. Simob (II) xloridning toksik ta'siri HgCl 2 (simob xlorid) birinchi navbatda buyrak va ichak shilliq qavatining nekrozida (nekrozida) namoyon bo'ladi. Simob bilan zaharlanish natijasida buyraklar qondan chiqindi mahsulotlarni chiqarish qobiliyatini yo'qotadi.

Qizig'i shundaki, simob (I) xlorid Hg 2 Cl 2 (kalomelning qadimgi nomi) inson tanasi uchun zararsizdir. Bu, ehtimol, tuzning juda past eruvchanligi bilan bog'liq, buning natijasida simob ionlari sezilarli miqdorda tanaga kirmaydi.

Kaliy siyanidi (kaliy siyanidi sifatida) KCN- gidrosiyan kislotasi tuzi HCN... Ikkala birikma ham tez ta'sir qiluvchi va kuchli zaharlardir.

Siyonik kislota va uning tuzlari bilan o'tkir zaharlanishda ong yo'qoladi, nafas olish va yurak falaj bo'ladi. Zaharlanishning dastlabki bosqichida odam bosh aylanishi, peshonada bosim hissi, o'tkir bosh og'rig'i, tez nafas olish, yurak urishini boshdan kechiradi. Hidrosiyan kislotasi va uning tuzlari bilan zaharlanishda birinchi yordam - toza havo, kislorod bilan nafas olish, issiqlik. Natriy nitrit antidotdir. NaNO 2 va organik nitro birikmalar: amil nitrit C 5 H 11 ONO va propil nitrit C 3 H 7 ONO... Natriy nitritining ta'siri gemoglobinning meta-gemoglobinga aylanishiga kamayadi, deb ishoniladi. Ikkinchisi siyanid ionlarini siyanmethemoglobin bilan mustahkam bog'laydi. Shunday qilib, nafas olish fermentlari siyanid ionlaridan ozod qilinadi, bu hujayralar va to'qimalarning nafas olish funktsiyasini tiklashga olib keladi.

Oltingugurt o'z ichiga olgan birikmalar gidrosiyan kislotasiga qarshi vosita sifatida keng qo'llaniladi: kolloid oltingugurt, natriy tiosulfat. Na 2 S 2 O 3 , natriy tetrationat Na 2 S 4 O 6 , shuningdek, oltingugurt o'z ichiga olgan organik birikmalar, xususan, aminokislotalar - glutation, sistein, sistin. Hidrosiyan kislotasi va uning tuzlari oltingugurt bilan o'zaro ta'sirlashganda tenglamaga muvofiq tiosiyanatlarga aylanadi.

HCN + S> HNCS

Tiosiyanatlar inson tanasi uchun mutlaqo zararsizdir.

Uzoq vaqt davomida siyanid bilan zaharlanish xavfi mavjud bo'lganda, yonoqda bir bo'lak shakarni saqlash tavsiya etilgan. 1915 yilda nemis kimyogarlari Rupp va Golze glyukoza gidroksian kislotasi va ba'zi siyanidlar bilan o'zaro ta'sir qilishda toksik bo'lmagan glyukoza siyanogidrin birikmasini hosil qilishini ko'rsatdi:

OH 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

glyukoza siyanogidrin glyukoza

Qo'rg'oshin va uning birikmalari juda kuchli zaharlardir. Inson tanasida qo'rg'oshin suyaklar, jigar va buyraklarda to'planadi.

Noyob hisoblangan talliy kimyoviy elementining birikmalari juda zaharli hisoblanadi.

Shuni ta'kidlash kerakki, ruxsat etilgan darajadan yuqori bo'lgan barcha rangli va ayniqsa og'ir (davriy tizimning oxirida joylashgan) metallar zaharli hisoblanadi.

Karbonat angidrid inson tanasida ko'p miqdorda mavjud va shuning uchun zaharli bo'lishi mumkin emas. 1 soat davomida kattalar bu gazning taxminan 20 litrini (taxminan 40 g) chiqaradi. Jismoniy ish paytida ekshalatsiyalangan karbonat angidrid miqdori 35 litrgacha ko'tariladi. U organizmdagi uglevodlar va yog'larning yonishi natijasida hosil bo'ladi. Biroq, katta tarkib bilan CO 2 kislorod etishmasligi tufayli havoda bo'g'ilish sodir bo'ladi. Odamning konsentratsiyali xonada bo'lishning maksimal davomiyligi CO 2 20% gacha (hajmi bo'yicha) 2 soatdan oshmasligi kerak.Italiyada taniqli g'or ("It g'ori") mavjud bo'lib, unda odam uzoq vaqt turishi mumkin va u erda yugurib ketgan it bo'g'ilib o'ladi. Gap shundaki, g'or taxminan odamning beliga qadar og'ir (azot va kislorodga nisbatan) karbonat angidrid bilan to'ldirilgan. Insonning boshi havo qatlamida bo'lgani uchun u hech qanday noqulaylik his qilmaydi. It o'sib ulg'aygan sayin, karbonat angidrid atmosferasida o'zini topadi va shuning uchun bo'g'ilib qoladi.

Shifokorlar va biologlar uglevodlar organizmda suv va karbonat angidridga oksidlanganda, iste'mol qilingan kislorod molekulasi uchun bitta molekula ajralib chiqishini aniqladilar. CO 2 ... Shunday qilib, tanlanganlarning nisbati CO 2 so'riladi O 2 (nafas olish koeffitsientining qiymati) birga teng. Yog 'oksidlanish holatida nafas olish koeffitsienti taxminan 0,7 ni tashkil qiladi. Shuning uchun nafas olish koeffitsientining qiymatini aniqlash orqali tanada qaysi moddalar asosan yondirilganligini aniqlash mumkin. Qisqa muddatli, ammo kuchli mushaklar yuklari bilan energiya uglevodlarning oksidlanishi va uzoq muddatli - asosan yog'larning yonishi tufayli olinishi eksperimental ravishda aniqlangan. Tananing yog 'oksidlanishiga o'tishi uglevod zaxirasining kamayishi bilan bog'liq deb ishoniladi, bu odatda mushaklarning intensiv ishi boshlanganidan keyin 5-20 minut o'tgach kuzatiladi.

Antidotlar

Antidotlar - zaharlarning biologik tuzilmalarga ta'sirini bartaraf etadigan va kimyoviy vositalar yordamida zaharlarni faolsizlantiradigan moddalar.

Sariq qon tuzi K 4 ko'p og'ir metallar ionlari bilan yomon eriydigan birikmalar hosil qiladi. Bu xususiyat og'ir metallar tuzlari bilan zaharlanishni davolashda amalda qo'llaniladi.

Unitiol - mishyak, simob, qo'rg'oshin, kadmiy, nikel, xrom, kobalt va boshqa metallar birikmalari bilan zaharlanish uchun yaxshi antidot:

CH 2 -CH-CH 2 SO 3 Na H 2 O

Sut universal antidotdir.

Xulosa

Zamonaviy biokimyo materiyaning tabiati va uni o'zgartirish usullari haqidagi bilimlarni rivojlantirishda juda ko'p turli yo'nalishlar bilan ifodalanadi. Shu bilan birga, kimyo shunchaki moddalar haqidagi bilimlar yig'indisi emas, balki boshqa tabiiy fanlar orasida o'z o'rniga ega bo'lgan yuqori tartibli, doimiy rivojlanib boruvchi bilimlar tizimidir.

Kimyo kimyoviy hodisalarning moddiy tashuvchilari, materiya harakatining kimyoviy shaklini sifat jihatidan xilma-xilligini o'rganadi.

Kimyoni mustaqil tabiiy fan sifatida ajratishning eng muhim ob'ektiv asoslaridan biri bu, birinchi navbatda, kuchlar majmuasida va har xil turdagi moddalarda namoyon bo'ladigan moddalar munosabatlari kimyosining o'ziga xosligini tan olishdir. ikki va ko'p atomli birikmalarning mavjudligini aniqlaydigan o'zaro ta'sirlar. Ushbu kompleks odatda sifatida tavsiflanadi kimyoviy bog'lanish materiyani tashkil etishning atom darajasidagi zarrachalarning o'zaro ta'siri jarayonida paydo bo'ladigan yoki parchalanadigan. Kimyoviy bog'lanishning paydo bo'lishi bog'lanish masofasida birlashtirilgan bog'lanmagan atomlar yoki atom parchalarining elektron zichligining oddiy holatiga nisbatan elektron zichligining sezilarli darajada qayta taqsimlanishi bilan tavsiflanadi. Bu xususiyat kimyoviy bog'lanishni molekulalararo o'zaro ta'sirlarning turli ko'rinishlaridan eng aniq ajratib turadi.

Biokimyoning tabiiy fan sifatidagi rolining doimiy ravishda oshib borishi fundamental, murakkab va amaliy tadqiqotlarning jadal rivojlanishi, kerakli xususiyatlarga ega bo'lgan yangi materiallarning jadal rivojlanishi va ishlab chiqarish texnologiyasi sohasida yangi jarayonlar va yangi jarayonlar bilan birga keladi. moddalarni qayta ishlash.

Bibliografiya

1. Katta ensiklopedik lug'at. Kimyo. M., 2001 yil.

2. Grushevitskaya T.T., Sadoxin A.P. Zamonaviy tabiatshunoslik tushunchalari. M., 1998 yil.

3. Kuznetsov V.I., Idlis GM., Gutina V.N. Tabiiy fan. M., 1996 yil.

4. Kimyo // Kimyoviy ensiklopedik lug'at. M., 1983 yil.

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

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

Allbest.ru saytida e'lon qilingan

Shunga o'xshash hujjatlar

Tabiat, kelib chiqishi va hozirgi holatiga kimyoviy qarash. Kimyo fanining bilim predmeti va uning tuzilishi. Kimyo va fizika o'rtasidagi bog'liqlik. Kimyo va biologiya o'rtasidagi bog'liqlik. Kimyo kimyoviy hodisalarning moddiy tashuvchilarning sifat jihatidan xilma-xilligini o'rganadi.

referat, 03/15/2004 qo'shilgan


Kimyo bo'yicha taqdimot. Tirik tizimlar ularda joylashgan kimyoviy elementlardir. Tirik tizimlarning, shuningdek, odamlarning atrof-muhit bilan yaqin aloqasi. Inson tanasining tarkibi. Inson organizmida minerallar almashinuvining buzilishi. Patologik sharoitlar.

taqdimot 24.12.2008 da qo'shilgan


referat, 10.11.2011 qo'shilgan


Inson tanasida keng tarqalgan asosiy kimyoviy elementlar, ularning ba'zilari etishmasligining xarakterli belgilari va alomatlari. Yodning xossalarining umumiy tavsifi, ochilishi va organizmdagi ahamiyati. Uning etishmasligini aniqlash tartibi va uni to'ldirish mexanizmi.

taqdimot 27.12.2010 da qo'shilgan


Beriliyning inson organizmidagi fiziologik roli, uning sinergistlari va antagonistlari. Turli xil hayotiy jarayonlarning borishini ta'minlash uchun inson tanasida magniyning roli. Tanadagi ortiqcha kislotalikni neytrallash. Stronsiyning odamlar uchun qiymati.

referat 05.09.2014 da qoʻshilgan


Talliyning fizik-kimyoviy xossalari, agregatsiya holati, to`yingan bug` bosimi, normal sharoitda bug`lanish issiqligi va qizdirishga sezgirligi. Organizmga kirish va o'zgarish yo'llari. Atrof-muhitga tarqalish manbalari.

test, 24.10.2014 qo'shilgan


Metalllarning kimyoviy xossalari, inson organizmida mavjudligi. Makroelementlar (kaliy, natriy, kaltsiy, magniy) va mikroelementlarning organizmdagi roli. Oziq-ovqat tarkibidagi makro va mikroelementlarning tarkibi. Muayyan elementlarning nomutanosibligi oqibatlari.

taqdimot 03/13/2013 qo'shildi


Kontseptsiya, umumiy xususiyatlar va katalitik reforming jarayonining maqsadi. Reforming jarayonining kimyoviy asoslari: alkanlar, sikloalkanlar, arenlarning transformatsiyasi. Jarayonning katalizatorlari va makrokinetikasi. Katalitik texnologik qurilmalar.

muddatli ish, 10/13/2011 qo'shilgan


Metall va tuzning ekvivalent massasini vodorodni siljish usuli bilan aniqlash. Tajribaning borishi va ma'lumotlari, qurilmalarning xarakteristikalari. Magniyning metall sifatida ishlatilishi, asosiy kimyoviy xossalari. Tajribaning mutlaq va nisbiy xatolarini hisoblash.

laboratoriya ishi, qo'shilgan 05/05/2013


Turli xil past molekulyar og'irlikdagi organik birikmalar kimyoviy tabiat, tirik organizmda sodir bo'ladigan jarayonlarni amalga oshirish uchun zarur. Suvda eriydigan va yog'da eriydigan vitaminlar. Insonning vitaminlarga kundalik ehtiyoji va ularning asosiy vazifalari.

Mavzu: “QON BIOKIMYOSI. QON PLAZMA: KOMONENTLARI VA ULARNING VAZIFALARI. Eritrositlar almashinuvi. KLINIKADA QONNI BIOKIMYOVIY TAHLIL OLISHNING AHAMIYATI "

1. Plazma oqsillari: biologik roli. Plazmadagi oqsil fraksiyalarining tarkibi. Patologik sharoitlarda plazma oqsil tarkibining o'zgarishi (giperproteinemiya, gipoproteinemiya, disproteinemiya, paraproteinemiya).
2. Yallig'lanishning o'tkir bosqichining oqsillari: biologik roli, oqsillarga misollar.
3. Qon plazmasining lipoprotein fraktsiyalari: tarkibi xususiyatlari, organizmdagi roli.
4. Qon plazmasining immunoglobulinlari: asosiy sinflari, tuzilish sxemasi, biologik funktsiyalari. Interferonlar: biologik roli, ta'sir mexanizmi (sxema).
5. Qon plazmasi fermentlari (sekretor, ekskretor, indikator): aminotransferazalar (ALT va AST), ishqoriy fosfataza, amilaza, lipaz, tripsin, laktat dehidrogenaza izofermentlari, kreatinkinaz faolligini o'rganishning diagnostik ahamiyati.
6. Oqsil bo'lmagan azotli qon tarkibiy qismlari (karbamid, aminokislotalar, siydik kislotasi, kreatinin, indikan, to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita bilirubin): tuzilishi, biologik roli, qonda aniqlashning diagnostik ahamiyati. Azotemiya haqida tushuncha.
7. Azotsiz organik komponentlar qon (glyukoza, xolesterin, erkin yog 'kislotalari, keton tanalar, piruvat, laktat), qonda ularni aniqlashning diagnostik ahamiyati.
8. Gemoglobinning tuzilishi va funksiyasining xususiyatlari. Gemoglobinning O2 ga yaqinligini regulyatorlari. Gemoglobinning molekulyar shakllari. Gemoglobin hosilalari. Qonda gemoglobinni aniqlashning klinik va diagnostik ahamiyati.
9. Eritrositlar almashinuvi: etuk eritrotsitlarda glikoliz va pentozafosfat yo'lining roli. Glutation: qizil qon hujayralarida rol. Reaktiv kislorod turlarini detoksifikatsiya qilishda ishtirok etadigan ferment tizimlari.
10. Qonning koagulyatsiyasi ferment faollashuvi kaskadi sifatida. Koagulyatsiyaning ichki va tashqi yo'llari. Qon koagulyatsiyasining umumiy yo'li: protrombinning faollashishi, fibrinogenning fibringa aylanishi, fibrin-polimerning hosil bo'lishi.
11. Qon ivish omillarini post-translatsion modifikatsiyalashda K vitaminining ishtiroki. Dicumarol anti-vitamin K sifatida.

30.1. Qonning tarkibi va funktsiyasi.

Qon- qon tomirlarining yopiq tizimida aylanib yuruvchi, turli xil kimyoviy moddalarni organlar va to'qimalarga tashiydigan va turli hujayralardagi metabolik jarayonlarni birlashtiruvchi suyuq harakatlanuvchi to'qima.

Qon dan iborat plazma va shaklli elementlar (eritrotsitlar, leykotsitlar va trombotsitlar). Qon zardobi plazmadan fibrinogen yo'qligi bilan farq qiladi. Qon plazmasining 90% suv, 10% quruq qoldiq bo'lib, tarkibida oqsillar, oqsil bo'lmagan azotli komponentlar (qoldiq azot), azotsiz organik komponentlar va minerallar mavjud.

30.2. Plazma oqsillari.

Qon plazmasida kelib chiqishi va funktsiyasi bilan farq qiluvchi murakkab ko'p komponentli (100 dan ortiq) oqsillar aralashmasi mavjud. Plazma oqsillarining aksariyati jigarda sintezlanadi. Immunokompetent hujayralar tomonidan immunoglobulinlar va boshqa bir qator himoya oqsillari.

30.2.1. Protein fraksiyalari. Plazma oqsillarini tuzlash orqali albumin va globulin fraktsiyalarini ajratib olish mumkin. Odatda, bu fraktsiyalarning nisbati 1,5 - 2,5 ni tashkil qiladi. Qog'ozda elektroforez usulini qo'llash 5 ta oqsil fraktsiyasini (migratsiya tezligining kamayishi tartibida) aniqlash imkonini beradi: albumin, a1 -, a2 -, b- va g-globulinlar. Har bir fraksiyada nozik fraksiyalash usullaridan foydalanganda, albumindan tashqari, bir qator oqsillarni ajratish mumkin (qon zardobidagi oqsil fraksiyalarining tarkibi va tarkibi, 1-rasmga qarang).

1-rasm. Qon zardobidagi oqsillarning elektroferogrammasi va oqsil fraksiyalarining tarkibi.

Albumin- bilan oqsillar molekulyar og'irlik taxminan 70 000 Ha. Ular gidrofilligi va yuqori plazmasi tufayli kolloid-osmotik (onkotik) qon bosimini ushlab turish va qon va to'qimalar o'rtasidagi suyuqlik almashinuvini tartibga solishda muhim rol o'ynaydi. Tashish funktsiyasini bajaring: erkin yog 'kislotalari, safro pigmentlari, steroid gormonlar, Ca2 + ionlari va ko'plab dorilarni o'tkazish. Albumin shuningdek, boy va tez sotiladigan aminokislota zahirasi bo'lib xizmat qiladi.

α 1-globulinlar:

• Nordon a 1-glikoprotein (orosomukoid) - tarkibida 40% gacha uglevodlar bor, uning izoelektrik nuqtasi kislotali muhitda (2,7). Ushbu oqsilning vazifasi to'liq tushunilmagan; ma'lumki, yallig'lanish jarayonining dastlabki bosqichlarida orozomukoid yallig'lanish o'chog'ida kollagen tolalarining shakllanishiga yordam beradi (Y. Musil, 1985).
• α 1 - antitripsin - bir qator proteazlarning inhibitori (tripsin, kimotripsin, kallikrein, plazmin). Qondagi a1-antitripsin miqdorining tug'ma pasayishi bronxopulmoner kasalliklarga moyillik omili bo'lishi mumkin, chunki o'pka to'qimalarining elastik tolalari proteolitik fermentlarning ta'siriga ayniqsa sezgir.
• Retinolni bog'laydigan protein yog'da eriydigan A vitaminini tashishni amalga oshiradi.
• Tiroksinni bog'laydigan oqsil - yod o'z ichiga olgan qalqonsimon bez gormonlarini bog'laydi va tashiydi.
• Transkortin - glyukokortikoid gormonlarni (kortizol, kortikosteron) bog'laydi va tashiydi.

α 2-globulinlar:

• Gaptoglobinlar (25% a2 -globulinlar) - eritrotsitlarning tomir ichidagi gemolizi natijasida plazmada paydo bo'ladigan gemoglobin bilan barqaror kompleks hosil qiladi. Gaptoglobin-gemoglobin komplekslari RES hujayralari tomonidan so'riladi, bu erda gem va oqsil zanjirlari parchalanadi va temir gemoglobin sintezi uchun qayta ishlatiladi. Bu tanadagi temirning yo'qolishini va gemoglobin tomonidan buyraklarning shikastlanishini oldini oladi.
• Seruloplazmin - mis ionlarini o'z ichiga olgan oqsil (bitta seruloplazmin molekulasida 6-8 Cu2 + ionlari mavjud), bu unga ko'k rang beradi. Bu tanadagi mis ionlarining transport shaklidir. U oksidaza faolligiga ega: Fe2+ ni Fe3+ ga oksidlaydi, bu temirning transferrin bilan bog'lanishini ta'minlaydi. Aromatik aminlarni oksidlashga qodir, adrenalin, norepinefrin, serotonin almashinuvida ishtirok etadi.

b-globulinlar:

• Transferrin - b-globulin fraktsiyasining asosiy oqsili temir temirni turli to'qimalarga, ayniqsa gematopoetiklarga bog'lash va tashishda ishtirok etadi. Transferrin qondagi Fe3 + tarkibini tartibga soladi, siydikda ortiqcha to'planish va yo'qotishning oldini oladi.
• Gemomeksin - gemni bog'laydi va uning buyraklar tomonidan yo'qolishini oldini oladi. Gem-gemopexin kompleksi jigar tomonidan qondan olinadi.
• C-reaktiv oqsil (CRP) - pnevmokokk hujayra devorining C-polisaxaridini (Ca2+ borligida) cho'ktirishga qodir oqsil. Biologik rol u fagotsitozni faollashtirish va trombotsitlar agregatsiyasi jarayonini inhibe qilish qobiliyati bilan belgilanadi. Sog'lom odamlarda plazmadagi CRP kontsentratsiyasi ahamiyatsiz va standart usullar bilan aniqlanmaydi. O'tkir yallig'lanish jarayonida u 20 martadan ko'proq oshadi, bu holda qonda CRP topiladi. CRP tadqiqoti yallig'lanish jarayonining boshqa belgilariga nisbatan afzalliklarga ega: ESR ni aniqlash va leykotsitlar sonini hisoblash. Bu ko'rsatkich ko'proq sezgir, uning ko'payishi oldinroq sodir bo'ladi va tiklanishdan keyin u tezda normal holatga qaytadi.

g-globulinlar:

• Immunoglobulinlar (IgA, IgG, IgM, IgD, IgE) antijenik faollikka ega bo'lgan begona moddalarning kiritilishiga javoban organizm tomonidan ishlab chiqarilgan antikorlardir. Ushbu oqsillar haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun 1.2.5 ga qarang.

30.2.2. Qon plazmasining oqsil tarkibidagi miqdoriy va sifat o'zgarishlari. Turli patologik sharoitlarda qon plazmasining oqsil tarkibi o'zgarishi mumkin. O'zgarishlarning asosiy turlari:

• Giperproteinemiya - umumiy plazma oqsili tarkibining oshishi. Sabablari: ko'p miqdorda suv yo'qotish (qusish, diareya, keng kuyish), yuqumli kasalliklar (g-globulinlar miqdorining ko'payishi tufayli).
• Gipoproteinemiya - plazmadagi umumiy oqsil miqdorining pasayishi. Jigar kasalliklarida (oqsil sintezining buzilishi tufayli), buyrak kasalliklarida (siydikda oqsillarning yo'qolishi tufayli), ochlik paytida (oqsil sintezi uchun aminokislotalarning etishmasligi tufayli) kuzatiladi.
• Disproteinemiya - qon plazmasidagi umumiy oqsilning normal tarkibiga ega bo'lgan oqsil fraksiyalari foizining o'zgarishi, masalan, turli xil yallig'lanish kasalliklarida albumin miqdorining kamayishi va bir yoki bir nechta globulin fraktsiyalari tarkibining ko'payishi.
• Paraproteinemiya - qon plazmasida patologik immunoglobulinlarning paydo bo'lishi - fizik-kimyoviy xossalari va biologik faolligi bilan oddiy oqsillardan farq qiluvchi paraproteinlar. Bu oqsillarga, masalan, kriyoglobulinlar, 37 ° C dan past haroratlarda bir-biri bilan cho'kma hosil qilish. Paraproteinlar Waldenstromning makroglobulinemiyasi bilan qonda, miyelom bilan (oxirgi holatda ular buyrak to'sig'ini engib o'tishlari mumkin va siydikda Bens-Jones oqsillari sifatida topiladi). Paraproteinemiya odatda giperproteinemiya bilan kechadi.

30.2.3. Qon plazmasining lipoprotein fraktsiyalari. Lipoproteinlar qondagi lipidlarni tashuvchi murakkab birikmalardir. Ularga quyidagilar kiradi: hidrofobik yadro, tarkibida triatsilgliserinlar va xolesterin esterlari mavjud va amfifil qobiq, fosfolipidlar, erkin xolesterin va apoprotein oqsillari tomonidan hosil qilingan (2-rasm). Inson qon plazmasida quyidagi lipoprotein fraktsiyalari mavjud:

2-rasm. Qon plazmasi lipoproteinlarining tuzilishi diagrammasi.

• Yuqori zichlikdagi lipoproteinlar yoki a-lipoproteinlar , chunki qog'ozda elektroforez paytida ular a-globulinlar bilan birga harakat qiladilar. Ularda ko'plab oqsillar va fosfolipidlar mavjud bo'lib, xolesterinni periferik to'qimalardan jigarga olib boradi.
• Past zichlikdagi lipoproteinlar yoki b-lipoproteinlar , chunki qog'ozda elektroforez paytida ular b-globulinlar bilan birga harakat qiladilar. Xolesterolga boy; uni jigardan periferik to'qimalarga o'tkazish.
• Juda past zichlikdagi lipoproteinlar yoki pre-b-lipoproteinlar (elektroforetogrammada ular a- va b-globulinlar orasida joylashgan). Past zichlikdagi lipoproteinlarning kashshoflari bo'lgan endogen triatsilgliserollarning transport shakli bo'lib xizmat qiladi.
• Xilomikronlar - elektroforetik harakatsiz; och qoringa olingan qonda yo'q. Ular ekzogen (oziq-ovqat) triatsilgliserinlarning transport shaklidir.

30.2.4. Yallig'lanishning o'tkir bosqichining oqsillari. Bu oqsillar bo'lib, ularning tarkibi o'tkir yallig'lanish jarayonida qon plazmasida ko'payadi. Bularga, masalan, quyidagi oqsillar kiradi:

1. haptoglobin ;
2. seruloplazmin ;
3. C-reaktiv oqsil ;
4. α 1-antitripsin ;
5. fibrinogen (qon ivish tizimining tarkibiy qismi; 30.7.2 ga qarang).

Ushbu oqsillarning sintez tezligi, birinchi navbatda, albuminlar, transferrin va albuminlar (disk elektroforezi paytida eng katta harakatchanlikka ega bo'lgan va albumindan oldingi elektroforetogrammadagi bandga to'g'ri keladigan plazma oqsillarining kichik qismi) shakllanishining pasayishi tufayli oshadi. , uning konsentratsiyasi o'tkir yallig'lanish davrida kamayadi.

O'tkir faza oqsillarining biologik roli: a) bu oqsillarning barchasi hujayralarni yo'q qilish jarayonida ajralib chiqadigan fermentlarning ingibitorlari bo'lib, to'qimalarning ikkilamchi shikastlanishini oldini oladi; b) bu ​​oqsillar immunosupressiv ta'sirga ega (V.L.Dotsenko, 1985).

30.2.5. Qon plazmasining himoya oqsillari. Himoya funktsiyasini bajaradigan oqsillarga immunoglobulinlar va interferonlar kiradi.

Immunoglobulinlar (antikorlar) - organizmga begona tuzilmalar (antijenler) kirishiga javoban ishlab chiqarilgan oqsillar guruhi. Ular limfa tugunlari va taloqda limfotsitlar B tomonidan sintezlanadi. 5 ta sinf mavjud. immunoglobulinlar- IgA, IgG, IgM, IgD, IgE.

3-rasm. Immunoglobulinlar strukturasining sxemasi (o'zgaruvchan hudud kulrang rangda ko'rsatilgan, doimiy hudud soyali emas).

Immunoglobulin molekulalari yagona tuzilish rejasiga ega. Immunoglobulinning strukturaviy birligi (monomer) disulfid bog'lari bilan o'zaro bog'langan to'rtta polipeptid zanjiri tomonidan hosil bo'ladi: ikkita og'ir (H zanjiri) va ikkita engil (L zanjiri) (3-rasmga qarang). IgG, IgD va IgE o'z tuzilishida, qoida tariqasida, monomerlar, IgM molekulalari beshta monomerdan, IgA ikki yoki undan ko'pdan iborat. tuzilmaviy birliklar, yoki monomerlardir.

Immunoglobulinlarni tashkil etuvchi oqsil zanjirlari shartli ravishda muayyan domenlarga yoki ma'lum strukturaviy va funktsional xususiyatlarga ega bo'lgan hududlarga bo'linishi mumkin.

L va H zanjirlarining N-terminal hududlari o'zgaruvchan mintaqa (V) deb ataladi, chunki ularning tuzilishi antikorlarning turli sinflari o'rtasidagi sezilarli farqlar bilan tavsiflanadi. O'zgaruvchan domen ichida aminokislotalar ketma-ketligining eng katta xilma-xilligiga ega 3 ta gipero'zgaruvchan mintaqa mavjud. Bu antikorlarning o'zgaruvchan hududi bo'lib, u komplementarlik printsipiga ko'ra antigen bog'lanishi uchun javobgardir; bu mintaqadagi oqsil zanjirlarining birlamchi tuzilishi antikorlarning o'ziga xosligini aniqlaydi.

H- va L-zanjirlarining C-terminal domenlari antikorlarning har bir sinfida nisbatan doimiy birlamchi tuzilishga ega va doimiy mintaqa (C) deb ataladi. Doimiy hudud immunoglobulinlarning turli sinflarining xususiyatlarini, ularning organizmda tarqalishini aniqlaydi va antijenlarni yo'q qilishga olib keladigan tetiklash mexanizmlarida ishtirok etishi mumkin.

Interferonlar - virusli infektsiyaga javoban tana hujayralari tomonidan sintez qilingan va antiviral ta'sirga ega bo'lgan oqsillar oilasi. Muayyan ta'sir doirasiga ega bo'lgan bir nechta interferon turlari mavjud: leykotsitlar (a-interferon), fibroblast (b-interferon) va immun (g-interferon). Interferonlar ba'zi hujayralar tomonidan sintezlanadi va ajralib chiqadi va boshqa hujayralarga ta'sir qilish orqali o'z ta'sirini ko'rsatadi, bu jihatdan ular gormonlarga o'xshaydi. Interferonlarning ta'sir qilish mexanizmi 4-rasmda ko'rsatilgan.

4-rasm. Interferonlarning ta'sir qilish mexanizmi (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

Hujayra retseptorlari bilan bog'lanib, interferonlar ikkita ferment - 2 ", 5" -oligoadenilat sintetaza va protein kinaz sintezini qo'zg'atadi, ehtimol mos keladigan genlarning transkripsiyasini boshlashi bilan bog'liq. Hosil boʻlgan har ikkala ferment ham oʻz faolligini ikki zanjirli RNKlar ishtirokida koʻrsatadi, yaʼni bu RNKlar koʻpgina viruslarning replikatsiyasi mahsuloti yoki ularning virionlarida boʻladi. Birinchi ferment 2 ", 5" -oligoadenilatlarni (ATF dan) sintez qiladi, ular hujayrali ribonukleaza I ni faollashtiradi; ikkinchi ferment IF2 translyatsiyani boshlash omilini fosforlaydi. Bu jarayonlarning yakuniy natijasi oqsil biosintezi va virusning infektsiyalangan hujayrada ko'payishini inhibe qilishdir (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

30.2.6. Plazma fermentlari. Qon plazmasidagi barcha fermentlarni uch guruhga bo'lish mumkin:

1. sekretor fermentlar - jigarda sintezlanadi, qonga chiqariladi, ular o'z funktsiyalarini bajaradilar (masalan, qon ivish omillari);
2. ajratuvchi fermentlar - jigarda sintezlanadi, odatda safro bilan chiqariladi (masalan, ishqoriy fosfataza), safro chiqishi buzilganida ularning qon plazmasidagi tarkibi va faolligi ortadi;
3. indikator fermentlari - turli to'qimalarda sintezlanadi va bu to'qimalarning hujayralari nobud bo'lganda qon oqimiga kiradi. Turli hujayralarda turli xil fermentlar ustunlik qiladi, shuning uchun organ shikastlanganda qonda uning xarakterli fermentlari paydo bo'ladi. Bu kasalliklarni tashxislashda qo'llanilishi mumkin.

Masalan, agar jigar hujayralari shikastlangan bo'lsa ( gepatit) qonda alanin aminotransferaza (ALT), aspartat aminotransferaza (ACT), laktat dehidrogenaza LDH5 izoenzimi, glutamatdehidrogenaza, ornitinkarbamoiltransferaza faolligi oshadi.

Miyokard hujayralari shikastlanganda ( yurak huruji) qonda aspartat aminotransferaza (ACT), laktat dehidrogenaza LDH1 eofermenti va MB kreatin kinaz izoenzimi faolligi oshadi.

Agar oshqozon osti bezi hujayralari shikastlangan bo'lsa ( pankreatit) qonda tripsin, a-amilaza, lipaza faolligi ortadi.

30.3. Qonning oqsil bo'lmagan azotli komponentlari (qoldiq azot).

Ushbu moddalar guruhiga quyidagilar kiradi: karbamid, siydik kislotasi, aminokislotalar, kreatin, kreatinin, ammiak, indikan, bilirubin va boshqa birikmalar (5-rasmga qarang). Sog'lom odamlarning qon plazmasidagi qoldiq azot miqdori 15-25 mmol / l ni tashkil qiladi. Qonda qoldiq azot miqdorining ortishi deyiladi azotemiya ... Sababiga ko'ra azotemiya ushlab turish va ishlab chiqarishga bo'linadi.

Retension azotemiya siydikda azot almashinuvi mahsulotlarini (birinchi navbatda karbamid) chiqarilishi buzilganida yuzaga keladi va buyrak etishmovchiligiga xosdir. Bunda qondagi oqsil bo'lmagan azotning 90% gacha me'yordagi 50% o'rniga karbamid azotiga to'g'ri keladi.

Ishlab chiqarish azotemiyasi to'qima oqsillarining parchalanishining kuchayishi (uzoq muddat ro'za tutish, qandli diabet, og'ir yaralar va kuyishlar, yuqumli kasalliklar) tufayli qonga azotli moddalarni ortiqcha iste'mol qilish bilan rivojlanadi.

Qoldiq azotni aniqlash oqsilsiz qon zardobidagi filtratda amalga oshiriladi. Konsentrlangan H2 SO4 bilan qizdirilganda oqsilsiz filtratning minerallashuvi natijasida barcha noprotein birikmalarining azoti (NH4) 2 SO4 shakliga aylanadi. NH4 + ionlari Nessler reaktivi yordamida aniqlanadi.

• Karbamid - inson organizmidagi oqsil almashinuvining asosiy yakuniy mahsuloti. Jigarda ammiakni zararsizlantirish natijasida hosil bo'ladi, u buyraklar orqali tanadan chiqariladi. Shuning uchun qondagi karbamid miqdori jigar kasalliklarida kamayadi va buyrak etishmovchiligida ortadi.
• Aminokislotalar- oshqozon-ichak traktidan so'rilish paytida qon oqimiga kiradi yoki to'qima oqsillarining parchalanishi mahsulotidir. Sog'lom odamlarning qonida aminokislotalar orasida alanin va glutamin ustunlik qiladi, ular oqsillar biosintezida ishtirok etish bilan birga ammiakning transport shakllari hisoblanadi.
• Urik kislotasi- purin nukleotidlari katabolizmining yakuniy mahsuloti. Qondagi uning tarkibi gut bilan (ta'limning kuchayishi natijasida) va buyrak funktsiyasining buzilishi bilan (etarlicha chiqarilishi tufayli) ortadi.
• Kreatin- buyrak va jigarda sintezlanadi, mushaklarda kreatin fosfatga aylanadi - mushaklar qisqarishi jarayonlari uchun energiya manbai. Mushaklar tizimi kasalliklari bilan qondagi kreatin miqdori sezilarli darajada oshadi.
• Kreatinin- mushaklardagi kreatin fosfatning fosforillanishi natijasida hosil bo'lgan azot almashinuvining yakuniy mahsuloti tanadan buyraklar orqali chiqariladi. Mushaklar tizimi kasalliklarida qondagi kreatinin miqdori kamayadi, buyrak etishmovchiligida kuchayadi.
• Indikan - indol neytrallash mahsuloti, jigarda hosil bo'lgan, buyraklar tomonidan chiqariladi. Qonda uning miqdori jigar kasalliklari bilan kamayadi, ko'payadi - ichakdagi oqsillarning parchalanish jarayonlari kuchayishi bilan, buyrak kasalliklari bilan.
• Bilirubin (to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita)- gemoglobin katabolizmi mahsulotlari. Qonda bilirubin miqdori sariqlik bilan ortadi: gemolitik (bilvosita bilirubin tufayli), obstruktiv (to'g'ridan-to'g'ri bilirubin tufayli), parenximal (har ikkala fraksiya tufayli).

5-rasm. Qon plazmasining oqsil bo'lmagan azotli birikmalari.

30.4. Qonning azotsiz organik tarkibiy qismlari.

Ushbu moddalar guruhiga ozuqa moddalari (uglevodlar, lipidlar) va ularning almashinuvi mahsulotlari (organik kislotalar) kiradi. Eng yuqori qiymat Klinikada qonda glyukoza, xolesterin, erkin yog 'kislotalari, keton tanachalari va sut kislotasini aniqlash mavjud. Ushbu moddalarning formulalari 6-rasmda ko'rsatilgan.

• Glyukoza- tananing asosiy energiya substrati. Bo'sh qoringa qondagi sog'lom odamlarda uning miqdori 3,3 - 5,5 mmol / l ni tashkil qiladi. Qon glyukozasining ortishi (giperglikemiya) ovqatdan keyin, hissiy stress bilan, diabetes mellitus, hipertiroidizm, Itsenko-Kushing kasalligi bilan og'rigan bemorlarda kuzatiladi. Qon glyukozasining pasayishi (gipoglikemiya) ro'za tutish, kuchli jismoniy zo'riqish, o'tkir spirtli zaharlanish, insulin dozasini oshirib yuborish paytida kuzatiladi.
• Xolesterin- biologik membranalarning muhim lipid komponenti, steroid gormonlar, D3 vitamini, safro kislotalarining kashshofi. Sog'lom odamlarning qon plazmasidagi miqdori 3,9 - 6,5 mmol / l ni tashkil qiladi. Qonda xolesterinning ko'payishi ( giperkolesterolemiya) ateroskleroz, qandli diabet, miksedema, xolelitiyozda kuzatiladi. Qonda xolesterin darajasini pasaytirish ( gipoxolesterinemiya) gipertiroidizm, jigar sirrozi, ichak kasalliklari, ochlik, xoleretik preparatlarni qabul qilishda topiladi.
• Erkin yog 'kislotalari (FFA) to'qimalar va organlar tomonidan energetik material sifatida ishlatiladi. Qonda FFA ning tarkibi ro'za tutish paytida, qandli diabetda, adrenalin va glyukokortikoidlarni qabul qilgandan keyin ortadi; insulin kiritilgandan keyin hipotiroidizmda kamayadi.
• Keton tanalari. Keton tanalari kiradi asetoatsetat, b-gidroksibutirat, aseton- yog 'kislotalarining to'liq bo'lmagan oksidlanish mahsulotlari. Qonda keton tanachalarining miqdori ortadi ( giperketonemiya) ro'za, isitma, diabetes mellitus paytida.
• Sut kislotasi (laktat)- uglevodlarning anaerob oksidlanishining yakuniy mahsuloti. Uning qondagi tarkibi gipoksiya (jismoniy faollik, o'pka, yurak, qon kasalliklari) bilan ortadi.
• Pirouzum kislotasi (piruvat)- uglevodlar va ba'zi aminokislotalar katabolizmining oraliq mahsuloti. Qondagi piruvik kislota miqdorining eng keskin o'sishi mushak ishida va B1 vitamini etishmovchiligida kuzatiladi.

6-rasm. Qon plazmasining azotsiz organik moddalari.

30.5. Qon plazmasining mineral komponentlari.

Minerallar qon plazmasining muhim tarkibiy qismidir. Eng muhim kationlar natriy, kaliy, kaltsiy va magniy ionlaridir. Anionlar ularga mos keladi: xloridlar, bikarbonatlar, fosfatlar, sulfatlar. Qon plazmasidagi ba'zi kationlar organik anionlar va oqsillar bilan bog'liq. Barcha kationlarning yig'indisi anionlar yig'indisiga teng, chunki qon plazmasi elektr neytraldir.

• natriy- hujayradan tashqari suyuqlikning asosiy kationi. Uning qon plazmasidagi miqdori 135 - 150 mmol / l ni tashkil qiladi. Natriy ionlari hujayradan tashqari suyuqlikning osmotik bosimini ushlab turishda ishtirok etadi. Natriy xloridning gipertonik eritmasini parenteral yuborish bilan buyrak usti korteksining giperfunktsiyasi bilan gipernatremiya kuzatiladi. Giponatremiya tuzsiz ovqatlanish, buyrak usti bezlari etishmovchiligi yoki diabetik atsidoz tufayli yuzaga kelishi mumkin.
• Kaliy asosiy hujayra ichidagi kation hisoblanadi. Qon plazmasida u 3,9 mmol / l, eritrotsitlarda esa 73,5 - 112 mmol / l miqdorida bo'ladi. Natriy kabi kaliy ham hujayradagi osmotik va kislota-asos gomeostazini saqlaydi. Giperkalemiya hujayralar nobud bo'lishining kuchayishi (gemolitik anemiya, uzoq muddatli siqilish sindromi), buyraklar orqali kaliy ajralishining buzilishi va suvsizlanish bilan kuzatiladi. Gipokaliemiya buyrak usti korteksining giperfunktsiyasi, diabetik atsidoz bilan kuzatiladi.
• Kaltsiy qon plazmasida shaklda mavjud. Turli funktsiyalarni bajarish: oqsillar (0,9 mmol / L), ionlangan (1,25 mmol / L) va ionlashtirilmagan (0,35 mmol / L) bilan bog'liq. Faqat ionlangan kaltsiy biologik faoldir. Giperkalsemiya giperparatiroidizm, gipervitaminoz D, Itsenko-Kushing sindromi, suyak to'qimalarida destruktiv jarayonlarda kuzatiladi. Gipokalsemiya raxit, hipoparatiroidizm va buyrak kasalliklarida uchraydi.
• Xloridlar qon plazmasida 95 - 110 mmol / l miqdorida bo'ladi, osmotik bosimni, hujayradan tashqari suyuqlikning kislota-ishqor holatini saqlashda ishtirok etadi. Giperkloremiya yurak etishmovchiligi, arterial gipertenziya, gipoxloremiya - qusish, buyrak kasalligi bilan kuzatiladi.
• Fosfatlar qon plazmasida bufer tizimining tarkibiy qismlari bo'lib, ularning konsentratsiyasi 1 - 1,5 mmol / l ni tashkil qiladi. Giperfosfatemiya buyrak kasalliklarida, gipoparatiroidizm, gipervitaminoz D. Gipofosfatemiya giperparatiroidizm, miksedema, raxitda kuzatiladi.

0.6. Kislota-asos holati va uning tartibga solinishi.

Kislota-asos holati (CBS) - tana suyuqliklaridagi vodorod (H +) va gidroksil (OH-) ionlari kontsentratsiyasining nisbati. Sog'lom odam birgalikdagi harakatlar tufayli CBS ko'rsatkichlarining nisbiy doimiyligi bilan tavsiflanadi bufer tizimlari qon va fiziologik nazorat (nafas olish va chiqarish organlari).

30.6.1. Qonning bufer tizimlari. Organizmning bufer tizimlari kuchsiz kislotalar va ularning kuchli asosli tuzlaridan iborat. Har bir bufer tizimi ikkita ko'rsatkich bilan tavsiflanadi:

• pH buferi(bufer komponentlarining nisbatiga bog'liq);
• bufer tanki, ya'ni pH ni bir birlikka o'zgartirish uchun bufer eritmasiga qo'shilishi kerak bo'lgan kuchli asos yoki kislota miqdori (bufer komponentlarining mutlaq kontsentratsiyasiga bog'liq).

Quyidagi qon bufer tizimlari ajralib turadi:

• bikarbonat(H2 CO3 / NaHCO3);
• fosfat(NaH2 PO4 / Na2 HPO4);
• gemoglobin(deoksigemoglobin zaif kislota / oksigemoglobinning kaliy tuzi sifatida);
• oqsil(uning harakati oqsillarning amfoterligi bilan bog'liq). Bikarbonat va bir-biriga yaqin bo'lgan gemoglobin bufer tizimlari birgalikda qonning bufer sig'imining 80% dan ortig'ini tashkil qiladi.

30.6.2. KOSning nafas olishni tartibga solish tashqi nafas olish intensivligini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. Qonda CO2 va H + ning to'planishi bilan o'pkaning ventilyatsiyasi kuchayadi, bu qonning gaz tarkibini normallashishiga olib keladi. Karbonat angidrid va H + kontsentratsiyasining pasayishi o'pka ventilyatsiyasining pasayishiga va bu ko'rsatkichlarning normallashishiga olib keladi.

30.6.3. Buyrak faoliyatini tartibga solish KOS asosan uchta mexanizm orqali amalga oshiriladi:

• bikarbonatlarning reabsorbsiyasi (buyrak kanalchalari hujayralarida H2O va CO2 dan karbonat kislotasi H2CO3 hosil bo'ladi; u dissotsiatsiyalanadi, H + siydikda chiqariladi, HCO3 qonga qayta so'riladi);
• Na + ning glomerulyar filtratdan H + ga qayta so'rilishi (bu holda filtratdagi Na2 HPO4 NaH2 PO4 ga aylanadi va siydikning kislotaligi ortadi) ;
• NH sekretsiyasi 4+ (naychalar hujayralarida glutamin gidrolizi paytida NH3 hosil bo'ladi; u H + bilan o'zaro ta'sir qiladi, NH4 + ionlari hosil bo'ladi, ular siydik bilan chiqariladi.

30.6.4. Qon miqdorining laboratoriya ko'rsatkichlari. WWTPni tavsiflash uchun quyidagi ko'rsatkichlar qo'llaniladi:

• qon pH;
• CO2 ning qisman bosimi (pCO2) qon;
• O2 qisman bosimi (pO2) qon;
• berilgan pH va pCO2 da qondagi bikarbonatlar miqdori ( haqiqiy yoki haqiqiy bikarbonat, AB );
• standart sharoitlarda bemorning qonidagi bikarbonatlar tarkibi, ya'ni. pCO2 = 40 mm Hg da ( standart bikarbonat, SB );
• asoslar yig'indisi qonning barcha bufer tizimlari ( BB );
• ortiqcha yoki asoslarning etishmasligi bemorning ma'lum bir ko'rsatkichi uchun normal bilan solishtirganda qon ( BO'LING , ingliz tilidan. asosiy ortiqcha).

Dastlabki uchta ko'rsatkich to'g'ridan-to'g'ri qonda maxsus elektrodlar yordamida aniqlanadi, olingan ma'lumotlarga asoslanadi, qolgan ko'rsatkichlar nomogrammalar yoki formulalar yordamida hisoblanadi.

30.6.5. Qonning CBS buzilishi. Kislota-asos buzilishlarining to'rtta asosiy shakli mavjud:

• metabolik atsidoz - qandli diabet va ochlik (qonda keton tanachalarining to'planishi tufayli), gipoksiya bilan (laktat to'planishi tufayli) paydo bo'ladi. Ushbu buzilish bilan qonda pCO2 va [HCO3 -] miqdori kamayadi, siydikda NH4 + ajralishi kuchayadi;
• nafas olish atsidozi - bronxit, pnevmoniya, bronxial astma (qonda karbonat angidridni ushlab turish natijasida) bilan yuzaga keladi. Ushbu buzilish bilan pCO2 va qon ko'tariladi, siydikda NH4 + ajralishi kuchayadi;
• metabolik alkaloz - kislotalarning yo'qolishi bilan, masalan, chidamsiz qusish bilan rivojlanadi. Ushbu buzilish bilan pCO2 va qon ko'payadi, HCO3 ning siydik bilan chiqarilishi ortadi va siydikning kislotaliligi pasayadi.
• nafas olish alkalozi - o'pkaning yaxshilangan ventilyatsiyasi bilan, masalan, baland balandlikdagi alpinistlar orasida kuzatiladi. Ushbu buzilish bilan qonda pCO2 va [HCO3 -] miqdori kamayadi va siydikning kislotaliligi pasayadi.

Metabolik atsidozni davolash uchun natriy bikarbonat eritmasi qo'llaniladi; metabolik alkalozni davolash uchun - glutamik kislota eritmasini kiritish.

30.7. Qon koagulyatsiyasining ba'zi molekulyar mexanizmlari.

30.7.1. Qon ivishi- qon pıhtısı (tromb) hosil bo'lishi natijasida shikastlangan tomirdan qon ketishini to'xtatishga olib keladigan molekulyar jarayonlar to'plami. Qon ivish jarayonining umumiy sxemasi 7-rasmda ko'rsatilgan.

7-rasm. Qon koagulyatsiyasining umumiy sxemasi.

Koagulyatsion omillarning aksariyati qonda faol bo'lmagan prekursorlar - fermentlar shaklida mavjud bo'lib, ularning faollashuvi qisman proteoliz... Qon ivishining bir qator omillari K vitaminiga bog'liq: protrombin (II omil), prokonvertin (VII omil), Rojdestvo omillari (IX) va Styuart-Prover (X). K vitaminining roli uning g-karboksiglutamat hosil bo'lishi bilan ushbu oqsillarning N-terminal hududida glutamat qoldiqlarini karboksillanishida ishtirok etishi bilan belgilanadi.

Qon ivishi - bu trombning strukturaviy asosi bo'lgan yakuniy omil faollashgunga qadar bir ivish omilining faollashtirilgan shakli keyingisining faollashuvini katalizlaydigan reaktsiyalar kaskadidir.

Kaskad mexanizmining xususiyatlari quyidagilar:

1) tromb hosil bo'lish jarayonini boshlaydigan omil bo'lmasa, reaktsiya paydo bo'lishi mumkin emas. Shuning uchun qon ivish jarayoni faqat qon oqimining bunday tashabbuskor paydo bo'lgan qismi bilan chegaralanadi;

2) qon koagulyatsiyasining dastlabki bosqichlarida ta'sir qiluvchi omillar juda oz miqdorda talab qilinadi. Kaskadning har bir bo'g'inida ularning ta'siri ko'payadi ( kuchaytirilgan), natijada zararga tez javob beradi.

Oddiy sharoitlarda ichki va tashqi qon koagulyatsiyasi yo'llari mavjud. Ichki yo'l atipik sirt bilan aloqa qilish orqali boshlanadi, bu esa dastlab qonda mavjud bo'lgan omillarning faollashishiga olib keladi. Tashqi yo'l koagulyatsiya odatda qonda mavjud bo'lmagan, ammo to'qimalarning shikastlanishi natijasida u erga kiradigan birikmalar tomonidan boshlanadi. Bu mexanizmlarning ikkalasi ham qon ivish jarayonining normal borishi uchun zarur; ular faqat dastlabki bosqichlarda farqlanadi va keyin birlashadi umumiy yo'l fibrin pıhtısı shakllanishiga olib keladi.

30.7.2. Protrombinni faollashtirish mexanizmi. Faol bo'lmagan trombin prekursorlari - protrombin - jigarda sintezlanadi. Uning sintezida K vitamini ishtirok etadi.Protrombin tarkibida kam uchraydigan aminokislota - g-karboksiglutamatning qoldiqlari bor, bu qisqartma Gla). Protrombinni faollashtirish jarayonida trombotsitlar fosfolipidlari, Ca2 + ionlari va koagulyatsion omillar Va va Xa ishtirok etadi. Faollashtirish mexanizmi quyidagicha ko'rsatilgan (8-rasm).

8-rasm. Trombotsitlarda protrombinni faollashtirish sxemasi (R. Murri va boshq., 1993).

Qon tomirining shikastlanishi qon trombotsitlarining tomir devorining kollagen tolalari bilan o'zaro ta'siriga olib keladi. Bu trombotsitlarning yo'q qilinishiga olib keladi va manfiy zaryadlangan fosfolipid molekulalarining trombotsitlar plazma membranasining ichki tomonidan tashqi tomonga chiqishini osonlashtiradi. Manfiy zaryadlangan fosfolipid guruhlar Ca2+ ionlarini bog'laydi. Ca2+ ionlari, o'z navbatida, protrombin molekulasidagi g-karboksiglutamat qoldiqlari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Ushbu molekula trombotsitlar membranasiga kerakli yo'nalishda o'rnatiladi.

Trombotsitlar membranasida omil Va retseptorlari ham mavjud. Bu omil membranaga bog'lanib, Xa omilini biriktiradi. Xa omil proteazdir; u ma'lum joylarda protrombin molekulasini parchalaydi, buning natijasida faol trombin hosil bo'ladi.

30.7.3. Fibrinogenning fibringa aylanishi. Fibrinogen (I omil) eruvchan plazma glikoproteini bo'lib, molekulyar og'irligi 340 000 ga yaqin.U jigarda sintezlanadi. Fibrinogen molekulasi oltita polipeptid zanjiridan iborat: ikkita A a-zanjir, ikkita B b-zanjir va ikkita g-zanjir (9-rasmga qarang). Fibrinogen polipeptid zanjirlarining uchlari manfiy zaryadlangan. Bu Aa va Bb zanjirlarining N-terminal hududlarida ko'p miqdorda glutamat va aspartat qoldiqlari mavjudligi bilan bog'liq. Bundan tashqari, Bb zanjirlarining B-hududlarida manfiy zaryadlangan noyob aminokislota tirozin-O-sulfat qoldiqlari mavjud:

Bu oqsilning suvda eruvchanligini oshiradi va uning molekulalarining birikishini oldini oladi.

9-rasm. Fibrinogen struktura diagrammasi; strelkalar trombin bilan gidrolizlangan aloqalarni ko'rsatadi. R. Murry va boshqalar, 1993).

Fibrinogenning fibringa aylanishi katalizlanadi trombin (IIa omil). Trombin fibrinogenda to'rtta peptid bog'lanishni gidrolizlaydi: ikkita bog'lanish A a zanjirlarida va ikkita bog'lanish B b zanjirlarida. A va B fibrinopeptidlari fibrinogen molekulasidan ajraladi va fibrin monomeri hosil bo'ladi (uning tarkibi a2 b2 g2). Fibrin monomerlari suvda erimaydi va fibrin pıhtısı hosil qilish uchun bir-biri bilan osongina birlashadi.

Fibrin pıhtının barqarorlashuvi ferment ta'sirida sodir bo'ladi transglutaminaza (XIIIa omil). Bu omil trombin tomonidan ham faollashadi. Transglutaminaza kovalent izopeptid aloqalari yordamida fibrin monomerlari orasidagi o'zaro bog'liqlik.

30.8. Eritrositlar almashinuvining xususiyatlari.

30.8.1. Eritrositlar - yuqori darajada ixtisoslashgan hujayralar, ularning asosiy vazifasi kislorodni o'pkadan to'qimalarga tashishdir. Eritrositlarning umr ko'rish muddati o'rtacha 120 kun; ularning yo'q qilinishi retikulo-endotelial tizim hujayralarida sodir bo'ladi. Tanadagi aksariyat hujayralardan farqli o'laroq, eritrotsitda hujayra yadrosi, ribosomalar va mitoxondriyalar yo'q.

30.8.2. Energiya almashinuvi. Eritrotsitlarning asosiy energiya substrati glyukoza bo'lib, u osonlashtirilgan diffuziya orqali qon plazmasidan keladi. Eritrositlar tomonidan ishlatiladigan glyukozaning 90% ga yaqini ta'sir qiladi glikoliz(anaerob oksidlanish) yakuniy mahsulot - sut kislotasi (laktat) hosil bo'lishi bilan. Yetuk eritrotsitlarda glikoliz bajaradigan funktsiyalarni eslang:

1) glikoliz reaksiyalarida hosil bo'ladi ATF yo'l substratning fosforlanishi ... Eritrotsitlarda ATP dan foydalanishning asosiy yo'nalishi Na +, K + -ATPase ishini ta'minlashdir. Bu ferment eritrotsitlardan Na+ ionlarini qon plazmasiga tashiydi, eritrotsitlarda Na+ to‘planishini oldini oladi va bu qon hujayralarining geometrik shaklini (bikonkav disk) saqlashga yordam beradi.

2) dehidrogenlanish reaksiyasida glitseraldegid-3-fosfat glikolizda hosil bo'ladi NADH... Bu koenzim ferment kofaktoridir methemoglobin reduktaza quyidagi sxema bo'yicha methemoglobinni gemoglobinga tiklashda ishtirok etish:

Bu reaktsiya qizil qon hujayralarida methemoglobin to'planishini oldini oladi.

3) glikoliz metaboliti 1, 3-difosfogliserat ferment ishtirokida qodir difosfogliserat mutazasi 3-fosfogliserat ishtirokida aylanadi 2, 3-difosfogliserat:

2,3-Difosfogliserat gemoglobinning kislorodga yaqinligini tartibga solishda ishtirok etadi. Uning eritrotsitlardagi tarkibi gipoksiya bilan ortadi. 2,3-difosfogliseratning gidrolizi ferment tomonidan katalizlanadi. difosfogliserat fosfataza.

Eritrosit tomonidan iste'mol qilinadigan glyukozaning taxminan 10% pentoza fosfat oksidlanish yo'lida ishlatiladi. Ushbu yo'lning reaktsiyalari eritrotsitlar uchun NADPH ning asosiy manbai hisoblanadi. Bu koenzim oksidlangan glutationni (30.8.3 ga qarang) uning qaytarilgan shakliga aylantirish uchun talab qilinadi. Pentoza fosfat yo'lining asosiy fermenti etishmovchiligi - glyukoza-6-fosfat dehidrogenaza - eritrotsitlarda NADPH / NADP + nisbatining pasayishi, glutationning oksidlangan shakli tarkibining ko'payishi va hujayra qarshiligining pasayishi (gemolitik anemiya).

30.8.3. Eritrositlarda reaktiv kislorod turlarini zararsizlantirish mexanizmlari. Muayyan sharoitlarda molekulyar kislorod faol shakllarga aylanishi mumkin, ular orasida superoksid anioni O2 -, vodorod peroksid N2 O2, gidroksil radikali ON kiradi. va yagona kislorod 1 O2. Kislorodning bu shakllari yuqori darajada reaktiv bo'lib, biologik membranalarning oqsillari va lipidlariga zararli ta'sir ko'rsatishi va hujayralarning nobud bo'lishiga olib kelishi mumkin. O2 miqdori qancha ko'p bo'lsa, uning faol shakllari shunchalik ko'p hosil bo'ladi. Shuning uchun kislorod bilan doimo o'zaro ta'sir qiluvchi eritrotsitlar faol kislorod metabolitlarini zararsizlantirishga qodir samarali antioksidant tizimlarni o'z ichiga oladi.

Antioksidant tizimlarning muhim komponenti tripeptiddir glutation, g-glutamilsistein va glitsinning o'zaro ta'siri natijasida eritrotsitlarda hosil bo'ladi:

Glutationning qisqartirilgan shakli (qisqartirilgan G-SH belgisi) vodorod periks va organik perikslarni (R-O-OH) neytrallashda ishtirok etadi. Bu suv va oksidlangan glutation (qisqartirilgan G-S-S-G) hosil qiladi.

Oksidlangan glutationning qaytarilgan glutationga aylanishi fermentni katalizlaydi. glutation reduktaza. Vodorod manbai - NADPH (pentoza fosfat yo'lidan, 30.8.2 ga qarang):

Eritrositlarda fermentlar ham mavjud superoksid dismutaza va katalaza quyidagi o'zgarishlarni amalga oshirish:

Antioksidant tizimlar eritrotsitlar uchun alohida ahamiyatga ega, chunki oqsillar eritrotsitlarda sintez bilan yangilanmaydi.