Концентрация макроэлементов в организме человека из земной коры.

 

Элемент	Кора,%	Человек,%
Н	1	10
О	49	62
Р	0,12	1
С	0,25	21
Са	3,25	2
Na	2,4	0,08
Mg	2,35	0,027
S	0,1	0,16
Cl	0,2	0,1
N	0,04	3
K	2,35	0,23

 

В научной литературе для определения подобных веществ используются, помимо выше упомянутых, различные опреде­ления — металлы, металлоиды, ионы, биологически активные элементы и прочее. Чаще всего стал употребляться термин -«микроэлементы». При этом многие макроэлементы (Mg, Ca, S, Р, К и т.д.) кроме структурообразующей функции в орга­низме выполняют роли присущие микроэлементам, более того их концентрации в определенных структурах (например, концентрация магния во внеклеточной жидкости) приближа­ются к концентрациям микроэлементов. Поэтому это деление несколько условно. Только третий пункт представленных ними положений неприменим по отношению к макроэлементам.

Под обобщающим понятием «микроэлементы» подразумеваются минеральные вещества, биологическая роль которых в организме отвечает следующим необходимым условиям:

Первое. Жизненная необходимость в подобных элементах ' ни я нормального функционирования органов и тканей.

Второе. Участие этих веществ в метаболических процессах нутом активирования ферментов, гормонов, витаминов, пиг­ментов и некоторых специфических белков.

Третье. Физиологическая потребность организма в таких минеральных веществах обеспечивается ничтожно малыми их количествами.

Четвертое. Отсутствие токсического эффекта при реализа-11,11и первого, второго и третьего необходимых условий.

Наличие многочисленных микроэлементов в организме и концентрация их в определенных органах и тканях не слу­чайны, а связаны с их биологической ролью в процессах жизнедеятельности организма. Следует иметь в виду, что ряд химических элементов, выступающих в роли микроэлемен­тов, при попадании в организм в значительных количествах могут вызывать токсические явления, изучением которых за­нимаются преимущественно врачи — токсикологи, гигиенисты и др.

В настоящее время отдельные минеральные вещества, в состав которых входят как металлы, так и металлоиды, не­сколько условно подразделяются на макроэлементы (железо, магний, калий, кальций, натрий, фосфор), микроэлементы (алюминий, бром, иод, кобальт, кремний, магний, марганец, селен и ряд др.), ультрамикроэлементы (золото, свинец, ртуть, серебро, радий, рубидий и др.). Физиологическая роль последних полностью еще не выяснена.

Из 92 встречающихся в природе химических элементов 81 обнаружен в организме человека (Авцын с соавт. 1991). 12 элементов - С, О, Н, N, Ca, Mg, Na, К, S, P, F, C1 составляют 99% элементного состава человеческого организма и полу­чили статус структурных. Эссенциальность установлена для 15 микроэлементов (Fe, J, Cu, Zn, Co, Cr, Mo, Ni, V, Se, Mn, As, F, Si, Li,). Условно эссенциальными признаны В, Br. Изучается эссенциальность малых доз Cd, Pb, Al, Rb, Ba, Ge и т.д. Токсичность установлена для всех элементов, если их поступление превышает допустимый порог. Все эссенциаль-ные элементы — эссенциальны только в определенных дозах и стоит повысить их порог поступления - наступает обратная реакция, развиваются токсические проявления. И хотя тра­диционно токсичными принято считать такие микроэле­менты, как Hg, Cd, Pb, Al, Rb, Ni, Fe, Cr, As, Ge, W и т.д., про ряд элементов (Pb, Al, Rb, Ni, Fe, Cr, As) следовало бы сказать так: «токсичны при превышении дозы и эссенци­альны в микро- и ультрамикродозах». Pt, Au, Ge, Pb, Rb, Hg, Cd проявили лечебные свойства только при ряде тяжелых за­болеваний, оказались способными встраиваться в патологи­чески измененный обмен веществ при опухолях и аутоиммун­ных процессах, блокировать синтез новых патологических белков образующихся под воздействием заболевания, блоки­ровать трансляцию генетически измененной ДНК и т.д. (Kudrine A.V., 2001). Эти данные постоянно дополняются.

Минеральные вещества становятся биологически актив­ными при их соединении с белками, ферментами, дыхатель­ными пигментами, некоторыми гормонами и витаминами. Концентрация их в крови, необходимая для осуществления биологической реакции, хотя и крайне низкая, должна быть оптимальной, иначе могут возникнуть нежелательные реак­ции. Известно, что около одной четверти всех известных фер­ментов для проявления полной каталитической активности нуждаются в присутствии микроэлементов. Многие ферменты вообще не активны в отсутствии металлов.

Микроэлемент может непосредственно входить в молекулу фермента или быть его коферментом; помимо этого, он может просто активировать биологическую реакцию, осуществляе­мую данным ферментом. Следует иметь в виду, что иногда трудно провести четкую грань между металлоферментами (металл прочно связан с белком — ферментом и незаменим) и ферментами, активируемыми металлами (микроэлементами); последние лишь ускоряют реакцию.

В ряде случаев микроэлементы выполняют функции про-стетических групп ферментов или служат акцепторами и до­норами электронов; помимо этого, они выступают в качественчсфофилов или нуклеофилов, сохраняя реактивные группы и необходимой ориентации. В других случаях микроэлементы (металлы) способствуют присоединению субстрата к актив­ному центру и образованию фермент-субстратного комплекса. Имеются данные о прямом участии микроэлементов, напри­мер, кальция в молекуле амилазы слюны и формировании Активного центра и всей трехмерной структуры молекулы итого фермента (Березов и др., 1990).

В таблице 52 приведены некоторые микроэлементы и ферменты, составной частью которых они являются.

Таблица 52.

Микроэлементы в составе некоторых фер­ментов, дыхательных пигментов, витаминов

Микроэлементы	Ферменты
Кобальт	Ацетилорнитиназа. Глицилглицин-дипептидаза
1 [инк и кобальт	Ацилаза.
Марганец	Аргиназа. Амидаза аминокислот. Карнозиназа. Глюкозо-1-Р-киназа.
Марганец и кадмий	Имидодипептидаза.
Марганец и кобальт	Орнитин-пептидаза. Пирофосфатаза.
Цинк	Ансериназа. Алкогольдегидрогеназа. Угольная ангидраза. Карбоксипептидаза.
Медь	Уриказа. Нитрик-оксидредуктаза. Аскорбиноксидаза. Бутирил-СоА-дегидраза. Фенолоксидаза.
Железо	Цитохром. ДР-гШ-цитохромредуктаза. Пероксидаза. Лактопероксидаза.
Железо и медь	Каталаза.
Молибден	Гидрогеназа.
Молибден и железо	Ксантиноксидаза.
Железо	Гемоглобин. Хлорокруорин. Эритрокруорин. Гемэритрин.
Медь	Гемоцианин.
Иод	Тироксин.
Кобальт	Витамин B12

 

Активировать ферменты могут следующие микроэле­менты: алюминий, железо, кадмий, калий, кальций, ко­бальт, магний, марганец, медь, натрий, хром, цинк. В таб­лице 53 показаны микроэлементы, которые являются актива­торами ряда ферментов.

Таблица 53.

---

Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 142; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!