Među metalima čiji su joni deo organskih jedinjenja, važno mesto zauzima cink. Biohemičari su ga uvrstili u grupu elemenata u tragovima, čiji sadržaj u ćeliji ne prelazi 0,0001%. Kationi cinka se mogu naći i u životinjama i u biljnim organizmima, gdje je dio biološki aktivnih supstanci, kao što su hormoni i enzimi, nukleotidi, lipidi i esteri. Uloga cinka u ljudskom organizmu je raznolika: neophodan je za pravilan metabolizam, normalan tok imunoloških procesa i ostvarivanje reproduktivne funkcije. U ovom članku ćemo detaljnije pogledati svojstva jedinjenja koja sadrže element u tragovima cink, kao i navesti primjere koji ilustruju njegovu važnost u održavanju homeostaze ljudskog tijela.
Atom cinka kao agens za stvaranje kompleksa
Većina enzima uključenih u reakcijećelijskog metabolizma, složene su tvari i sadrže ione željeza, magnezija, bakra, cinka. U biohemiji se nazivaju organometalna jedinjenja. Uloga cinka u ljudskom organizmu leži u činjenici da je, kao centralni jon, deo molekula hormona, enzima i drugih biološki aktivnih supstanci, kao što su insulin, laktat dehidrogenaza, antiproteazni protein krvi. Razmotrite njihova svojstva dalje.
regulacija glikolize
Jedna od faza energetskog metabolizma u ćeliji je glikoliza - razgradnja glukoze bez kiseonika - glavne energetske supstance ćelije. Izvodi se u prisustvu enzima laktat dehidrogenaze i dovodi do konverzije ugljikohidrata u mliječnu kiselinu. Prevelik sadržaj laktata truje citoplazmu ćelije, za razgradnju ove supstance do bezopasne pirogrožđane kiseline, u citosolu se sintetiše enzim koji sadrži cink. Njegovo djelovanje dovodi do neutralizacije mliječne kiseline u stanicama srčanog mišića, nefrona i miocita, oslobađajući citoplazmu od toksina, što potvrđuje važnu ulogu cinka u ljudskom tijelu. Sadržaj laktat dehidrogenaze u krvi koristi se u dijagnostici bolesti praćenih patološkim povećanjem metabolizma, posebno razgradnjom glukoze, kao što su rak jetre, želuca, pluća, upala bubrega i degenerativne promjene u mišići.
Uloga cinka u razvoju imunog sistema
Limfni čvorovi, timus, crvena koštana srž, palatinakrajnici proizvode stanice koje imaju izražen zaštitni učinak protiv bakterija, virusa, stranih proteina i toksina. Nivo razvijenosti imunog sistema ima odlučujući uticaj na stanje zdravlja ljudi i u velikoj meri zavisi od pravovremenog formiranja zaštitnih elemenata: antitela, interferona, fagocita, limfocita, makrofaga. Kako su utvrdile biohemijske studije, sve gore navedene supstance i ćelije koje se bore protiv početka infekcije nastaju uz direktno učešće mikroelementa. Važna uloga cinka u ljudskom organizmu je da učestvuje u formiranju T-limfocita i ćelija ubica. Oni nose glavni teret u neutralizaciji patogenih bakterija i virusa koji uzrokuju ozbiljne bolesti kao što su tuberkuloza, upala pluća, sindrom imunodeficijencije itd. Osim toga, joni cinka aktiviraju ćelijske gene odgovorne za pravovremeni odgovor na faktore stresa iz okoline i povećavaju otpornost organizma na njima. Takođe, hormoni timusa - timozin, timopoetin i timulin - postaju aktivni u prisustvu kompleksnih čestica cinka, što pojačava imunološke procese.
Mehanizam djelovanja mikroelemenata na virusnu infekciju
Da bismo proširili naše razumijevanje uloge cinka u ljudskom tijelu, razmotrite njegove funkcije u blokiranju replikacije nukleinskih kiselina i sinteze virusnih proteinskih molekula. Rezultati mikrobioloških studija potvrdili su činjenicu usmjerenog antivirusnog djelovanjajoni cinka na patogene kao što su herpes, encefalitis, gripa. Konkretno, mikroelement potiče oslobađanje različitih vrsta interferona u krv, što pomaže u zaustavljanju brzog umnožavanja virusnih čestica u ranim fazama bolesti. Ovo se posebno odnosi na procese translacije proteina patogena, koji su blokirani. Dakle, biološka uloga cinka u ljudskom organizmu leži u njegovom izraženom antivirusnom dejstvu, koje obezbeđuje sposobnost ćelija da se odupru patogenim agensima.
Kako cink reguliše ljudske reproduktivne funkcije?
Sposobnost reprodukcije i razmnožavanja je najvažnije svojstvo svih vrsta živih organizama. Ženskom organizmu cink je neophodan u trudnoći, a njegov nedostatak se manifestuje simptomima predmenstrualnog sindroma: migrena, edem i bolni grčevi. Element u tragovima je najznačajniji za pravilan razvoj muškog reproduktivnog sistema i plodnost gameta - spermatozoida. Muški tip formiranja tijela, normalno funkcioniranje spolnih žlijezda - testisa i prostate, održivost sperme - to je uloga cinka u tijelu muškarca. Cink u obliku kompleksirajućeg agensa dio je najvažnijeg spolnog hormona - testosterona, koji je odgovoran za cjelokupni proces spermatogeneze, reproduktivne osobine i muški libido.
Rast tijela i njegova ovisnost o organskim jedinjenjima cinka
Poznato je da prednja hipofiza proizvodi hormon somatotropin iz kojegfiziološki procesi rasta koštanog tkiva zavise. Zajedno sa hormonom rasta u hipotalamusu dolazi do sinteze molekula sličnih insulinu, koji su polipeptidi i nazivaju se somatomedini. Sadrže atome cinka i zajedno sa somatotropinom ulaze u krvotok, utičući na procese osteogeneze. Višak faktora rasta dovodi do bolesti kao što su gigantizam i akromegalija (neproporcionalno dugi udovi), dok nedostatak hormona uzrokuje patuljastost. Sve gore navedene činjenice potvrđuju odlučujuću ulogu cinka u organizmu djeteta čiji procesi rasta kontrolišu hormoni koji sadrže cink.
Funkcije enzima karboanhidraze
U procesima katabolizma u ćelijama i međućelijskoj tečnosti nakuplja se višak proizvoda raspadanja: acetaldehida, estera, ugljen-dioksida. Da bi se izbjegla intoksikacija, karboanhidraza je uključena u grupu enzima tijela. Sadrži kompleksni ion cinka i pojačava reakciju interakcije štetnih tvari s vodom. Kao rezultat hidratacije, toksini se neutraliziraju u spojeve koji su bezopasni za ćeliju, kao što je ugljična kiselina. Enzim je, zajedno sa hemoglobinom, dio eritrocita svih sisara, ne samo ljudi. Karboanhidraza, koja sadrži cink i nalazi se u crvenim krvnim zrncima, aktivira razgradnju toksičnih kiselih karbonatnih soli, koje se akumuliraju u krvi zbog unutrašnjeg disanja, do vode i ugljičnog dioksida. Ova činjenica dokazuje izuzetno važnu ulogu cinka u životu živih organizama.
enzim koji sadrži cink - insulin
Gušterača je jedan od glavnih organa probavnog sistema, proizvodi čitav arsenal vitalnih enzima i hormona, od kojih je jedan insulin. Sadrži dva proteinska lanca sposobna da se vežu za jone cinka. U tom stanju inzulin djeluje na glukozu u krvnoj plazmi. Smanjuje njegov višak koji se javlja nakon unosa ugljikohidrata sadržanih u kruhu, krumpiru, konditorskim proizvodima. Hormon proizvode Langerhansova otočića pankreasa, a ako se ne luči dovoljno, osoba razvija dijabetes melitus. Važna uloga cinka u ljudskom organizmu leži u činjenici da insulin, koji ga sadrži, utiče i na metabolizam proteina i lipida, što dovodi do taloženja masti u omentumu i potkožnom masnom tkivu.
Koja je opasnost od nedostatka cinka za ljudsko zdravlje?
Ranije smo utvrdili činjenicu prisustva mikroelementa u vidu centralnog atoma složenih organskih jedinjenja, prisutnog u molekulima različitih enzima. Posebno mjesto među njima imaju biološki aktivne tvari - karboksipeptidaze koje sadrže ione cinka. Enzimi su dio soka pankreasa i neophodni su za normalnu probavu hrane u duodenumu i tankom crijevu. Također su uključeni u sintezu najvažnijih hormona koji kontroliraju metabolizam: vazopresina, oksitocina, inzulina. Utjecaj karboksipeptidaza koje sadrže cink na mehanizme zgrušavanja krvi, reparacijetkiva, reproduktivne funkcije. Očigledno je da nedostatak cinka utiče na zdravstveno stanje i ima sljedeće simptome: nagli pad imuniteta, sklonost depresiji, poremećaji u probavnom sistemu, anomalije u razvoju reproduktivne funkcije. Sve ovo može dovesti do nepovratnih promjena u ljudskom tijelu.
Važnost pravilne ishrane u prevenciji nedostatka cinka
Karakteristična karakteristika elementa u tragovima je da se polako apsorbira u probavni organi iz proizvoda biljnog i životinjskog porijekla: govedine, mlijeka, kikirikija, sjemenki bundeve i susama. Smanjuje apsorpciju cinka resicama epitela tankog crijeva, višak sadržaja u himusu grubih vlakana, folne kiseline i bakra, jona kalcija i kadmija, koji su antagonisti cinka. Dnevna potreba za mikroelementom za djecu je od 3 do 7 mg, za žene - 8 mg, za muškarce - 11 mg. Ukratko, uloga cinka u ljudskom tijelu može se okarakterisati na sljedeći način: u gušterači, gonadama, jetri, limfocitima i mišićima, mikroelement je od vitalnog značaja za pravilan tok metaboličkih reakcija, funkcioniranje probavnog, endokrinog i reproduktivnog sustava. sistemi osobe.
