Među metalima čiji su ioni dio organskih spojeva, važno mjesto pripada cinku. Biokemičari su ga uvrstili u skupinu elemenata u tragovima, čiji sadržaj u stanici ne prelazi 0,0001%. Kationi cinka mogu se naći i u životinjama i u biljnim organizmima, gdje je dio biološki aktivnih tvari, kao što su hormoni i enzimi, nukleotidi, lipidi i esteri. Uloga cinka u ljudskom tijelu je raznolika: neophodan je za pravilan metabolizam, normalan tijek imunoloških procesa i provedbu reproduktivne funkcije. U ovom članku pobliže ćemo pogledati svojstva spojeva koji sadrže element u tragovima cink, kao i navesti primjere koji ilustriraju njegovu važnost u održavanju homeostaze ljudskog tijela.
Atom cinka kao agens za stvaranje kompleksa
Većina enzima uključenih u reakcijestaničnog metabolizma, složene su tvari i sadrže ione željeza, magnezija, bakra, cinka. U biokemiji se nazivaju organometalni spojevi. Uloga cinka u ljudskom tijelu leži u činjenici da je, kao središnji ion, dio molekula hormona, enzima i drugih biološki aktivnih tvari, kao što su inzulin, laktat dehidrogenaza, antiproteazni protein krvi. Razmotrite njihova svojstva dalje.
regulacija glikolize
Jedna od faza energetskog metabolizma u stanici je glikoliza - razgradnja glukoze bez kisika - glavne energetske tvari stanice. Provodi se u prisutnosti enzima laktat dehidrogenaze i dovodi do pretvorbe ugljikohidrata u mliječnu kiselinu. Prekomjerni sadržaj laktata truje citoplazmu stanice, za razgradnju ove tvari do bezopasne pirogrožđane kiseline, u citosolu se sintetizira 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, posebice razgradnjom glukoze, kao što su rak jetre, želuca, pluća, upala bubrega i degenerativne promjene u mišići.
Uloga cinka u razvoju imunološkog sustava
Limfni čvorovi, timus, crvena koštana srž, palatinakrajnici proizvode stanice koje imaju izražen zaštitni učinak protiv bakterija, virusa, stranih proteina i toksina. Razina razvoja imunološkog sustava presudno utječe na stanje ljudskog zdravlja i uvelike ovisi o pravovremenom stvaranju zaštitnih elemenata: antitijela, interferona, fagocita, limfocita, makrofaga. Kao što su biokemijske studije utvrdile, sve gore navedene tvari i stanice koje se bore protiv početka infekcije nastaju uz izravno sudjelovanje mikroelementa. Važna uloga cinka u ljudskom tijelu je da sudjeluje u stvaranju T-limfocita i stanica ubojica. Oni nose glavni teret u neutralizaciji patogenih bakterija i virusa koji uzrokuju ozbiljne bolesti poput tuberkuloze, upale pluća, sindroma imunodeficijencije itd. Osim toga, ioni cinka aktiviraju stanične gene odgovorne za pravovremeni odgovor na čimbenike stresa iz okoliša i povećavaju otpornost organizma na ih. Također, hormoni timusa - timozin, timopoetin i timulin - postaju aktivni u prisutnosti složenih čestica cinka, što pojačava imunološke procese.
Mehanizam djelovanja mikroelemenata na virusnu infekciju
Kako 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 učinkaioni 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. To posebno vrijedi za procese translacije proteina patogena, koji su blokirani. Dakle, biološka uloga cinka u ljudskom tijelu leži u njegovom izraženom antivirusnom učinku, koji osigurava sposobnost stanica da se odupru patogenim agensima.
Kako cink regulira ljudske reproduktivne funkcije?
Sposobnost razmnožavanja i razmnožavanja najvažnije je svojstvo svih vrsta živih organizama. Ženskom organizmu cink je neophodan tijekom trudnoće, a njegov nedostatak očituje se simptomima predmenstrualnog sindroma: migrena, edem i bolni grčevi. Element u tragovima najvažniji je za pravilan razvoj muškog reproduktivnog sustava i plodnost spolnih stanica – spermatozoida. Muški tip oblikovanja 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, reproduktivna svojstva i muški libido.
Rast tijela i njegova ovisnost o organskim spojevima cinka
Poznato je da prednja hipofiza proizvodi hormon somatotropin iz kojegovise fiziološki procesi rasta koštanog tkiva. Uz hormon rasta u hipotalamusu dolazi do sinteze molekula sličnih inzulinu, koje su polipeptidi i nazivaju se somatomedini. Sadrže atome cinka i zajedno sa somatotropinom ulaze u krvotok, utječući na procese osteogeneze. Višak faktora rasta dovodi do bolesti kao što su gigantizam i akromegalija (nerazmjerno dugi udovi), dok nedostatak hormona uzrokuje patuljastost. Sve navedene činjenice potvrđuju odlučujuću ulogu cinka u tijelu djeteta čiji procesi rasta kontroliraju hormoni koji sadrže cink.
Funkcije enzima karboanhidraze
U procesima katabolizma u stanicama i međustaničnoj tekućini nakuplja se višak produkata raspadanja: acetaldehida, estera, ugljičnog dioksida. Kako bi se izbjegla intoksikacija, karboanhidraza je uključena u skupinu enzima tijela. Sadrži složeni ion cinka i pojačava reakciju interakcije štetnih tvari s vodom. Kao rezultat hidratacije, toksini se neutraliziraju u spojeve koji su bezopasni za stanicu, poput ugljične kiseline. Enzim je, zajedno s hemoglobinom, dio eritrocita svih sisavaca, ne samo ljudi. Karboanhidraza, koja sadrži cink i nalazi se u crvenim krvnim stanicama, aktivira razgradnju otrovnih kiselih karbonatnih soli, koje se nakupljaju u krvi zbog unutarnjeg disanja, do vode i ugljičnog dioksida. Ova činjenica dokazuje izuzetno važnu ulogu cinka u životu živih organizama.
enzim koji sadrži cink - inzulin
Gušterača je jedan od glavnih organa probavnog sustava, proizvodi cijeli arsenal vitalnih enzima i hormona, od kojih je jedan inzulin. Sadrži dva proteinska lanca sposobna vezati se za ione cinka. U tom stanju inzulin djeluje na glukozu u krvnoj plazmi. Smanjuje njegov višak, koji se pojavljuje nakon unosa ugljikohidrata sadržanih u kruhu, krumpiru, slasticama. Hormon proizvode Langerhansovi otočići gušterače, a ako se ne luči dovoljno, osoba razvija dijabetes melitus. Važna uloga cinka u ljudskom tijelu leži u činjenici da inzulin, koji ga sadrži, utječe 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 prisutnosti mikroelementa u obliku središnjeg atoma složenih organskih spojeva, prisutnih u molekulama različitih enzima. Posebno mjesto među njima pripada biološki aktivnim tvarima - karboksipeptidazama koje sadrže ione cinka. Enzimi su dio soka gušterače i neophodni su za normalnu probavu hrane u dvanaesniku i tankom crijevu. Također sudjeluju u sintezi najvažnijih hormona koji kontroliraju metabolizam: vazopresina, oksitocina, inzulina. Utjecaj karboksipeptidaza koje sadrže cink na mehanizme zgrušavanja krvi, popravaktkiva, reproduktivne funkcije. Očito je da nedostatak cinka utječe na zdravstveno stanje i ima sljedeće simptome: oštar pad imuniteta, sklonost depresiji, poremećaji u probavnom sustavu, anomalije u razvoju reproduktivne funkcije. Sve to može dovesti do nepovratnih promjena u ljudskom tijelu.
Važnost pravilne prehrane u prevenciji nedostatka cinka
Posebnost elementa u tragovima je da ga probavni organi polako apsorbiraju iz proizvoda biljnog i životinjskog podrijetla: govedine, mlijeka, kikirikija, sjemenki bundeve i sezama. Smanjuje apsorpciju cinka resicama epitela tankog crijeva, višak sadržaja u himusu grubih vlakana, folne kiseline i bakra, 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 okarakterizirati na sljedeći način: u gušterači, spolnim žlijezdama, jetri, limfocitima i mišićima, mikroelement je vitalan za pravilan tijek metaboličkih reakcija, funkcioniranje probavnog, endokrinog i reproduktivnog sustava. sustavi osobe.
