Вітаміноподібні речовини - раздел Химия, З історії розвитку біохімії Інозит. Інозит (Мезоінозит) Широко Поширений В...
Інозит. Інозит (мезоінозит) широко поширений в тваринному і рослинному світі. Необхідний людині і багатьом тваринам.
Гіпо- і авітамінози. У людини при недостатній кількості речовини виникають розлади нервової системи, знижується перистальтика кишечнику. У тварин припиняється ріст, виникають специфічні дерматити, наступає облисіння, припиняється ріст шерсті, у птахів – пір’я.
Хімічна будова і властивості. Вітамінною активністю володіє мезоінозит (1, 2, 3, 4, 5, 6-циклогексанол). Інозит – тверда кристалічна речовина, солодка на смак, добре розчиняється у воді і не розчиняється в органічних розчинниках, температура плавлення гідрата – 218°C, ангідриду – 225 – 227°C:
Природні джерела і потреба. Інозит широко поширений у живій природі. Найбільше інозиту міститься в зародках пшениці (700 – 900 мг на 100 г), апельсинах, зеленому горошку, тваринні продукти – телятина, курятина, риба, яйця, молоко – містять мало інозиту (11 – 50 мг на 100 г). Добова потреба для мавп і людини складає 0,5 – 1,5 г.
Обмін вітаміну в організмі. Організм тварин одержує екзо- і ендогенний інозит. У продуктах тваринного походження він знаходиться в зв’язаній формі, в рослинних – у вигляді фітину. Всмоктується в основному в тонкій кишці. З потоком крові поступає до органів і тканин. Використовується для різних потреб. У крові міститься 0,37 – 0,76 мг% інозиту. Інозитом багатий міокард (60 – 200 мг%) і мозок (200 мг%). Частина інозиту знаходиться у складі ліпідів (інозитфосфатиди). При обміні інозит перетворюється на глюкуронову кислоту з подальшими її змінами або виділяється з сечею.
Значення інозиту для обміну речовин. Механізм участі інозиту в реакціях обміну речовин не завжди зрозумілий. Перш за все, інозит є необхідною складовою частиною клітинних мембран. Він володіє ліпотропною дією, запобігаючи ожирінню печінки. Інозит знижує збудливість центральної нервової системи, підвищує перистальтику кишечника, підтримує на постійному рівні осмотичний тиск в сперматозоїдах, прискорює b-окислення жирних кислот, активує амілази, сприяє перетворенню урацила в тимін, впливає на процеси росту та ін.
Антивітаміни. Антагоністом інозиту є гексахлорциклогексан.
Застосування інозиту. Препарати інозиту застосовуються при лікуванні гепатитів, нервових хвороб, жирової інфільтрації печінки та стимуляції кровотворення.
Вітамін B13. Вітамін B13 (оротова кислота) був виділений з молозива як речовина, що володіє вітамінними властивостями. Пізніше його віднесли до вітамінів, необхідних для тварин і мікробів. В порядку черговості відкриття вітамінів групи В він став називатися вітаміном B13.
Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості або відсутності вітаміну сповільнюється і припиняється ріст і розвиток тварин і багатьох мікробів.
Хімічна будова і властивості. Вітамін B13 є похідним піримідина:
Це безбарвна кристалічна речовина, розчиняється в гарячій воді і лугах, має температуру плавлення 345 – 346°C (з розкладанням), з лугами утворює солі.
Природні джерела і потреба.Вітаміном багаті дріжджі (2670 мкг/г), печінка, коров’яче і овече молоко. Потреба людини і тварин в оротовій кислоті вивчена недостатньо.
Обмін вітаміну B13 в організмі. В організм вітамін В13 поступає разом з кормами і синтезується в тканинах мікрофлорою. Всмоктування вітаміну відбувається в тонкій кишці. Використовується тканинами для синтезу піримідинових нуклеотидів та ін. Надлишок вітаміну і продукти його перетворення виділяються з сечею, калом, потом, повітрям, що видихається.
Значення вітаміну B13 для обміну речовин. У птахів і ссавців оротова кислота синтезується з аспарагінової кислоти і карбамоїлфосфата і є джерелом піримідинових основ:
Аспарагінова кислота + Карбамілфосфат ® Уреїдоянтарна кислота ® Дигідрооротова кислота ® Оротова кислота ® Оротидин-5-фосфат ® Уридин-5-моно, ди і трифосфат ® Цитидин
Оротова кислота використовується для синтезу піримідинових нуклеотидів і далі – нуклеїнових кислот. Сприяє утворенню жиру з глюкози, синтезу лактози, служить активатором ксантиноксидази, бере участь в обміні одновуглецевих сполук. При недостатній кількості вітаміну B12 вона відновлює активність глюкозо-6-фосфатази і бетаїнгомоцистеїнметилтрансферази, вітаміну B3 і KoA в печінці.
Антивітаміни вивчені недостатньо.
Застосування вітаміну В13. Препарати оротової кислоти використовуються для стимуляції еритропоеза після крововтрат, при лікуванні захворювань печінки, міокарду, нирок та ін.
Вітамін B15. Вітамін B15 (пангамова кислота) спочатку був відкритий в тканинах печінки. Пізніше його виявили в багатьох продуктах рослинного і тваринного походження.
Гіпо- і авітамінози. При недостатній кількості або відсутності в кормах вітаміну наступає кисневе голодування тканин і жирове переродження печінки.
Хімічна будова і властивості. Пангамова кислота є складним ефіром D-глюконової кислоти і алкільованої амінооцтової кислоти. Її назва – N, N-диметилгліцил-6-глюконова кислота:
Вітамін В15 – кристалічна речовина, білого кольору, з жовтим відтінком і характерним запахом, розчиняється у воді, не розчиняється в органічних розчинниках, гігроскопічна.
Природні джерела і потреба. Вітаміном багаті дріжджі, рис, печінка, кров. Потреба тварин у вітаміні не з’ясована.
Обмін вітаміну B15 в організмі. Питання обміну вітаміну в достатній мірі не були вивчені.
Значення вітаміну B15 для обміну речовин. Пангамова кислота бере активну участь в різних реакціях обміну речовин. Механізм багатьох з них поки не розшифровано. Зокрема, вона бере участь в процесах клітинного дихання, активує перенесення кисню, служить джерелом і переносником метильних груп, підвищує активність піруватдегідрогенази і СДГ, сприяє утворенню АТФ і креатинфосфата, впливає на функції наднирників і активує гексокіназну систему, покращує перебіг процесів біосинтезу білків, нуклеїнових кислот, глікогену.
Застосування вітаміну В15. Препарати вітаміну застосовують при лікуванні хронічних гепатитів, цирозу печінки, емфіземи легень, коронаросклероза, пневмосклероза, дерматитів.
Холін. Холін був виділений з жовчі і жовтка курячого яйця. На його вітамінні властивості звернув увагу О.Я. Данилевський у 1891 р., який відзначив, що лецитин – така ж необхідна основна речовина, як і білки, а молекула лецитину містить залишок холіна. Після встановлення властивості холіна запобігати ожирінню печінки він був віднесений до вітамінів групи В.
Гіпо- і авітамінози. Недостатня кількість або відсутність в раціоні холіна призводить до жирового переродження печінки і відкладення жиру в клітинах різних тканин, особливо нирок. Розвиваються парези і паралічі, падає рівень продуктивності, зменшується синтез протромбіна, у птахів розвивається перозис, деформуються кістки, особливо плюсни, знижується яйценоскість.
Хімічна будова і властивості. Холін є гідроксидом триметил-b-оксіетиламонія:
Холін – сироподібна рідина, добре розчиняється у воді, володіє основними властивостями – утворює солі з кислотами. Як кормову добавку застосовують холінхлорид – кристалічну речовину, розчинну у воді.
Природні джерела і потреба. Високим вмістом холіна відрізняються жовток яйця (1700 мг на 100 г), печінка (630 мг на 100 г), м’ясо різної риби (300 – 400 мг на 100 г), шпинат (230 мг на 100 г), сушена картопля (140 мг на 100 г), рис (80 мг на 100 г), насіння бобів, кормові дріжджі, зерно вівса. Добова потреба в холіні для людини пов’язана зі складом харчового раціону.
Обмін холіна в організмі. Екзогенний холін поступає в харчовий канал у вільному і зв’язаному стані. Зв’язаний холін в організмі піддається звичайним перетворенням. Частина холіну в організмі синтезується. Основою молекули є серин, з якого після декарбоксилування утворюється етаноламін. Метильні групи в молекулу етаноламіна вводяться шляхом трансметилування. Донаторами метильних груп є метіонін, фолієва кислота і вітамін B12. У більшості випадків власний біосинтез не задовольняє потреб організму і потребує екзогенного холіна. Надлишок холіна виводиться з організму з сечею, калом, потом.
Значення холіна для обміну речовин. Холін служить основою для біосинтезу мембранних ліпідів, лецитинів і медіатора нервового збудження – ацетилхоліна. Донатор метильних груп при біосинтезі адреналіна, креатина і метіоніна. Ліпотропний чинник, бере участь в обміні жирів між печінкою і жировою тканиною. З жиру і холіна в печінці утворюються лецитини, при їх наявності забезпечується постійний відтік жирових речовин з печінки в загальне кровоносне русло, що запобігає надмірному відкладенню жиру. Ці процеси протікають головним чином в мітохондріях гепатоцитів.
Антивітаміни. Основним антагоністом холіна є триетилхолін. Він, з’єднуючись з ацетил-КоА, утворює псевдомедіатор – ацетилтриетилхолін.
Застосування холіна. Використовують при захворюваннях печінки.
Вітамін Вт. Вітамін Bт (карнітин) був виділений з м’язового екстракту як речовина, що проявляє вітамінні властивості.
Гіпо- і авітамінози. Вітамін необхідний для розвитку багатьох комах, особливо для личинок печінкового сисуна. За відсутності вітаміну комахи і їх личинки гинуть. У хребетних тварин ці явища не виражені.
Хімічна будова і властивості. Карнітин – b-оксі-g-триметиламіномасляна кислота:
Карнітин – безбарвна кристалічна речовина, розчиняється у воді і етанолі, має температуру плавлення 195–197°C (з розкладанням), володіє вираженими основними властивостями, хімічно активна.
Природні джерела і потреба. Карнітином багата м’язова тканина (20 – 50%), дріжджі, тканини печінки. Потреба тварин у вітаміні не вивчена.
Обмін вітаміну Вт в організмі. Карнітин утворюється в тканинах із глутамінової кислоти. Під впливом певних ферментних систем ця кислота декарбоксилується, потім метилюється і, нарешті, гідроксилується. Деталі проміжного і кінцевого обміну її не вивчені.
Значення вітаміну Bт для обміну речовин. Карнітин бере участь в ліпідному обміні, виконуючи функції переносника залишків жирних кислот через мембрани мітохондрій. Карнітин (К) під впливом специфічних ферментів взаємодіє з ацил-КоА, утворюючи ацил-К. У такому вигляді ацили поступають всередину мітохондрій, після чого карнітин повертається в гіалоплазму, а вони піддаються різним перетворенням і, в першу чергу, окисленню з утворенням хімічної енергії. Транспортування схематично виглядає так:
К + Ацил-КоА « Ацил-К + КоА;
Ацил-К « Ацил + К.
Беручи участь в транспортуванні жирних кислот через мембрани мітохондрій в гіалоплазму, карнітин сприяє синтезу жирних кислот. Швидкість цієї реакції залежить від вмісту в клітині цитрата – активатора ацил-КоА: карнітинацилтрансферази. Карнітин служить донатором метильних груп при біосинтезі холіна.
Антивітаміни. Антагоністи карнітина вивчені недостатньо.
Застосування вітаміну Вт. Препарати карнітина використовуються при лікуванні хвороб печінки та ін.
Вітамін U. Вітамін U (S-метилметіонінсульфоній хлорид) був відкритий як додатковий чинник живлення, запобігав розвитку виразки шлунку і дванадцятипалої кишки.
Гіпо- і авітамінози. При гіпо- і авітамінозах у людини і тварин розвиваються виразки шлунку і дванадцятипалої кишки.
Хімічна будова і властивості. Вітамін U – похідне метіоніна:
Практично використовують його сіль – S-метилметіонінсульфоній хлорид:
Ця тверда речовина, білого кольору, солодкувато-солонувата на смак, із запахом капусти, розчиняється у воді, оптично активна.
Природні джерела і потреба. Найбільше вітаміну міститься у пагонах спаржі (100 – 150 мг на 100 г), листі капусти і томатах. Ним багаті ріпа, цибуля, морква. Потреба людини і тварин у вітаміні вивчена недостатньо.
Обмін вітаміну U в організмі. Вітамін всмоктується в тонкій кишці. З током крові потрапляє в печінку, частково використовується її тканинами, а потім розноситься по всьому організму і включається в реакції обміну речовин. Надлишок вітаміну виділяється з сечею, потом і калом.
Значення вітаміну U для обміну речовин. Значення вітаміну в окремих реакціях обміну речовин вивчено недостатньо. Відомо, що вітамін є донатором метильних груп для біосинтезу холіна і креатину, метилює гістамін, перетворюючи його в неактивний метилгістамин (в цьому полягає болезаспокійлива дія вітаміну). Вітамін затримує відкладення холестерину на стінках кровоносних судин і сприяє видаленню його надлишку з організму, позитивно впливає на регенерацію епітелію слизової оболонки шлунку і дванадцятипалої кишки, уражених виразками.
Антивітаміни. Антагоністи вітаміну вивчені недостатньо.
Застосування вітаміну U. Вітамін використовують для лікування виразок, гастритів та ін.
n-Амінобензойна кислота (ПАБК). n-Амінобензойна кислота проявляє вітамінні властивості для деяких мікроорганізмів.
Гіпо- і авітамінози. За відсутності ПАБК в поживному середовищі мікроби, які потребують цієї речовини, гинуть. У ссавців сповільнюється ріст і наступає депігментація волосся та шерстного покриву.
Хімічна будова і властивості. ПАБК є похідним бензолу:
За фізичними властивостями ПАБК – це біла або злегка жовта кристалічна речовина без запаху, погано розчиняється у воді (1:170), добре – в етанолі, володіє властивостями амфіліта.
Природні джерела і потреба. Вітамін міститься в багатьох рослинних і тваринних тканинах, мікробах. Багаті ним дріжджі (0,4 мг на 100 г), зародки пшениці, картопля.
Обмін ПАБК а організмі. ПАБК раціону всмоктується в основному в тонкій кишці. Тут же частина ПАБК використовується мікрофлорою для синтезу фолієвої кислоти. З током крові вона потрапляє в печінку, потім до інших органів і тканин (в крові міститься 2 – 70 мкг ПАБК на 100 мл). Надлишок ПАБК виводиться з сечею.
Значення ПАБК для обміну речовин. Дія ПАБК на реакції обміну речовин багатогранна. Перш за все вона входить до складу фолієвої і фолінової кислот, отже, бере участь в біосинтезі ДНК і РНК. Впливає на обмін біогенних амінів, на перетворення тирозина в меланін.
Антивітаміни. Конкурентами ПАБК є n-аміносульфонова кислота і сульфаніламід (білий стрептоцид):
Вони витісняють ПАБК з молекул ферментів, що призводить до гальмування реакцій обміну і загибелі відповідних мікроорганізмів.
Застосування ПАБК.ПАБК використовується при лікуванні атеросклерозу, для відновлення пігментації волосся.
Лекція № 7. Ферменти.
Все темы данного раздела:
З історії розвитку біохімії
Біологічна хімія, або біохімія, – це наука про хімічний склад живих організмів і хімічні процеси, що забезпечують їх існування. Слово „біохімія” походить від двох грецьких слів: bi
НАПРЯМИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ В БІОХІМІЇ
Обмін речовин – основна ознака живого. Основною межею, що відрізняє живу матерію від неживих тіл, є обмін речовин. Ф. Енгельс, визначаючи життя, відзначав: „Життя є спосіб існуванн
ХІМІЧНИЙ СКЛАД ТВАРИННОГО ОРГАНІЗМУ
Хімічні елементи. З відомих 115 хімічних елементів в живих організмах було виявлено близько 70. Частина з них постійно знаходиться в тканинах всіх тваринних організмів, незалежно в
Таблиця 1.
Хімічний склад деяких органів і тканин, % (по С. M. Рапопорту)
Орган, тканина
Вода
Білки
Ліпіди
Мінераль
Таблиця 2.
Хімічний склад живої клітини (по О. Гізе)
Речовина
Вміст,
%
Середня молекулярна маса
Число молекул
на
БІОЛОГІЧНІ МЕМБРАНИ
Всі живі клітини відокремлені від навколишнього середовища поверхнею, яка називається клітинною мембраною. Крім того, для еукаріотів характерним є утворення усередині клітин декількох компартментів
Основні поняття і терміни біологічної хімії
Обмін речовин і енергії є однією з найважливіших і найсуттєвіших ознак живого організму. Живі організми – відкриті системи, для існування яких необхідний постійний двосторонній зв'язок (обмін) з на
Загальна характеристика, будова та функції вуглеводів
Вуглеводи – органічні сполуки, які найчастіше складаються з трьох хімічних елементів – вуглецю, водню і кисню. Відомі багато сполук, що містять, окрім цих трьох елементів, також фосфор, сірку і азо
А. Моносахариди
Моносахариди класифікують за наявністю альдегідної або кетонної групи (альдози і кетози), числом вуглецевих атомів (тріози, тетрози, пентози, гексози і т.д.) і за хімічною природою (нейтральні і ки
Б. Полісахариди
Складні вуглеводи ділять на олігосахариди і власне полісахариди. Олігосахариди – це вуглеводи, молекули яких містять від 2 до 10 залишків молекул моносахаридів. Найбільший інтерес представляють ди-
Загальна характеристика, будова та функції ліпідів
Ліпідами називають жири і жироподібні речовини. Містяться вони у всіх живих клітинах і виконують ряд життєво важливих функцій: структурну, метаболічну, енергетичну, захисну. При розкладанні багатьо
Фізичні і хімічні константи деяких жирів
Константи
Вид жиру
Яловичий
Баранячий
Свинячий
Густина при 15°С, г/см3
Білки. Амінокислоти
Білки – високомолекулярні органічні сполуки, азотовмісні нерегулярні біополімери, побудовані з великої кількості залишків амінокислот, сполучених пептидним та іншими видами зв’язків. Свою назву біл
Функції білків
Каталітична функція. Усі ферменти – біологічні каталізатори, що зумовлюють перебіг хімічних реакцій в організмі – мають білкову природу. Вони є необхідними для життєдіяльності кожного живого
Хімічний склад білків
Елементний склад. Дослідження елементного складу білків розпочалось ще на початку XIX ст. Перші дані про елементарний склад білків з’явились у 1809 р. на основі досліджень Ф. Грена. У резуль
Амінокислоти
У живих клітинах синтезується багато макромолекул (білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів), які відіграють роль структурних компонентів, біокаталізаторів, гормонів, рецепторів або в них зосередж
Таблиця 1
L-a-амінокислоти, які входять до складу білків1)
№
Назва
Скорочене
позначення
Стру
Основана на полярності їх R–груп
Неполярні
Полярні
Аланін
Валін*
Ізолейцин*
Лейцин*
Метіонін*
Пролін
Триптофан*
Фенілаланін*
Аргінін**
Асп
Роль в метаболізмі організму
Назва
Роль
Структурна формула
Гідроксилізин
Входить до складу колагену та желатини
Властивості карбоксильної групи
Як і всі інші сполуки, що містять карбоксильну групу, амінокислоти при взаємодії з основами утворюють солі, а в результаті реакцій із спиртами і амінами утворюють, відповідно, ефіри
Властивості аміногрупи
Як і всі сполуки, що містять аміногрупу, амінокислоти взаємодіють з кислотами, утворюючи солі.
Відділення аміногрупи від амінокислоти може бути здійснено багатьма способами
Методи визначення N-кінцевих амінокислот
Реакція з динітрофторбензолом (реакція Сенгера). Динітрофторбензол реагує з аміногрупою амінокислоти і, звільняючи фтористоводневу кислоту, утворює динітрофеніламінокислоту (ДНФ-ак
Будова білків
Всі білки являються високомолекулярними поліпептидами. Умовну границю між великими поліпептидами і білками проводять в області молекулярних мас 8000 – 10000.
Характеристика зв’язкі
Характеристика конформацій поліпептидів
Спіральна структура. Модель просторової конфігурації поліпептидного ланцюга у вигляді спіралі вперше запропонували Л. Полінг і Р. Корі в 1951 p. на основі даних рентгеноструктурного аналізу
Фізико-хімічні властивості білків
Розчинність. Більшість білків розчинна у воді і у водних розчинах. Розчинність залежить від будови молекул білка і іонного складу середовища, зокрема від іонної сили і рН.
Іонна
Визначення молекулярної маси білків
Молекулярна маса білків велика, і для їх визначення часто доводиться використовувати зовсім інші методи, ніж в органічній хімії.
Осмотичний тиск. Якщо речовина, розчинена у воді, ві
Класифікація білків
Для класифікації білків часто використовують функціональний принцип, тобто їх класифікують виходячи з основних функцій, які вони виконують під час метаболізму. За цим принципом білки поділяють на т
Хімічний склад і будова нуклеїнових кислот
Нуклеїнові кислоти, як і білки, є високомолекулярними сполуками. Вони побудовані з великої кількості структурних одиниць, які називаються нуклеотидами, тобто нуклеїнові кислоти – полінуклеотиди.
Компоненти нуклеїнових кислот і їх позначення
Азотиста основа
Нуклеозид
Рибонуклеотидфосфат
Дезоксирибонуклеотидфосфат
моно-
ди-
три-
Будова нуклеїнових кислот
Окремі нуклеотиди, які побудовані з пуринових або піримідинових основ, рибози або дезоксирибози і залишку фосфорної кислоти, сполучаючись між собою, утворюють ди-, три-, тетра-, пента- гекса- і пол
Властивості нуклеїнових кислот
Нуклеїнові кислоти – це речовини білого кольору, волокнистої будови, погано розчинні у воді. їх солі (лужних металів) добре розчинні у воді. Нуклеїнові кислоти розчиняються також у розчинах солей:
Функції нуклеїнових кислот
Нуклеїнові кислоти в організмі виконують різноманітні функції, але найважливішими серед них є участь у передачі спадкових ознак і процесах біосинтезу білка. Основними носіями генетичної інформації
Загальні відомості
Вітаміни були відкриті в 1880 р. російським лікарем М.І. Луніним (1853 – 1937) в експериментах на двох групах білих мишей. Тваринам першої групи він давав штучний раціон (вода + казеїн + лактоза +
Жиророзчинні вітаміни
Жиророзчинні вітаміни не розчиняються у воді, але розчиняються в органічних розчинниках, термостабільні, стійкі до зміни рН середовища, можуть частково депонуватися в тканинах людського і тваринног
Водорозчинні вітаміни
Водорозчинні вітаміни не розчиняються в жирах і багатьох органічних розчинниках, але добре розчиняються у воді, термолабільні, не стійкі до змін рН, не можуть депонуватися в тканинах. Є складовими
Коротка історія вчення про ферменти
Ферменти (ензими) – це біологічні каталізатори білкової природи, які утворюються в живих клітинах і володіють здатністю прискорювати хімічні процеси в організмі. І.П. Павлов назвав
Біосинтез і клітинна локалізація ферментів
Ферменти за хімічною природою є простими або складними білками. Для їх утворення відповідні клітини повинні містити амінокислоти та інші речовини, з яких утворюються простетичні групи або кофермент
Методи виділення і очищення ферментів
Вихідним матеріалом для отримання різних ферментів найчастіше служать органи і тканини тварин і рослин, травні соки, а також клітинна маса мікроорганізмів. Підбираючи матеріал, слід враховувати вид
Загальні властивості ферментів
Білкова природа ферментів. Білкова природа ферментів в даний час повністю встановлена. Всі ферменти є простими або складними білками. Наприклад, до простих білків відносяться. ферм
Оптимальні значення рН для деяких ферментів
(зa T.T. Березовим і Б.Ф. Коровкіним)
Фермент
рН
Фермент
рН
Пепсин
1,
Катіони металів, які активують деякі ферменти
(за T.T. Березовим і Б.Ф. Коровкіним)
Фермент
Катіон металу
Фермент
Катіон металу
Хімічна природа ферментів
Відомо, що ферменти мають білкову природу. Як і білки, їх ділять на прості і складні. Прості ферменти є однокомпонентними, а складні – дво- і багатокомпонентними.
Для ферментів-білків хара
Коферменти. Простетичні групи
Коферментами називають низькомолекулярні органічні сполуки небілкової природи, що володіють здатністю оборотно зв’язуватися з ферментним білком. Їх можна відділити від апофермента діалізом, дією ки
Зоферменти
Ізоферменти – це різновиди ферменту, які володіють однією і тією ж субстратною специфічністю, але відрізняються між собою деякими фізичними, хімічними, каталітичними та імунологічними властивостями
Механізм дії ферментів
Механізм ферментативного каталізу є об’єктом дослідження багатьох учених. При ферментативному каталізі виявляється білкова природа ферментів, їх термолабільність, вплив рН середовища, специфічність
Номенклатура і класифікація ферментів
У даний час відомо понад 1000 ферментів. У міру розвитку біохімії виникала необхідність у вдосконаленні номенклатури і класифікації ферментів. До перших ферментів, відкритих біохіміками, відносятьс
Оксидоредуктази
Ферменти, які каталізують окисно-відновні процеси. Оксидоредуктази – двокомпонентні ферменти. Функції кофакторів у яких можуть виконувати піридин– (НАД і НАДФ) і флавіннуклеотиди (ФМН і ФАД), заліз
Трансферази
Трансферази – клас ферментів, які каталізують перенесення різних хімічних груп від однієї органічної сполуки (донатора) до іншої (акцептору). Вони беруть участь в обміні нуклеїнових кислот, білків,
Гідролази
Це ферменти, що каталізують реакції розщеплення (іноді і синтезу) органічних речовин, за участю води:
R1R2 + HOH « R1H + R2OH
Гідролази
Зомерази
Ці ферменти каталізують реакції внутрішньомолекулярного переміщення різних груп органічних речовин. Складаються з п’яти підкласів.
5.1. Рацемази і епімерази. Каталізують р
Взаємозв’язок між ферментами
Обмін речовин в організмі каталізується поліферментними системами, в які входять ферменти, що належать до всіх шести класів. Між ферментами існує взаємозв’язок, спадкоємність і послідовність. Для н
Ферменти в народному господарстві, медицині, ветеринарії і зоотехнії
Ферменти широко використовуються в народному господарстві. Так, в хлібопеченні застосовують ферментативні препарати, які покращують якість і аромат хліба. Дозрівання тіста прискорюється на 30%, а в
Загальна характеристика гормонів
Гормони – це біологічно активні речовини, які синтезуються залозами внутрішньої секреції і виділяються безпосередньо в кров, лімфу або ліквор. Наука про залози внутрішньої секреції
Гормони гіпоталамуса
Гіпоталамус здійснює зв'язок між центральною нервовою системою і залозами внутрішньої секреції. 32 пари ядер гіпоталамуса беруть участь в регуляції функцій і обміну речовин організму. Регуляція зді
Гормони гіпофіза
Гіпофіз – найважливіша залоза внутрішньої секреції. Разом з гіпоталамусом утворює єдину морфофізіологічну систему, яка регулює різні сторони обміну речовин. Гіпофіз складається з трьох частин: пере
Гормони епіфіза
Епіфіз – це невелика залоза внутрішньої секреції, вона розміщена між мозочком і півкулями головного мозку. Основу епіфіза складають пінеальні і гліальні клітини. Тут синтезується декілька гормонів:
Гормони щитовидної залози
Щитовидна залоза – найважливіший орган внутрішньої секреції. У різних тварин її розміри досягають 6 – 7 см, маса – 15 – 42 г. Швидкість кровотоку в щитовидній залозі в 100 разів більша, ніж у тазов
Гормон паращитовидної залози
Паращитовидні залози – невеликі епітеліальні утворення, розташовані у вигляді однієї – двох пар на поверхні щитовидної залози. Виробляють гормон, який є одним з основних регуляторів обміну кальцію
Гормон навколовушної залози
Навколовушна залоза – найбільша або друга після підшлункової залози по величині залоза. У жуйних секретує безперервно. Навколовушна залоза виробляє гормон паротин.
Хімічна п
Гормон вилочкової залози
Вилочкова залоза (тимус) – лімфоепітеліальний орган. Розвивається в ранньому віці, у дорослих тварин редукується. Залоза складається з кіркової і мозкової речовини. В мозковій речовині в шаруватих
Гормони підшлункової залози
Підшлункова залоза виконує секреторні і інкреторні функції. Її гормонами є: інсулін, глюкагон, ліпокаїн і ваготонін. Гормони виробляються в основному в клітинах острівців Лангерганса, які складають
Чоловічі статеві гормони
Чоловічі статеві гормони – андрогени синтезуються в основному в сім’яниках, деяка частина – в яєчниках і корі наднирників. Найбільша кількість гормонів міститься в спермі. Сперма на 90 – 98% склада
Жіночі статеві гормони
Жіночі статеві гормони синтезуються в яєчниках, плаценті і частково в наднирниках. Відрізняються між собою за хімічною будовою, властивостями і значенням.
Хімічна природа.
Гормони кори наднирників
Наднирники – парні залози внутрішньої секреції. Кожний наднирник складається з кіркової і мозкової речовини. Кіркова речовина складає 60 – 70% загальної маси органу. Експериментальне видалення орга
Гормони мозкової речовини наднирників
Мозкова речовина наднирників складає 30 – 40% його загальної маси. Продукує гормони адреналін і норадреналін. Вивчення гормонів почалося після дослідів Н. Цибульського і Л. Шимановича в 1895 р., як
Гормоноїди
Гормоноїди, або парагормони, – це різнорідні за хімічною будовою речовини, які проявляють сильну біологічну дію на багато фізіологічних процесів в організмі. На відміну від гормонів їх біосинтез не
Загальні уявлення про обмін речовин і енергії
Обмін речовин і енергії є однією з найважливіших і найсуттєвіших ознак живого організму. Живі організми – відкриті системи, для існування яких необхідний постійний двосторонній зв'язок (обмін) з на
Енергетичний баланс організму. Макроергічні сполуки
Обмін речовин в організмі тісно пов’язаний з обміном енергії. Постійне надходження та використання енергії є необхідною умовою існування живих організмів як відкритих систем. За рахунок надходження
Біологічне окислення
Вивчення процесів окислення було започатковано M.В. Ломоносовим та А. Лавуазьє на основі дослідження продуктів згорання. А. Лавуазьє, співставляючи процеси горіння з процесами дихання в живих орган
Таблиця 1
Стандартні потенціали деяких окисно-відновних систем
Система
Е’0, вольт
Кисень / вода
+ 0,82
Окислювальне фосфорилювання
Розглянуті вище реакції окислення – відновлення різних субстратів, що здійснюються в живих організмах у процесі внутрішньоклітинного обміну, дістали назву біологічного окислення. Процеси біологічно
Перетравлювання вуглеводів
Вуглеводи складають основу рослинних кормів. У більшості з них вони знаходяться у вигляді оліго-, гомо- і гетерополісахаридів, складових частин глюко- і мукопротеїдів, нуклеїнових кислот, біокомпле
Всмоктування вуглеводів
Всмоктування – це складний біохімічний процес переходу молекул моносахаридів і їх ефірів через епітелій слизової оболонки тонкої кишки в кров і лімфу. Слід зазначити, що деяка кількість моносахарид
Проміжний обмін
Він протікає в органах, тканинах, клітинах та інтрацелюлярних структурах. При цьому моносахариди крові використовуються для різних потреб організму – енергетичних, пластичних, захисних та ін. Так,
Вміст цукру в крові людини і деяких тварин
Об'єкт дослідження
Вміст цукру,
ммоль/л
Об'єкт дослідження
Вміст цукру, ммоль/л
Ссавці
Синтез глікогену
Глікоген як джерело хімічної енергії і регулятор осмотичного тиску крові має велике значення для організму. В органах відкладається у вигляді зерен.
Вміст глікогену в печінці людини і твар
Розпад глікогену
Глікоген – лабільна сполука. Протягом доби в організмі людини і тварин синтезується і розщеплюється 65 – 70% глікогену печінки.
Зменшення вмісту цукру в крові рефлекторно призводить до роз
Анаеробне розщеплення вуглеводів
Цей процес протікає в органах, тканинах і клітинах живого організму без участі кисню. Його основні реакції схожі з хімізмом спиртового бродіння, названого Л. Пастером „життям без ки
Спиртове бродіння
У нижчих організмів – дріжджових і цвілевих грибів, деяких мікроорганізмів – процес анаеробного перетворення вуглеводів завершується утворенням етилового спирту, тому він дістав наз
Аеробне перетворення вуглеводів
Аеробне й анаеробне перетворення вуглеводів тісно зв'язані між собою. Це насамперед виявляється в тому, що обидва процеси проходять однаково включно до стадії утворення піровиноград
Пентозний цикл
Пентозний цикл – це ланцюг послідовних хімічних перетворень вуглеводів, у результаті якого в тканинах і клітинах звільняється хімічна енергія і утворюються пентози, необхідні для си
Глюкозо-6-фосфат + 7Н2О + 12НАДФ+ ® 6СО2 + 12НАДФ×Н2 + 5 Глюкозо-6-фосфат + H3PO4.
Отже, виходячи із сумарного рівняння бачимо, що при повному окисленні 1 молекули глюкози утворюється 12 молекул відновленого НАДФ, які в процесі окислення у мітохондріях можуть дати
Біосинтез дисахаридів
Важливими представниками дисахаридів є сахароза, лактоза, мальтоза та деякі інші. Біосинтез їх здійснюється в основному за реакціями трансглікозування. При цьому процес перенесення
Регуляція вуглеводного обміну
У регуляції вуглеводного обміну беруть участь нервова система, залози внутрішньої секреції, печінка і деякі вітаміни. Центри, які регулють вуглеводний обмін, розміщені в корі великих півкуль, промі
Патологія вуглеводного обміну
Причинами патології вуглеводного обміну можуть бути багато інфекційних, інвазивних і незаразних хвороб. Патологія вуглеводного обміну найчастіше виявляється у вигляді гіперглікемії і глюкозурії, ац
Біологічна роль ліпідів в організмі
Ліпіди, як і білки, вуглеводи та інші речовини, відіграють в організмі важливу біологічну роль. Вона насамперед визначається тим, що ці речовини характеризуються комплексом своєрідних фізико-хімічн
Трудової діяльності
Вид діяльності
Жир
тваринний
рослинний
Розумова праця:
чоловіки
Перетравлювання ліпідів
Більшість ліпідів засвоюється організмом тільки після попереднього розщеплення. Під впливом травних соків вони гідролізуються до простих сполук (гліцерину, вищих жирних кислот, стеринів, гліколів,
Всмоктування ліпідів
Більшість ліпідів всмоктується в нижній частині дванадцятипалої і у верхній частині тонкої кишки, інші – в інших ділянках тонкої кишки. Продукти розщеплення ліпідів всмоктуються епітелієм ворсинок.
Проміжний обмін
Обмін ліпідів тісно пов'язаний з обміном вуглеводів, білків, мінеральних сполук і вітамінів, оскільки вони мають багато загальних продуктів метаболізму, що зв'язують обмін речовин в єдине ціле. Про
Біосинтез ліпідів
Біосинтез різних груп ліпідів має свої особливості.
Біосинтез жирів. Біосинтез жирів складається з трьох основних етапів: синтез гліцерину, вищих жирних кислот і сполученн
Ліполіз
Ліполізом називається процес ферментативного розщеплення ліпідів тканин і клітин до їх складових частин, які використовуються для задоволення різних потреб організму — енергетичних, пластичних та і
Кінцевий обмін
Основними кінцевими продуктами ліпідного обміну є дві речовини – вуглекислий газ і вода. Вони виділяються легенями, нирками, товстою кишкою, пітними залозами. Вода виділяється переважно у складі се
Регуляція ліпідного обміну
Процеси обміну ліпідів регулюються нейрогуморальним шляхом. Центральна нервова система впливає на ліпідний обмін безпосередньо або через залози внутрішньої секреції. Відповідні ділянки кори великих
Патології ліпідного обміну
Ліпідний обмін порушується при багатьох інфекційних, інвазивних і незаразних хворобах. Часто причиною порушення обміну є неправильно складені раціони. Патологія ліпідного обміну спостерігається при
Перетравлювання білків
У харчовому каналі білки піддаються розщепленню до амінокислот, які потім засвоюються організмом.
У ротовій порожнині їжа, що містить білки, механічно подрібнюється, змочується слиною і пе
Всмоктування білків
Білки всмоктуються у вигляді амінокислот, низькомолекулярних пептидів (частково) і складових частин простетичних груп. У новонароджених всмоктується частина нерозщеплених білків молозива і молока.
Проміжний обмін
Продукти всмоктування білків через систему ворітної вени поступають у печінку. Амінокислоти, що залишилися в крові після проходження через печінку, з печінкової вени потрапляють у велике коло крово
Кінцевий обмін
Під час проміжного обміну утворюється ряд хімічних сполук, які виділяються з організму як продукти розпаду білків. Зокрема, вуглекислий газ, що утворився, виділяється легенями, вода – нирками, пото
Регуляція білкового обміну
Всі етапи білкового обміну регулюються центральною нервовою системою та залозами внутрішньої секреції. Особливе місце в регуляції належить корі великих півкуль головного мозку і підкоровим центрам.
Патології білкового обміну
Обмін білків порушується при багатьох інфекційних, інвазивних і незаразних хворобах. Часто причиною порушень білкового обміну є неправильно складений раціон, недотримання режиму прийому їжі та ін.
Перетравлювання та всмоктування нуклеїнових кислот
Нуклеїнові кислоти в їжі та кормах знаходяться в основному у вигляді нуклеопротеїдів.
У ротовій порожнині їжа, що містить нуклеопротеїди, механічно подрібнюється, змочуються слиною і у виг
Проміжний обмін нуклеїнових кислот
Біосинтез нуклеїнових кислот
Матеріалом для синтезу нуклеїнових кислот у клітинах можуть бути екзогенні продукти гідролітичного розщеплення ДНК і РНК їжі. Частину матеріалів для цих
Кінцевий обмін нуклеїнових кислот
Пуринові і піримідинові основи, що утворилися в тканинах при розщепленні нуклеїнових кислот, отруйні і знешкоджуються в печінці (в меншій мірі – в слизовій оболонці кишок, селезінці та інших органа
Регуляція нуклеїнового обміну
Нуклеїновий обмін регулюється на різних рівнях, починаючи від цілого організму і закінчуючи молекулою нуклеїнової кислоти. Провідне місце належить центральній нервовій системі і її вищому відділу –
Патологія нуклеїнового обміну
Порушення нуклеїнового обміну різні. Найхарактернішою з них є подагра. Її причиною є порушення нейрогуморальної регуляції нуклеїнового обміну. В суглобах, хрящах, сухожильних піхвах і слизов
Значення і розподіл води в організмі
Вода складає близько 3Д біомаси Землі. Перші живі організми виникли у водному середовищі. Життя без води неможливе. Собака, позбавлена корму, може прожити до 100 діб, без води
Обмін води
Тканини і клітини використовують два види води: екзо- і ендогенну. Екзогенна вода поступає в організм ззовні. В загальній масі вона складає 6/7 всієї води, необхідної д
Загальна характеристика мінеральних речовин
У живих організмах виявлено близько 70-ти хімічних елементів, із них 47 присутні в ньому постійно. Це біогенні хімічні елементи.
За кількісним вмістом у живій матерії всі
Обмін мінеральних речовин
Мінеральні речовини, що входять до складу раціону, в організмі піддаються складним перетворенням. Так, основну масу мінеральних речовин, що знаходяться у вільному стані, організм засвоює без якої-н
Мг% на сиру тканину
Орган або тканина
К
Na
Ca
Mg
Cl
P
М'язи
Макроелементи
Чотири макроелементи складають органічну основу живих організмів. Це кисень (62,43%), вуглець (21,15%), водень (9,86%) і азот (3,10%). Решту макроелементів прийнято вважати мінераль
Мікроелементи
Йод. В організмі йоду міститься до 0,027% загальної маси. Йод необхідний для синтезу гормонів щитовидної залози. В організм йод поступає з кормом, водою і повітрям. Всмоктується в шлунку
Регуляція на рівні мембрани
У дослідженнях на бактеріях вдалося точно охарактеризувати механізми, що забезпечують активне і специфічне проникнення в клітину деяких метаболітів завдяки участі в них білків пермеаз, які перенося
Метаболічний рівень регуляції
Метаболічний рівень регуляції забезпечує узгодженість процесів обміну за рахунок зміни концентрації метаболітів. Метаболіти – це низькомолекулярні сполуки, які потрапляють в організм з продуктами х
Оперонний рівень регуляції
Даний рівень регуляції процесів життєдіяльності забезпечується на рівні оперона. Оперон – ділянка ДНК, обмежена промотором і термінатором, яка знаходиться під регуляторною дією гена-регулятора і за
Клітинний рівень регуляції
Якщо врахувати, що клітина є основною структурною одиницею живих організмів, то інтенсивність перебігу обмінних процесів у ній відіграє вирішальну роль у забезпеченні процесів життєдіяльності. Меха
Організменний і популяційний рівні регуляції
Організменний рівень регуляції забезпечується за рахунок складних механізмів, для здійснення яких необхідна наявність спеціальних диференційованих клітин і систем, що виявляють контрольну функцію (
Новости и инфо для студентов