Якая роля цынку ў арганізме чалавека?

Сярод металаў, іёны якіх уваходзяць у склад арганічных злучэнняў, важнае месца належыць цынку. Біяхімікі ўнеслі яго ў групу мікраэлементаў, чыё ўтрыманне ў клетцы не перавышае 0,0001%. Катыёны цынку можна сустрэць як у жывёл, так і ў раслінных арганізмах, дзе ён уваходзіць у склад біялагічна актыўных рэчываў, напрыклад, такіх як гармоны і ферменты, нуклеатыдаў, ліпіды і складаныя эфіры. Ролю цынку ў арганізме чалавека шматстайная: ён неабходны для правільнага абмену рэчываў, звычайнага праходжання імунных працэсаў, ажыццяўлення рэпрадуктыўнай функцыі. У дадзеным артыкуле мы падрабязней разгледзім ўласцівасці злучэнняў, якія змяшчаюць мікраэлемент цынк, а таксама прывядзем прыклады, якія ілюструюць яго значэнне ў падтрыманні гамеастазу чалавечага арганізма.

Атам цынку як комплексообразователь

Большасць ферментаў, якія забяспечваюць правядзенне рэакцый клеткавага метабалізму, ўяўляюць сабой комплексныя рэчывы і ўтрымліваюць іёны жалеза, магнію, медзі, цынку. У біяхіміі яны называюцца металлоорганическими злучэннямі. Ролю цынку ў арганізме чалавека заключаецца ў тым, што ён, з'яўляючыся цэнтральным іёнам, уваходзіць у склад малекул гармонаў, ферментаў і іншых біялагічна актыўных рэчываў, напрыклад інсуліну, лактатдегидрогеназы, антипротеазного бялку крыві. Разгледзім іх ўласцівасці далей.

рэгуляцыя гліколізу

Адным з этапаў энергетычнага абмену ў клетцы з'яўляецца гліколіз - бескіслароднай расшчапленне глюкозы - асноўнага энергетычнага рэчывы клеткі. Ён ажыццяўляецца ў прысутнасці фермента лактатдегидрогеназы і прыводзіць да ператварэння вуглявода ў малочную кіслату. Залішняе ўтрыманне лактата атручвае цытаплазму клеткі, для расшчаплення гэтага рэчыва да бясшкоднай пировиноградной кіслаты ў цитозоле сінтэзуецца цинксодержащий фермент. Яго дзеянне прыводзіць да нейтралізацыі малочнай кіслаты ў клетках сардэчнай мышцы, нефрона і миоцитах, вызваляючы цытаплазму ад таксіну, што пацвярджае важную ролю цынку ў арганізме чалавека. Змест лактатдегидрогеназы ў крыві выкарыстоўваецца ў дыягностыцы захворванняў, якія суправаджаюцца паталагічным узмацненнем абмену рэчываў, у прыватнасці расшчаплення глюкозы, напрыклад, такіх як рак печані, страўніка, лёгкіх, запаленчых працэсаў нырак і дэгенератыўных змяненняў у цягліцах.

Ролю цынку ў развіцці імуннай сістэмы

Лімфатычныя вузлы, вілачкавай жалеза, чырвоны касцяны мозг, паднябенныя міндаліны выпрацоўваюць клеткі, якія валодаюць выяўленым ахоўным эфектам супраць бактэрый, вірусаў, чужародных бялкоў і таксінаў. Ўзровень развіцця імуннай сістэмы вырашальным чынам уплывае на стан здароўя чалавека і шмат у чым залежыць ад своечасовага фарміравання ахоўных элементаў: антыцелаў, інтерферонов, фагацытаў, лімфацытаў, макрофагов. Як усталявалі біяхімічныя даследаванні, усе вышэйпералічаныя рэчывы і клеткі, якія змагаюцца з інфекцыйным пачаткам, утвараюцца пры непасрэдным удзеле мікраэлемента. Важная роля цынку ў арганізме чалавека заключаецца ў тым, што ён удзельнічае ў фарміраванні Т-лімфацытаў і клетак-кілераў. Яны нясуць асноўную нагрузку ў абясшкоджванні хваробатворных бактэрый і вірусаў, якія выклікаюць такія цяжкія захворванні, як сухоты, пнеўманія, сіндром імунадэфіцыту і т. Д. Акрамя таго, іёны цынку актывуюць клеткавыя гены, якія адказваюць за своечасовую рэакцыю ў адказ на стрэсавыя фактары навакольнага асяроддзя і павышэнне супраціўляльнасці арганізма да іх. Таксама і гармоны вілачкавай залозы - тимозин, тимопоэтин і тимулин- становяцца актыўнымі ў прысутнасці комплексных часціц цынку, што спрыяе ўзмацненню імунных працэсаў.

Механізм ўздзеяння мікраэлемента на вірусную інфекцыю

Каб пашырыць уяўленне аб тым, якую ролю адыгрывае цынк ў арганізме чалавека, разгледзім яго функцыі ў блакаванні рэплікацыі нуклеінавых кіслот і сінтэзу бялковых малекул вірусаў. Вынікі мікрабіялагічных даследаванняў пацвердзілі факт накіраванага антывіруснага эфекту іёнаў цынку на ўзбуджальнікаў такіх хвароб, як герпес, энцэфаліт, грып. У прыватнасці, мікраэлемент спрыяе вылучэнню ў кроў розных відаў інтерферонов, што дапамагае на ранніх стадыях захворвання купіраваць імклівае размнажэнне вірусных часціц. Асабліва гэта тычыцца працэсаў трансляцыі бялкоў ўзбуджальніка, якія аказваюцца заблакаванымі. Такім чынам, біялагічная ролю цынку ў арганізме чалавека складаецца ў яго ярка выяўленым супрацьвірусны эфекце, які забяспечвае здольнасць клетак супрацьстаяць патагенным агентам.

Як цынк рэгулюе рэпрадуктыўныя функцыі чалавека?

Здольнасць да размнажэння і працягу роду - найважнейшая ўласцівасць усіх відаў жывых арганізмаў. Для жаночага арганізма цынк неабходны ў перыяд цяжарнасці, а яго дэфіцыт выяўляецца ў сімптомах предменструального сіндрому: мігрэні, з'яўленні ацёкаў і болевых спазмаў. Мікраэлемент з'яўляецца найбольш значным для правільнага развіцця мужчынскі палавой сістэмы і фертыльнасці гамет - народкаў. Маскуліннасці тып фарміравання цела, нармальнае функцыянаванне палавых залоз - яечкаў і прастаты, жыццяздольнасць спермы - такая ролю цынку ў арганізме мужчыны. Цынк ў выглядзе комплексообразователя ўваходзіць у склад найважнейшага палавога гармона - тэстастэрону, які адказвае за ўвесь працэс сперматогенеза, рэпрадуктыўныя ўласцівасці і лібіда мужчыны.

Рост арганізма і яго залежнасць ад арганічных злучэнняў цынку

Вядома, што пярэдняя доля гіпофізу выпрацоўвае гармон соматотропин, ад якога залежаць фізіялагічныя працэсы росту касцяной тканіны. Нароўні з гармонам росту ў гіпаталамусе адбываецца сінтэз інсуліноподобный малекул, якія ўяўляюць сабой поліпептыды і званых соматомединами. Яны ўтрымліваюць атамы цынку і разам з соматотропином паступаюць у кроў, уплываючы на працэсы остеогенеза. Залішняя колькасць роставых фактараў прыводзіць да такіх захворванняў, як гігантызм і акромегалия (непрапарцыйна доўгія канечнасці), а недахоп гармонаў выклікае карлікавасць. Усе вышэйпрыведзеныя факты пацвярджаюць вырашальную ролю цынку ў арганізме дзіцяці, працэсы росту якога кантралююцца цинксодержащими гармонамі.

Функцыі фермента карбоангидразы

У працэсах катабалізму ў клетках і міжклеткавай вадкасці назапашваецца залішняя колькасць прадуктаў распаду: воцатнага альдэгіду, складаных эфіраў, вуглякіслага газу. Каб пазбегнуць інтаксікацыі ў ферментных групу арганізма уваходзіць карбоангидраза. Яна ўтрымлівае комплексны іён цынку і ўзмацняе рэакцыю ўзаемадзеяння шкодных рэчываў з вадой. У выніку гідратацыі таксіны нейтралізуюцца да бясшкодных для клеткі злучэнняў, напрыклад вугальнай кіслаты. Фермент нароўні з гемаглабінам ўваходзіць у склад эрытрацытаў ўсіх млекакормячых, а не толькі чалавека. Карбоангидраза, якая змяшчае цынк і якая знаходзіцца ў чырвоных крывяных цялятах, актывізуе разлажэнне таксічных кіслых соляў карбонатной кіслаты, якія назапашваюцца ў крыві з прычыны ўнутранага дыхання, да вады і вуглякіслага газу. Гэты факт даказвае надзвычай важную ролю цынку ў жыццядзейнасці жывых арганізмаў.

Цинксодержащий фермент - інсулін

Падстраўнікавая жалеза - адзін з галоўных органаў стрававальнай сістэмы, выпрацоўвае цэлы арсенал жыццёва важных энзімаў і гармонаў, адным з якіх з'яўляецца інсулін. Ён змяшчае дзве бялковыя ланцугі, здольныя звязвацца з іёнамі цынку. У такім стане інсулін ўздзейнічае на глюкозу, якая знаходзіцца ў плазме крыві. Ён зніжае яе лішак, які з'яўляецца пасля прыёму вугляводаў, якія змяшчаюцца ў хлебе, бульбе, кандытарскіх вырабах. Гармон выпрацоўваецца астраўкамі Лангерганса падстраўнікавай залозы, і пры яго недастатковай выдзяленні ў чалавека развіваецца цукровы дыябет. Важная роля цынку ў арганізме чалавека заключаецца яшчэ і ў тым, што інсулін, які змяшчае яго, таксама ўплывае на абмен бялкоў і ліпідаў, прыводзячы да дэпанаванню тлушчу ў сальніку і падскурнай тлушчавай абалоніне.

Чым небяспечны недахоп цынку для здароўя чалавека?

Раней мы ўсталявалі факт прысутнасці мікраэлемента ў выглядзе цэнтральнага атама комплексных арганічных злучэнняў, прадстаўленага ў малекулах розных ферментаў. Асаблівае месца сярод іх належыць біялагічна актыўным рэчывам - карбоксипептидазам, якія змяшчаюць іёны цынку. Энзімы ўваходзяць у склад панкрэатычнага соку і неабходныя для нармальнага пераварвання ежы ў дванаццаціперснай кішцы і тонкім кішачніку. Яны таксама ўдзельнічаюць у сінтэзе найважнейшых гармонаў, кантралюючых абмен рэчываў: вазопрессина, оксітоціна, інсуліну. Даказана ўплыў цинксодержащих карбоксипептидаз на механізмы згортванне крыві, рэпарацый тканін, функцыі размнажэння. Відавочна, што дэфіцыт цынку адлюстроўваецца на самаадчуванні і мае наступныя сімптомы: рэзкае зніжэнне імунітэту, схільнасць дэпрэсіўным станам, парушэнні ў працы стрававальнай сістэмы, анамаліі ў развіцці рэпрадуктыўнай функцыі. Усё гэта можа прывесці да незваротных змен у арганізме чалавека.

Значэнне правільнага харчавання ў прафілактыцы дэфіцыту цынку

Адметнай асаблівасцю мікраэлемента з'яўляецца тое, што ён павольна засвойваецца органамі стрававання з прадуктаў расліннага і жывёльнага паходжання: ялавічыны, малака, арахіса, гарбузовых і кунжутных насення. Зніжае ўсмоктванне цынку варсінкамі эпітэлія тонкага кішачніка залішняе ўтрыманне ў химусе грубай клятчаткі, фоліевай кіслаты і іёнаў медзі, кальцыя і кадмію, якія з'яўляюцца антаганістамі цынку. Сутачная патрэба мікраэлемента складае для дзяцей - ад 3 да 7 мг, жанчын - 8 мг, мужчын - 11 мг. Коратка ролю цынку ў арганізме чалавека можна ахарактарызаваць наступным чынам: знаходзячыся ў падстраўнікавай залозе, гонады, печані, лімфацытах і цягліцах, мікраэлемент з'яўляецца жыццёва неабходным для правільнага праходжання метабалічных рэакцый, функцыянавання стрававальнай, эндакрыннай і палавой сістэм чалавека.