Εισαγωγή.

Στοιχειακή σύνθεση των οργανισμών.

Μόρια και ιόντα που απαρτίζουν το ανθρώπινο σώμα, το περιεχόμενο και τις λειτουργίες τους.

Επίπεδα δομικής οργάνωσης χημικών ενώσεων ζωντανών οργανισμών.

Γενικά πρότυπα μεταβολισμού και ενέργειας στο ανθρώπινο σώμα.

Χαρακτηριστικά των μεταβολικών διεργασιών σε διάφορες καταστάσεις του σώματος.

Εισαγωγή.Τι κάνει η βιοχημεία;

Βιοχημείαμελετά τις χημικές διεργασίες που συμβαίνουν στα ζωντανά συστήματα. Με άλλα λόγια, η βιοχημεία μελετά τη χημεία της ζωής. Αυτή η επιστήμη είναι σχετικά νέα. Γεννήθηκε τον 20ο αιώνα. Συμβατικά, το μάθημα της βιοχημείας μπορεί να χωριστεί σε τρία μέρη.

Γενική βιοχημείαασχολείται με τους γενικούς νόμους της χημικής σύστασης και του μεταβολισμού διαφόρων έμβιων όντων, από τους μικρότερους μικροοργανισμούς μέχρι τον άνθρωπο. Αποδείχθηκε ότι αυτά τα μοτίβα επαναλαμβάνονται σε μεγάλο βαθμό.

Ιδιωτική βιοχημείαασχολείται με τις ιδιαιτερότητες των χημικών διεργασιών που συμβαίνουν σε μεμονωμένες ομάδες έμβιων όντων. Για παράδειγμα, οι βιοχημικές διεργασίες σε φυτά, ζώα, μύκητες και μικροοργανισμούς έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά και σε ορισμένες περιπτώσεις πολύ σημαντικά.

Λειτουργική βιοχημείαασχολείται με τις ιδιαιτερότητες των βιοχημικών διεργασιών που συμβαίνουν σε μεμονωμένους οργανισμούς που σχετίζονται με τα χαρακτηριστικά του τρόπου ζωής τους. Η κατεύθυνση της λειτουργικής βιοχημείας που μελετά την επίδραση της σωματικής άσκησης στο σώμα του αθλητή ονομάζεται βιοχημεία του αθλητισμού ήαθλητική βιοχημεία.

Η ανάπτυξη της φυσικής κουλτούρας και του αθλητισμού απαιτεί από αθλητές και προπονητές να έχουν καλές γνώσεις στον τομέα της βιοχημείας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι χωρίς να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί το σώμα σε χημικό, μοριακό επίπεδο, είναι δύσκολο να ελπίζουμε για επιτυχία στα σύγχρονα αθλήματα. Πολλές τεχνικές προπόνησης και αποκατάστασης αυτές τις μέρες βασίζονται στη βαθιά κατανόηση του πώς λειτουργεί το σώμα σε υποκυτταρικό και μοριακό επίπεδο. Χωρίς βαθιά κατανόηση των βιοχημικών διεργασιών, είναι αδύνατο να καταπολεμηθεί το ντόπινγκ, ένα κακό που μπορεί να καταστρέψει τον αθλητισμό.

1. Στοιχειακή σύνθεση των οργανισμών

Το ανθρώπινο σώμα περιλαμβάνει χημικά στοιχεία που βρίσκονται και στην άψυχη φύση. Ωστόσο, όσον αφορά την ποσοτική σύνθεση των χημικών στοιχείων, οι ζωντανοί οργανισμοί διαφέρουν σημαντικά από την άψυχη φύση. Για παράδειγμα, η ποσοτική περιεκτικότητα σε σίδηρο και πυρίτιο στην άψυχη φύση είναι σημαντικά υψηλότερη από ό,τι στους ζωντανούς οργανισμούς. Χαρακτηριστικό γνώρισμα των ζωντανών οργανισμών είναι η υψηλή περιεκτικότητά τους σε άνθρακα, η οποία συνδέεται με την επικράτηση οργανικών ενώσεων σε αυτούς.

Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται από δομικά στοιχεία: C-άνθρακας, Ο-οξυγόνο, Η-υδρογόνο, N-άζωτο, Ca-ασβέστιο, Mg-μαγνήσιο, Na-νάτριο, K-κάλιο, S-θείο, P-φώσφορος, Cl- χλώριο. Για παράδειγμα, το H 2 O, ένα μόριο νερού, αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου. Το 70-80% του ανθρώπινου σώματος αποτελείται από νερό. Ωστόσο, τα υγρά στο ανθρώπινο σώμα, στα κύτταρά του, στο αίμα του περιλαμβάνουν, εκτός από νερό, 0,9% χλωριούχο νάτριο NaCl, το μόριο του οποίου αποτελείται από νάτριο και χλώριο. Όλες οι βιοχημικές διεργασίες συμβαίνουν ακριβώς σε ένα υδατικό διάλυμα 0,9% επιτραπέζιου αλατιού, το οποίο ονομάζεται φυσιολογικό διάλυμα. Επομένως, ακόμη και ενέσιμα φάρμακα και σταγονόμετρα διαλύονται σε αλατούχο διάλυμα.

Το ανθρώπινο σώμα περιέχει περίπου 3 κιλά μέταλλα, που είναι το 4% του σωματικού βάρους. Η σύνθεση ορυκτών του σώματος είναι πολύ διαφορετική και σχεδόν ολόκληρος ο περιοδικός πίνακας μπορεί να βρεθεί σε αυτό.

Τα μέταλλα κατανέμονται εξαιρετικά άνισα στο σώμα. Στο αίμα, στους μύες και στα εσωτερικά όργανα, η περιεκτικότητα σε μέταλλα είναι χαμηλή - περίπου 1%. Αλλά στα οστά, τα μέταλλα αντιπροσωπεύουν περίπου τη μισή μάζα. Το σμάλτο των δοντιών είναι 98% ορυκτό.

Οι μορφές ύπαρξης μετάλλων στον οργανισμό είναι επίσης ποικίλες.

Πρώτον, στα οστά βρίσκονται με τη μορφή αδιάλυτων αλάτων.

Δεύτερον, τα μεταλλικά στοιχεία μπορούν να αποτελούν μέρος οργανικών ενώσεων.

Τρίτον, τα μεταλλικά στοιχεία μπορεί να υπάρχουν στο σώμα με τη μορφή ιόντων.

Η καθημερινή ανάγκη για μέταλλα είναι μικρή και εισέρχονται στον οργανισμό με την τροφή. Η ποσότητα τους στα τρόφιμα είναι συνήθως επαρκής. Ωστόσο, σε σπάνιες περιπτώσεις μπορεί να μην είναι αρκετά. Για παράδειγμα, σε ορισμένες περιοχές δεν υπάρχει αρκετό ιώδιο, σε άλλες υπάρχει περίσσεια μαγνησίου και ασβεστίου.

Τα μέταλλα απεκκρίνονται από το σώμα με τρεις τρόπους στα ούρα, από τα έντερα με κόπρανα και μέσω του ιδρώτα μέσω του δέρματος.

Ο βιολογικός ρόλος αυτών των ουσιών είναι πολύ διαφορετικός.

Στα σώματα ανθρώπων και ζώων βρέθηκαν περίπου 90 στοιχεία του πίνακα D.I. Μεντελέεφ. Βιογενή χημικά στοιχεία– χημικά στοιχεία που υπάρχουν στους ζωντανούς οργανισμούς. Με βάση το ποσοτικό τους περιεχόμενο, συνήθως χωρίζονται σε διάφορες ομάδες:

Μακροστοιχεία.

Μικροστοιχεία.

Υπερμικροστοιχεία.

Εάν το κλάσμα μάζας ενός στοιχείου στο σώμα υπερβαίνει το 10 -2%, τότε θα πρέπει να ληφθεί υπόψη μακροθρεπτικό συστατικό. Μερίδιο μικροστοιχείαστο σώμα είναι 10 -3 -10 -5%. Εάν το περιεχόμενο ενός στοιχείου είναι κάτω από 10 -5%, θεωρείται υπερμικροστοιχείο. Φυσικά, μια τέτοια διαβάθμιση είναι αυθαίρετη. Μέσω αυτού, το μαγνήσιο εισέρχεται στην ενδιάμεση περιοχή μεταξύ μακρο- και μικροστοιχείων.

Τα μέταλλα στο ανθρώπινο σώμα βρίσκονται σε διαφορετικές καταστάσεις. Σύμφωνα με αυτό, η δράση τους εκδηλώνεται.

Εναςαπό μορφές - αυτό είναι όταν αποτελούν αναπόσπαστο μέρος οργανικών ουσιών. Για παράδειγμα, το θείο είναι μέρος των αμινοξέων κυστεΐνη και μεθειονίνη, ο σίδηρος είναι συστατικό της αιμοσφαιρίνης, το ιώδιο είναι συστατικό της θυρεοειδικής ορμόνης - η θυροξίνη, ο φώσφορος υπάρχει σε μια ποικιλία οργανικών ενώσεων - ATP, ADP, άλλα νουκλεοτίδια , νουκλεϊκά οξέα, φωσφατίδια (λεκιθίνες και κεφαλίνες), διάφοροι εστέρες με εξόζες, τριόζες κ.λπ.

Δεύτεροςμορφή - πρόκειται για ανθεκτικές αδιάλυτες εναποθέσεις διοξειδίου του άνθρακα, φωσφορικού ασβεστίου και αλάτων μαγνησίου, φθορίου και άλλων αλάτων σε σκληρούς ιστούς - σε οστά, δόντια, κέρατα, οπλές, φτερά κ.λπ. Αποτελούν τον ορυκτό σκελετό τους.

ΚΑΙ τρίτοςμορφή - ορυκτές ουσίες διαλυμένες σε υγρά ιστών. Αυτή η ομάδα μετάλλων παρέχει μια σειρά από συνθήκες απαραίτητες για τη διατήρηση των ζωτικών διεργασιών του σώματος. Αυτές οι συνθήκες περιλαμβάνουν την οσμωτική πίεση, την περιβαλλοντική αντίδραση, την κολλοειδή κατάσταση των πρωτεϊνών, την κατάσταση του νευρικού συστήματος κ.λπ. Αυτές οι συνθήκες, με τη σειρά τους, εξαρτώνται από την ποσότητα των ορυκτών στοιχείων, την αναλογία τους και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των τελευταίων.

Ολόκληρη η ποικιλομορφία των ουσιών στον κόσμο των ζώων και των φυτών αποτελείται από έναν σχετικά μικρό αριθμό αρχικών συστατικών. Αυτά είναι χημικά στοιχεία και χημικές ουσίες. Από τα 107 γνωστά χημικά στοιχεία, τα 60 έχουν βρεθεί σε ζωντανούς οργανισμούς, αλλά μόνο τα 22 βρίσκονται σε συγκεντρώσεις που δεν επιτρέπουν να θεωρηθεί αυτό το στοιχείο ως τυχαία ακαθαρσία. χωρίζονται σε τρεις ομάδες:

Μακροθρεπτικά συστατικά: C, H, O, N, P, S, Cl, Na, K, Ca.

Η μετοχή τους ξεπερνά το 0,01%. Η ποσότητα των μακροθρεπτικών συστατικών φαίνεται στον πίνακα. Μικροστοιχεία: Fe, Mg, Zn, Cu, Co, J, Br, V, F, Mo, Al, Si, κ.λπ.

Το μερίδιό τους ανέρχεται από 0,01 έως 0,000001%.

Υπερμικροστοιχεία: Hg, Au, Ag, Ra, κλπ. Το μερίδιό τους είναι μικρότερο από 0,000001%.

Στοιχεία

Μακροθρεπτικά συστατικά αποτελούν περίπου το 99,9% της κυτταρικής μάζας και μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες. Κύριος Τα βιογενή χημικά στοιχεία (οξυγόνο, άνθρακας, υδρογόνο, άζωτο) αποτελούν το 98% της μάζας όλων των ζωντανών κυττάρων. Αποτελούν τη βάση των οργανικών ενώσεων και επίσης σχηματίζουν νερό, το οποίο υπάρχει σε όλα τα ζωντανά συστήματα σε σημαντικές ποσότητες. Η δεύτερη ομάδα μακροστοιχείων περιλαμβάνειφώσφορος, κάλιο, θείο, χλώριο, ασβέστιο, μαγνήσιο, νάτριο, σίδηρος, συνολικά 1,9%. Είναι εξαιρετικά σημαντικά για τη διασφάλιση της ζωής των οργανισμών· χωρίς αυτά, η ύπαρξη οποιουδήποτε ζωντανού όντος είναι αδύνατη.

Νάτριο και κάλιουπάρχουν στο σώμα με τη μορφή ιόντων. Τα ιόντα νατρίου βρίσκονται έξω από τα κύτταρα, ενώ τα ιόντα καλίου συγκεντρώνονται μέσα στο κύτταρο. Αυτά τα ιόντα παίζουν σημαντικό ρόλο στη δημιουργία οσμωτικής πίεσης και κυτταρικού δυναμικού, τα οποία είναι απαραίτητα για τη φυσιολογική λειτουργία του μυοκαρδίου.

Κάλιο. Περίπου το 90% του καλίου βρίσκεται μέσα στα κύτταρα. Παρέχει, μαζί με άλλα άλατα, ωσμωτική πίεση. συμμετέχει στη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων. ρύθμιση του μεταβολισμού νερού-αλατιού. προωθεί την απομάκρυνση του νερού και, κατά συνέπεια, των τοξινών από το σώμα. διατηρεί την οξεοβασική ισορροπία του εσωτερικού περιβάλλοντος του σώματος.συμμετέχει στη ρύθμιση της δραστηριότητας της καρδιάς και άλλων οργάνων. απαραίτητο για τη λειτουργία πολλών ενζύμων.

Το κάλιο απορροφάται καλά από τα έντερα και η περίσσεια του απομακρύνεται γρήγορα από το σώμα με τα ούρα. Η ημερήσια απαίτηση σε κάλιο για έναν ενήλικα είναι 2000-4000 mg. Αυξάνεται με την υπερβολική εφίδρωση, τη χρήση διουρητικών και τις καρδιακές και ηπατικές παθήσεις. Το κάλιο δεν είναι διατροφικά ανεπαρκές θρεπτικό συστατικό και η ανεπάρκεια καλίου δεν εμφανίζεται με μια ποικίλη διατροφή. Η έλλειψη καλίου στον οργανισμό εμφανίζεται όταν η λειτουργία του νευρομυϊκού και του καρδιαγγειακού συστήματος είναι εξασθενημένη, υπνηλία, μειωμένη αρτηριακή πίεση και καρδιακές αρρυθμίες. Σε τέτοιες περιπτώσεις, συνταγογραφείται δίαιτα καλίου.

Το μεγαλύτερο μέρος του καλίου εισέρχεται στον οργανισμό με φυτικές τροφές. Πλούσιες πηγές του είναι τα βερίκοκα, τα δαμάσκηνα, οι σταφίδες, το σπανάκι, τα φύκια, τα φασόλια, ο αρακάς, οι πατάτες, άλλα λαχανικά και φρούτα (100 - 600 mg/100 g προϊόντος). Λιγότερο κάλιο περιέχεται στην ξινή κρέμα, το ρύζι και το ψωμί που παρασκευάζεται από αλεύρι υψηλής ποιότητας (100 - 200 mg/100 g).

Νάτριοβρίσκεται σε όλους τους ιστούς και τα βιολογικά υγρά του σώματος. Συμμετέχει στη διατήρηση της οσμωτικής πίεσης στα υγρά των ιστών και στο αίμα. στη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων? ρύθμιση της οξεοβασικής ισορροπίας, μεταβολισμός νερού-αλατιού. αυξάνει τη δραστηριότητα των πεπτικών ενζύμων.

Ασβέστιο και μαγνήσιοβρίσκονται κυρίως σε αδρανή ιστό με τη μορφή αδιάλυτων αλάτων. Αυτά τα άλατα δίνουν στα οστά σκληρότητα. Επιπλέον, σε ιοντική μορφή παίζουν σημαντικό ρόλο στη μυϊκή σύσπαση.

Ασβέστιο.Είναι το κύριο δομικό συστατικό των οστών και των δοντιών. αποτελεί μέρος των κυτταρικών πυρήνων, των κυτταρικών και ιστικών υγρών και είναι απαραίτητο για την πήξη του αίματος. Το ασβέστιο σχηματίζει ενώσεις με πρωτεΐνες, φωσφολιπίδια, οργανικά οξέα. Συμμετέχει στη ρύθμιση της διαπερατότητας των κυτταρικών μεμβρανών, στις διαδικασίες μετάδοσης των νευρικών ερεθισμάτων, στον μοριακό μηχανισμό των μυϊκών συσπάσεων και ελέγχει τη δραστηριότητα ενός αριθμού ενζύμων. Έτσι, το ασβέστιο εκτελεί όχι μόνο πλαστικές λειτουργίες, αλλά επηρεάζει επίσης πολλές βιοχημικές και φυσιολογικές διεργασίες στο σώμα.

Το ασβέστιο είναι ένα από τα δύσκολα στην πέψη στοιχεία. Οι ενώσεις ασβεστίου που εισέρχονται στο ανθρώπινο σώμα με τα τρόφιμα είναι πρακτικά αδιάλυτες στο νερό. Το αλκαλικό περιβάλλον του παχέος εντέρου προάγει τον σχηματισμό δύσκολων ενώσεων ασβεστίου και μόνο η δράση των χολικών οξέων εξασφαλίζει την απορρόφησή του.

Η αφομοίωση του ασβεστίου από τους ιστούς εξαρτάται όχι μόνο από την περιεκτικότητά του στα τρόφιμα, αλλά και από την αναλογία του με άλλα συστατικά τροφίμων και, πρώτα απ 'όλα, με λίπη, μαγνήσιο, φώσφορο και πρωτεΐνες. Με την περίσσεια λίπους, εμφανίζεται ανταγωνισμός για τα χολικά οξέα και ένα σημαντικό μέρος του ασβεστίου αποβάλλεται από το σώμα μέσω του παχέος εντέρου. Η απορρόφηση του ασβεστίου επηρεάζεται αρνητικά από την περίσσεια μαγνησίου. η συνιστώμενη αναλογία αυτών των στοιχείων είναι 1:0,5. Τα ισχυρότερα οστά λαμβάνονται με αναλογία Ca:P 1:1,7. Περίπου αυτή η αναλογία βρίσκεται στις φράουλες και τα καρύδια. Εάν η ποσότητα του φωσφόρου υπερβαίνει το επίπεδο του ασβεστίου στα τρόφιμα κατά περισσότερο από 2 φορές, τότε σχηματίζονται διαλυτά άλατα. που εξάγονται με αίμα από τον οστικό ιστό . Το ασβέστιο εισέρχεται στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων, γεγονός που προκαλεί την ευθραυστότητά τους, καθώς και στον ιστό των νεφρών, γεγονός που μπορεί να συμβάλει στην εμφάνιση πέτρες στα νεφρά. Για τους ενήλικες, η συνιστώμενη αναλογία ασβεστίου και φωσφόρου στα τρόφιμα είναι 1:1,5. Η δυσκολία διατήρησης αυτής της αναλογίας οφείλεται στο γεγονός ότι τα τρόφιμα που καταναλώνονται ευρέως είναι πολύ πιο πλούσια σε φώσφορο από το ασβέστιο. Η φυτίνη και το οξαλικό οξύ, που περιέχονται σε μια σειρά φυτικών προϊόντων, έχουν αρνητική επίδραση στην απορρόφηση του ασβεστίου. Αυτές οι ενώσεις σχηματίζουν αδιάλυτα άλατα με το ασβέστιο.

Η ημερήσια απαίτηση σε ασβέστιο για έναν ενήλικα είναι 800 mg και για παιδιά και εφήβους - 1000 mg ή περισσότερο.

Εάν η πρόσληψη ασβεστίου είναι ανεπαρκής ή εάν η απορρόφησή του στον οργανισμό είναι μειωμένη (με έλλειψη βιταμίνης D), αναπτύσσεται μια κατάσταση ανεπάρκειας ασβεστίου. Υπάρχει αυξημένη αφαίρεσή του από τα οστά και τα δόντια. Στους ενήλικες, αναπτύσσεται οστεοπόρωση - απομετάλλωση του οστικού ιστού· στα παιδιά, ο σχηματισμός του σκελετού διαταράσσεται και αναπτύσσεται ραχίτιδα.

Οι καλύτερες πηγές ασβεστίου είναι το γάλα και τα γαλακτοκομικά προϊόντα, διάφορα τυριά και τυρί κότατζ (100-1000 mg/100 g προϊόντος), τα φρέσκα κρεμμυδάκια, ο μαϊντανός και τα φασόλια. Σημαντικά λιγότερο ασβέστιο βρίσκεται στα αυγά, το κρέας, τα ψάρια, τα λαχανικά, τα φρούτα, τα μούρα (20-40 mg/100 g προϊόντος).

Μαγνήσιο.,

Με την έλλειψη μαγνησίου, η απορρόφηση της τροφής μειώνεται, η ανάπτυξη καθυστερεί, το ασβέστιο εναποτίθεται στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων και αναπτύσσονται μια σειρά από άλλα παθολογικά φαινόμενα. Στους ανθρώπους, η έλλειψη ιόντων μαγνησίου λόγω της φύσης της διατροφής είναι εξαιρετικά απίθανη. Ωστόσο, μεγάλες απώλειες αυτού του στοιχείου μπορεί να συμβούν με τη διάρροια

Φώσφοροςπαίζει σημαντικό ρόλο στο σώμα. Είναι ένα συστατικό των αλάτων που βρίσκονται στα οστά. Το φωσφορικό οξύ παίζει εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στον ενεργειακό μεταβολισμό. Φώσφορος.Ο φώσφορος βρίσκεται σε όλους τους ιστούς του σώματος, ιδιαίτερα στους μύες και στον εγκέφαλο. Αυτό το στοιχείο συμμετέχει σε όλες τις ζωτικές διαδικασίες του σώματος. : σύνθεση και διάσπαση ουσιών στα κύτταρα. ρύθμιση του μεταβολισμού? είναι μέρος των νουκλεϊκών οξέων και ενός αριθμού ενζύμων. απαραίτητο για το σχηματισμό του ATP.

Ο φώσφορος βρίσκεται στους ιστούς του σώματος και στα τρόφιμα με τη μορφή φωσφορικού οξέος και των οργανικών του ενώσεων (φωσφορικά άλατα). Το μεγαλύτερο μέρος του βρίσκεται στον οστικό ιστό με τη μορφή φωσφορικού ασβεστίου, ο υπόλοιπος φώσφορος είναι μέρος των μαλακών ιστών και των υγρών. Η πιο έντονη ανταλλαγή ενώσεων φωσφόρου συμβαίνει στους μύες. Το φωσφορικό οξύ συμμετέχει στην κατασκευή μορίων πολλών ενζύμων, νουκλεϊκών οξέων κ.λπ.

Με μια μακροχρόνια ανεπάρκεια φωσφόρου στη διατροφή, το σώμα χρησιμοποιεί τον δικό του φώσφορο από τον οστικό ιστό. Αυτό οδηγεί σε αφαλάτωση των οστών και διαταραχή της δομής τους - αραίωση. Όταν το σώμα εξαντλείται σε φώσφορο, η πνευματική και σωματική απόδοση μειώνεται, σημειώνεται απώλεια όρεξης και απάθεια.

Η ημερήσια ανάγκη για φώσφορο για ενήλικες είναι 1200 mg. Αυξάνεται με μεγαλύτερο σωματικό ή ψυχικό στρες και με ορισμένες ασθένειες.

Μεγάλες ποσότητες φωσφόρου βρίσκονται σε ζωικά προϊόντα, ιδιαίτερα στο συκώτι, στο χαβιάρι, καθώς και στα δημητριακά και στα όσπρια. Η περιεκτικότητά του σε αυτά τα προϊόντα κυμαίνεται από 100 έως 500 mg ανά 100 g προϊόντος. Πλούσια πηγή φωσφόρου είναι τα δημητριακά (πλιγούρι βρώμης, μαργαριτάρι), περιέχουν 300-350 mg φωσφόρου/100 γρ. Ωστόσο, οι ενώσεις του φωσφόρου απορροφώνται από τις φυτικές τροφές χειρότερα από ότι όταν καταναλώνονται τρόφιμα ζωικής προέλευσης.

Θείο.Η σημασία αυτού του στοιχείου στη διατροφή καθορίζεται, πρώτα απ 'όλα, από το γεγονός ότι αποτελεί μέρος πρωτεϊνών με τη μορφή αμινοξέων που περιέχουν θείο (μεθειονίνη και κυστίνη), και είναι επίσης συστατικό ορισμένων ορμονών και βιταμινών.

Ως συστατικό των αμινοξέων που περιέχουν θείο, το θείο συμμετέχει στις διαδικασίες του μεταβολισμού των πρωτεϊνών και η ανάγκη για αυτό αυξάνεται απότομα κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης και της ανάπτυξης του σώματος, συνοδευόμενη από την ενεργό συμπερίληψη πρωτεϊνών στους προκύπτοντες ιστούς, καθώς και κατά τη διάρκεια φλεγμονώδεις διεργασίες.Τα αμινοξέα που περιέχουν θείο, ειδικά σε συνδυασμό με βιταμίνες C και E, έχουν έντονη αντιοξειδωτική δράση. Μαζί με τον ψευδάργυρο και το πυρίτιο, το θείο καθορίζει τη λειτουργική κατάσταση των μαλλιών και του δέρματος.

Χλώριο.Αυτό το στοιχείο εμπλέκεται στο σχηματισμό του γαστρικού υγρού, στο σχηματισμό πλάσματος και ενεργοποιεί μια σειρά από ένζυμα. Αυτή η θρεπτική ουσία απορροφάται εύκολα από τα έντερα στο αίμα. Ενδιαφέρον παρουσιάζει η ικανότητα του χλωρίου να εναποτίθεται στο δέρμα, να συγκρατείται στο σώμα όταν καταναλώνεται σε περίσσεια και να αποβάλλεται μέσω του ιδρώτα σε σημαντικές ποσότητες. Το χλώριο αποβάλλεται από τον οργανισμό κυρίως μέσω των ούρων (90%) και του ιδρώτα.

Οι διαταραχές στο μεταβολισμό του χλωρίου οδηγούν σε ανάπτυξη οιδήματος, ανεπαρκή έκκριση γαστρικού υγρού κ.λπ. Μια απότομη μείωση της περιεκτικότητας σε χλώριο στο σώμα μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή κατάσταση, ακόμη και θάνατο. Αύξηση της συγκέντρωσής του στο αίμα συμβαίνει όταν το σώμα είναι αφυδατωμένο, καθώς και όταν διαταράσσεται η απεκκριτική λειτουργία των νεφρών.

Η ημερήσια ανάγκη για χλώριο είναι περίπου 5000 mg. Το χλώριο εισέρχεται στο ανθρώπινο σώμα κυρίως με τη μορφή χλωριούχου νατρίου όταν προστίθεται στα τρόφιμα.

Μαγνήσιο.Αυτό το στοιχείο είναι απαραίτητο για τη δραστηριότητα ορισμένων βασικών ενζύμων , παρέχοντας το μεταβολισμό του σώματος. Το μαγνήσιο εμπλέκεται στη διατήρηση της φυσιολογικής λειτουργίας του νευρικού συστήματος και του καρδιακού μυός. έχει αγγειοδιασταλτικό αποτέλεσμα. διεγείρει την έκκριση της χολής. αυξάνει την εντερική κινητικότητα, η οποία βοηθά στην απομάκρυνση των τοξινών από το σώμα (συμπεριλαμβανομένης της χοληστερόλης).

Η απορρόφηση του μαγνησίου εμποδίζεται από την παρουσία φυτίνης και υπερβολικού λίπους και ασβεστίου στα τρόφιμα. Η ημερήσια απαίτηση για μαγνήσιο δεν έχει καθοριστεί επακριβώς. Ωστόσο, πιστεύεται ότι μια δόση 200-300 mg/ημέρα αποτρέπει την ανεπάρκεια (υποτίθεται ότι απορροφάται περίπου το 30% του μαγνησίου).

Με την έλλειψη μαγνησίου, η απορρόφηση της τροφής μειώνεται, η ανάπτυξη καθυστερεί και το ασβέστιο εναποτίθεται στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων.

Σίδεροσυμπεριλαμβανεται σε αίμη,συστατικό αιμοσφαιρίνη.Αυτό το στοιχείο είναι απαραίτητο για τη βιοσύνθεση ενώσεων που εξασφαλίζουν την αναπνοή και την αιμοποίηση. εμπλέκεται σε ανοσοβιολογικές και οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις. είναι μέρος του κυτταροπλάσματος, των πυρήνων των κυττάρων και ενός αριθμού ενζύμων.

Η αφομοίωση του σιδήρου εμποδίζεται από το οξαλικό οξύ και τη φυτίνη. Η βιταμίνη Β12 απαιτείται για την απορρόφηση αυτής της θρεπτικής ουσίας. Το ασκορβικό οξύ προάγει επίσης την απορρόφηση του σιδήρου, καθώς ο σίδηρος απορροφάται ως δισθενές ιόν.

Η έλλειψη σιδήρου στο σώμα μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη αναιμίας· η ανταλλαγή αερίων και η κυτταρική αναπνοή διαταράσσονται, δηλαδή οι θεμελιώδεις διαδικασίες που εξασφαλίζουν τη ζωή. Η ανάπτυξη συνθηκών ανεπάρκειας σιδήρου ευνοείται από: ανεπαρκή πρόσληψη σιδήρου στον οργανισμό σε εύπεπτη μορφή, μειωμένη εκκριτική δραστηριότητα του στομάχου, ανεπάρκεια βιταμινών (ιδιαίτερα Β12, φολικό και ασκορβικό οξύ) και μια σειρά από ασθένειες που προκαλούν απώλεια αίματος. Οι ανάγκες σε σίδηρο ενός ενήλικα (14 mg/ημέρα) ικανοποιούνται περισσότερο από τη συνήθη δίαιτα. Ωστόσο, όταν χρησιμοποιούν ψωμί από εκλεκτό αλεύρι, το οποίο περιέχει λίγο σίδηρο, οι κάτοικοι των πόλεων αντιμετωπίζουν συχνά έλλειψη σιδήρου. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι τα προϊόντα δημητριακών πλούσια σε φωσφορικά άλατα και φυτίνη σχηματίζουν κακώς διαλυτές ενώσεις με τον σίδηρο και μειώνουν την αφομοίωσή του από τον οργανισμό.

Ο σίδηρος είναι ένα ευρέως διαδεδομένο στοιχείο. Βρίσκεται στα παραπροϊόντα, το κρέας, τα αυγά, τα φασόλια, τα λαχανικά και τα μούρα. Ωστόσο, ο σίδηρος βρίσκεται σε εύπεπτη μορφή μόνο στα προϊόντα κρέατος, στο συκώτι (έως 2000 mg/100 g προϊόντος) και στον κρόκο του αυγού.

Μικροστοιχεία (μαγγάνιο, χαλκός, ψευδάργυρος, κοβάλτιο, νικέλιο, ιώδιο, φθόριο) αποτελούν λιγότερο από το 0,1% της μάζας των ζωντανών οργανισμών. Ωστόσο, αυτά τα στοιχεία είναι απαραίτητα για τη ζωή των οργανισμών. Μικροστοιχείαπεριέχονται σε εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις. Η ημερήσια απαίτησή τους είναι μικρογραμμάρια, δηλαδή εκατομμυριοστά του γραμμαρίου. Από αυτά, υπάρχουν αναντικατάστατα και υπό όρους αναντικατάστατα.

Απαραίτητος: Ag-άργυρος, συν-κοβάλτιο, Cu-χαλκός, Cr-χρώμιο, F-φθόριο, Fe - σίδηρος, I-ιώδιο, Li - λίθιο, Mn - μαγγάνιο, Mo - μολυβδαίνιο, Ni - νικέλιο, Se - σελήνιο, Si - πυρίτιο, V - βανάδιο, Zn - ψευδάργυρος.

Απαραίτητο υπό όρους:Β - βόριο, Br - βρώμιο.

Ενδεχομένως αναντικατάστατο: Al - αλουμίνιο, As - αρσενικό, Cd - κάδμιο, Pb - μόλυβδος, Rb - ρουβίδιο.

Μαγγάνιοέχει ευεργετική επίδραση στο νευρικό σύστημα, προάγει την παραγωγή νευροδιαβιβαστών - ουσιών που είναι υπεύθυνες για τη μετάδοση παλμών μεταξύ των ινών του νευρικού ιστού, προάγει επίσης τη φυσιολογική ανάπτυξη των οστών, ενισχύει το ανοσοποιητικό σύστημα, προάγει την κανονική πορεία της πεπτικής διαδικασίας, ινσουλίνη και μεταβολισμό του λίπους. Επιπλέον, η διαδικασία μεταβολισμού των βιταμινών Α, C και της ομάδας Β μπορεί να συμβεί φυσιολογικά μόνο εάν υπάρχει επαρκής ποσότητα μαγγανίου στον οργανισμό. Χάρη στο μαγγάνιο διασφαλίζεται η φυσιολογική διαδικασία σχηματισμού και ανάπτυξης των κυττάρων, η ανάπτυξη και αποκατάσταση του χόνδρου, η ταχεία επούλωση των ιστών, η καλή λειτουργία του εγκεφάλου και ο σωστός μεταβολισμός και έχει εξαιρετικές αντιοξειδωτικές ιδιότητες. Αυτό το στοιχείο ρυθμίζει την ισορροπία του σακχάρου στο αίμα και επίσης συμβάλλει στη φυσιολογική διαδικασία σχηματισμού γάλακτος στις θηλάζουσες γυναίκες. Η βέλτιστη περιεκτικότητα σε μαγγάνιο μπορεί να επιτευχθεί με την κατανάλωση ωμών λαχανικών, φρούτων και βοτάνων.

Ο ρόλος του χαλκού στο σώματεράστιος. Πρώτα απ 'όλα, λαμβάνει ενεργό μέρος στην κατασκευή πολλών από τις πρωτεΐνες και τα ένζυμα που χρειαζόμαστε, καθώς και στις διαδικασίες ανάπτυξης και ανάπτυξης των κυττάρων και των ιστών. Ο χαλκός είναι απαραίτητος για τη φυσιολογική διαδικασία της αιμοποίησης και τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος. Χαλκός- είναι μέρος των οξειδωτικών ενζύμων που εμπλέκονται στη σύνθεση των κυτοχρωμάτων.

Ψευδάργυρος- είναι μέρος των ενζύμων που εμπλέκονται στην αλκοολική ζύμωση, μέρος του ινσουλίνη

Κοβάλτιοεπηρεάζει τη φυσιολογική και παθοφυσιολογική κατάσταση του ανθρώπινου σώματος. Υπάρχουν πληροφορίες για την επίδρασή του στο μεταβολισμό των υδατανθράκων και των λιπιδίων, στη λειτουργία του θυρεοειδούς αδένα και στην κατάσταση του μυοκαρδίου. Η βιταμίνη Β12 περιέχει κοβάλτιο.

Για το σώμα του ανθρώπου και των ζώων νικέλιοείναι ένα απαραίτητο θρεπτικό συστατικό, αλλά οι επιστήμονες γνωρίζουν ελάχιστα για τον βιολογικό του ρόλο. Στους ζωικούς και φυτικούς οργανισμούς συμμετέχει σε ενζυμικές αντιδράσεις και στα πτηνά συσσωρεύεται σε φτερά. Στη χώρα μας περιέχεται στο ήπαρ και τα νεφρά, το πάγκρεας, την υπόφυση και τους πνεύμονες. Το νικέλιο επηρεάζει τις διαδικασίες της αιμοποίησης, διατηρεί τη δομή των νουκλεϊκών οξέων και των κυτταρικών μεμβρανών. συμμετέχει στο μεταβολισμό των βιταμινών C και B12, του ασβεστίου και άλλων ουσιών.

Ιώδιοείναι πολύ σημαντικό για τη φυσιολογική ανάπτυξη και ανάπτυξη παιδιών και εφήβων: εμπλέκεται στο σχηματισμό οστεοχόνδριου ιστού, στη σύνθεση πρωτεϊνών, διεγείρει τις νοητικές ικανότητες, βελτιώνει την απόδοση και μειώνει την κόπωση. Στο σώμα, το ιώδιο εμπλέκεται στη σύνθεση της θυροξίνης και της τριιωδοθυρονίνης, ορμονών απαραίτητων για τη φυσιολογική λειτουργία του θυρεοειδούς αδένα.

Φθόριοπου απαιτείται για το σχηματισμό του σμάλτου των δοντιών, το ιώδιο είναι μέρος των θυρεοειδικών ορμονών, το κοβάλτιο είναι συστατικό της βιταμίνης Β12.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ υπερμικροστοιχεία περιλαμβάνει μεγάλο αριθμό χημικών στοιχείων (λίθιο, πυρίτιο, κασσίτερο, σελήνιο, τιτάνιο, υδράργυρο, χρυσό, ασήμι και πολλά άλλα), τα οποία μαζί αποτελούν λιγότερο από το 0,01% της κυτταρικής μάζας. Για έναν αριθμό υπερμικροστοιχείων, η βιολογική τους σημασία έχει τεκμηριωθεί, για άλλα όχι. Είναι πιθανό η συσσώρευση ορισμένων από αυτά στα κύτταρα και τους ιστούς των ανθρώπων και άλλων οργανισμών να είναι τυχαία και να σχετίζεται με ανθρωπογενή περιβαλλοντική ρύπανση. Από την άλλη πλευρά, είναι πιθανό ότι η βιολογική σημασία ορισμένων υπερμικροστοιχείων δεν έχει ακόμη εντοπιστεί.

Λίθιοβοηθά στη μείωση της νευρικής διεγερσιμότητας, βελτιώνει τη γενική κατάσταση σε ασθένειες του νευρικού συστήματος, έχει αντιαλλεργική και αντιαναφυλακτική δράση, έχει κάποια επίδραση στις νευροενδοκρινικές διεργασίες, συμμετέχει στον μεταβολισμό των υδατανθράκων και των λιπιδίων, αυξάνει την ανοσία, εξουδετερώνει την επίδραση της ακτινοβολίας και των αλάτων βαρέων μετάλλων στο σώμα, καθώς και η επίδραση της αιθυλικής αλκοόλης.

ΠυρίτιοΣυμμετέχει στην απορρόφηση από τον οργανισμό περισσότερων από 70 μεταλλικών αλάτων και βιταμινών, προάγει την απορρόφηση του ασβεστίου και την ανάπτυξη των οστών, προλαμβάνει την οστεοπόρωση και τονώνει το ανοσοποιητικό σύστημα. Το πυρίτιο είναι απαραίτητο για υγιή μαλλιά, βελτιώνει την κατάσταση των νυχιών και του δέρματος, ενισχύει τους συνδετικούς ιστούς και τα αιμοφόρα αγγεία, μειώνει τον κίνδυνο καρδιαγγειακών παθήσεων, δυναμώνει τις αρθρώσεις - χόνδρους και τένοντες.

Είναι γνωστό ότι κασσίτεροςβελτιώνει τις διαδικασίες ανάπτυξης, είναι ένα από τα συστατικά του γαστρικού ενζύμου γαστρίνη, επηρεάζει τη δραστηριότητα των ενζύμων φλαβίνης (βιοκαταλύτες ορισμένων αντιδράσεων οξειδοαναγωγής στο σώμα), παίζει σημαντικό ρόλο στη σωστή ανάπτυξη του οστικού ιστού.

Σελήνιο- συμμετέχει στις ρυθμιστικές διαδικασίες του οργανισμού. Το σελήνιο, ως μέρος του ενζύμου υπεροξειδάση της γλουταθειόνης, εμποδίζει την καθίζηση θρόμβων αίματος στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων, λόγω των οποίων είναι αντιοξειδωτικό και εμποδίζει την ανάπτυξη αθηροσκλήρωσης. Πρόσφατα ανακαλύφθηκε ότι η έλλειψη σεληνίου οδηγεί στην ανάπτυξη καρκίνου.

Τιτάνιοείναι μόνιμο συστατικό του σώματος και εκτελεί ορισμένες ζωτικές λειτουργίες: αυξάνει την ερυθροποίηση, καταλύει τη σύνθεση της αιμοσφαιρίνης, την ανοσογένεση, διεγείρει τη φαγοκυττάρωση και ενεργοποιεί αντιδράσεις κυτταρικής και χυμικής ανοσίας.

Ερμήςέχει μια ορισμένη βιοτική επίδραση και έχει διεγερτική επίδραση σε ζωτικές διεργασίες (σε ποσότητες που αντιστοιχούν σε φυσιολογικές, δηλαδή φυσιολογικές για τον άνθρωπο, συγκεντρώσεις). Υπάρχουν πληροφορίες σχετικά με την παρουσία υδραργύρου στο πυρηνικό κλάσμα των ζωντανών κυττάρων και για τη σημασία αυτού του μετάλλου στην υλοποίηση των πληροφοριών που είναι ενσωματωμένες στο DNA και τη μετάδοσή του χρησιμοποιώντας RNA μεταφοράς. Για να το θέσω απλά, η πλήρης απομάκρυνση του υδραργύρου από το σώμα είναι προφανώς ανεπιθύμητη, και αυτά τα ίδια 13 mg, «ενσωματωμένα» σε εμάς από τη φύση τους, θα πρέπει πάντα να περιέχονται σε ένα άτομο (το οποίο, παρεμπιπτόντως, είναι αρκετά σύμφωνο με το ο προαναφερόμενος νόμος Clark-Vernadsky για τη γενική διασπορά των στοιχείων).

ΧρυσόςΚαιασήμιέχουν βακτηριοκτόνο δράση Πολλά μικροστοιχεία και υπερμικροστοιχεία είναι τοξικά για τον άνθρωπο σε μεγάλες ποσότητες.

Η ανεπάρκεια ή η περίσσεια οποιωνδήποτε μεταλλικών ουσιών στη διατροφή προκαλεί διαταραχή στο μεταβολισμό των πρωτεϊνών, των λιπών, των υδατανθράκων και των βιταμινών, γεγονός που οδηγεί στην ανάπτυξη πολλών ασθενειών. Η πιο κοινή συνέπεια της αναντιστοιχίας στην ποσότητα ασβεστίου και φωσφόρου στη διατροφή είναι η τερηδόνα και η απώλεια οστικής μάζας. Εάν υπάρχει έλλειψη φθορίου στο πόσιμο νερό, το σμάλτο των δοντιών καταστρέφεται και η έλλειψη ιωδίου σε τρόφιμα και νερό οδηγεί σε ασθένειες του θυρεοειδούς αδένα. Έτσι, τα μέταλλα είναι πολύ σημαντικά για την εξάλειψη και την πρόληψη μιας σειράς ασθενειών.

Οι πίνακες που παρουσιάζονται δείχνουν χαρακτηριστικά (τυπικά) συμπτώματα ανεπάρκειας διαφόρων χημικών στοιχείων στο ανθρώπινο σώμα:

Σύμφωνα με τη σύσταση της Επιτροπής Διαιτολογίας της Εθνικής Ακαδημίας των ΗΠΑ, η ημερήσια πρόσληψη χημικών στοιχείων από τα τρόφιμα θα πρέπει να είναι σε ένα ορισμένο επίπεδο (Πίνακας 5.2). Ο ίδιος αριθμός χημικών στοιχείων πρέπει να αποβάλλεται από το σώμα καθημερινά, αφού η περιεκτικότητά τους σε αυτό είναι σχετικά σταθερή.

Ο ρόλος των μετάλλων στον ανθρώπινο οργανισμό είναι εξαιρετικά ποικίλος, παρά το γεγονός ότι δεν αποτελούν ουσιαστικό συστατικό της διατροφής. Οι ορυκτές ουσίες περιέχονται στο πρωτόπλασμα και τα βιολογικά υγρά και παίζουν σημαντικό ρόλο στη διασφάλιση σταθερής οσμωτικής πίεσης, η οποία είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη φυσιολογική λειτουργία των κυττάρων και των ιστών. Αποτελούν μέρος πολύπλοκων οργανικών ενώσεων (για παράδειγμα, αιμοσφαιρίνη, ορμόνες, ένζυμα) και αποτελούν πλαστικό υλικό για τη δόμηση των οστών και του οδοντικού ιστού. Με τη μορφή ιόντων, τα μέταλλα συμμετέχουν στη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων, εξασφαλίζουν την πήξη του αίματος και άλλες φυσιολογικές διεργασίες του σώματος.

Ιόντα μακροεντολή-Καιμικροστοιχείαμεταφέρονται ενεργά ένζυμαμέσω της κυτταρικής μεμβράνης. Μόνο στη σύνθεση των ενζύμων μπορούν τα ιόντα μακρο- και μικροστοιχείων να εκτελέσουν τη λειτουργία τους. Ως εκ τούτου, τα προϊόντα διατροφής και τα φαρμακευτικά βότανα είναι προτιμότερα από τα φάρμακα χημειοθεραπείας για τη θεραπεία της υπομικροστοιχειώσεως. Επιπλέον, αν αναλογιστούμε ότι ο ανθρώπινος οργανισμός παίρνει ακριβώς όσα μικροστοιχεία χρειάζεται από τις τροφές και τα φυτά, αυτό βοηθά στην αποφυγή της υπερμικροστοιχείου. Και η περίσσεια μακρο- και μικροστοιχείων στο σώμα μπορεί να είναι πολύ πιο επικίνδυνη από την έλλειψή τους. Όταν χρησιμοποιούνται χημικές ουσίες ασβεστίου, η εναπόθεση ασβεστίου είναι χαρακτηριστική στους μαστικούς αδένες, τη χοληδόχο κύστη, το ήπαρ, τα νεφρά, γενικά, οπουδήποτε, οπουδήποτε, αλλά όχι στα οστά

Ένζυμα- αυτά είναι μικρά σωματίδια που διασφαλίζουν ενεργά τη λειτουργία όλων των λειτουργικών συστημάτων. Εκτελούν πέψη, για παράδειγμα, η αμυλάση του σάλιου (διαστάση) αφομοιώνει τα άμυλα από πατάτες και δημητριακά, η παγκρεατική λιπάση αφομοιώνει τα λίπη, η χυμοθρυψίνη αφομοιώνει τις πρωτεΐνες κ.λπ. Επιπλέον, τα ένζυμα «σύρουν» τις απαραίτητες ουσίες μέσω των κυτταρικών μεμβρανών, για παράδειγμα, στα νεφρά υπάρχει ενεργή μεταφορά ασβεστίου, νατρίου, χλωρίου και άλλων ιόντων και, ως εκ τούτου, ρυθμίζουν τη σύνθεση ασβεστίου των οστών και την αρτηριακή πίεση. Το ένζυμο λυσοζύμη «σκοτώνει» επιβλαβή μικρόβια. Το ένζυμο κυτόχρωμα P-450 εμπλέκεται σε πολλές βιοχημικές αντιδράσεις, για παράδειγμα, αποσυνθέτει χημικά φάρμακα και τα απομακρύνει από τα κύτταρα, οξειδώνει τη χοληστερόλη σε στεροειδείς ορμόνες (δηλαδή παράγει ορμόνες) κ.λπ. Υπάρχουν χιλιάδες είδη αυτών των μικρών εργατών, ενζύμων, στο σώμα, και δεν υπάρχουν βιοχημικοί και φυσιολογικοί μετασχηματισμοί στους οποίους δεν συμμετέχουν. Ως λειτουργικό στοιχείο της μικροκυκλοφορίας ενός οργάνου, έτσι ένζυμο- αυτό είναι το πρωταρχικό στοιχείο, η θεμελιώδης βάση οποιωνδήποτε διεργασιών, και αυτό πρέπει πάντα να λαμβάνεται υπόψη στη θεραπεία της νόσου. Είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζουμε ότι δεν υπάρχουν ένζυμα στη χημική ιατρική, αλλά υπάρχουν ένζυμα στα βότανα και στα τρόφιμα. Για παράδειγμα, οι ρίζες χρένου περιέχουν το ένζυμο λυσοζύμη. Επιπλέον, υπάρχουν ένζυμα στο μέλι, για παράδειγμα, ιμβερτάση, διαστάση, καταλάση, φωσφατάση, υπεροξειδάση, λιπάση κ.λπ. Δεν ενδείκνυται να λιώσετε το μέλι και να το ζεστάνετε πάνω από 38 0, γιατί τότε τα ένζυμα διαλύονται.

Μέρος ένζυμοπεριλαμβάνει πολλά μόρια πρωτεΐνης συνδεδεμένα μεταξύ τους και αντιπροσωπεύουν στον μικρόκοσμο ένα τεράστιο μέγεθος και δύο μικρά μέρη, το ένα από αυτά είναι μια βιταμίνη, το δεύτερο είναι ένα μικροστοιχείο. Ακριβώς επειδή η θεραπεία με βότανα είναι προτιμότερη από τη χημεία, το γρασίδι περιέχει πρωτεΐνες, βιταμίνες και μικροστοιχεία - αυτή η αρμονική σύνθεση του ενζύμου δημιουργήθηκε από τον Δημιουργό. Τα φυσικά προϊόντα, όπως το μέλι, περιέχουν και τα 22 απαραίτητα αμινοξέα που χρειάζονται για την πρωτεϊνοσύνθεση. Το μέλι περιέχει μακροστοιχεία, όλα τα απαραίτητα μικροστοιχεία εκτός από το φθόριο, το ιώδιο και το σελήνιο, καθώς και σχεδόν όλα τα απαραίτητα μικροστοιχεία υπό όρους. Αντίστροφα, τα χημικά φάρμακα που παράγονται από τη βιομηχανία συνδέονται με έναν ιδιαίτερο, ακατανόητο τρόπο με τον πατέρα της βιομηχανίας, τον Κάιν. Και η συνέπεια μιας τέτοιας σύνδεσης είναι η στέρηση φαρμακολογικών παραγόντων, που αποτελούνται από μια χημική φόρμουλα, από όλο τον πλούτο του κόσμου που δημιούργησε ο Δημιουργός, ένα από τα μικρά εργατικά πρωτογενή σωματίδια του οποίου είναι ένζυμο.

Θέμα: «ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΑΙΜΑΤΟΣ. ΠΛΑΣΜΑ ΑΙΜΑΤΟΣ: ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΟΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΟΥΣ. ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΕΡΥΘΡΟΚΥΤΤΑΡΩΝ. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΑΙΜΑΤΟΣ ΣΤΗΝ ΚΛΙΝΙΚΗ»

1. Πρωτεΐνες πλάσματος αίματος: βιολογικός ρόλος. Περιεκτικότητα σε πρωτεϊνικά κλάσματα στο πλάσμα. Αλλαγές στην πρωτεϊνική σύσταση του πλάσματος υπό παθολογικές καταστάσεις (υπερπρωτεϊναιμία, υποπρωτεϊναιμία, δυσπρωτεϊναιμία, παραπρωτεϊναιμία).
2. Πρωτεΐνες της οξείας φάσης της φλεγμονής: βιολογικός ρόλος, παραδείγματα πρωτεϊνών.
3. Λιποπρωτεϊνικά κλάσματα του πλάσματος του αίματος: χαρακτηριστικά σύνθεσης, ρόλος στο σώμα.
4. Ανοσοσφαιρίνες πλάσματος αίματος: κύριες κατηγορίες, διάγραμμα δομής, βιολογικές λειτουργίες. Ιντερφερόνες: βιολογικός ρόλος, μηχανισμός δράσης (σχήμα).
5. Ένζυμα πλάσματος αίματος (εκκριτικά, απεκκριτικά, δείκτης): διαγνωστική αξία μελέτης της δραστηριότητας αμινοτρανσφερασών (ALT και AST), αλκαλικής φωσφατάσης, αμυλάσης, λιπάσης, θρυψίνης, ισοενζύμων γαλακτικής αφυδρογονάσης, κινάσης κρεατίνης.
6. Μη πρωτεϊνικά αζωτούχα συστατικά του αίματος (ουρία, αμινοξέα, ουρικό οξύ, κρεατινίνη, indican, άμεση και έμμεση χολερυθρίνη): δομή, βιολογικός ρόλος, διαγνωστική αξία προσδιορισμού τους στο αίμα. Έννοια της αζωταιμίας.
7. Χωρίς άζωτο οργανικά συστατικά του αίματος (γλυκόζη, χοληστερόλη, ελεύθερα λιπαρά οξέα, κετονοσώματα, πυροσταφυλικό, γαλακτικό), η διαγνωστική αξία του προσδιορισμού τους στο αίμα.
8. Χαρακτηριστικά της δομής και της λειτουργίας της αιμοσφαιρίνης. Ρυθμιστές της συγγένειας αιμοσφαιρίνης για το Ο2. Μοριακές μορφές αιμοσφαιρίνης. Παράγωγα αιμοσφαιρίνης. Κλινική και διαγνωστική αξία του προσδιορισμού της αιμοσφαιρίνης στο αίμα.
9. Μεταβολισμός ερυθροκυττάρων: ο ρόλος της γλυκόλυσης και της οδού της φωσφορικής πεντόζης στα ώριμα ερυθροκύτταρα. Γλουταθειόνη: ρόλος στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Ενζυμικά συστήματα που εμπλέκονται στην εξουδετέρωση δραστικών ειδών οξυγόνου.
10. Η πήξη του αίματος ως καταρράκτης ενεργοποίησης προενζύμων. Εσωτερικές και εξωτερικές οδοί πήξης. Η γενική οδός της πήξης του αίματος: ενεργοποίηση προθρομβίνης, μετατροπή ινωδογόνου σε ινώδες, σχηματισμός πολυμερούς ινώδους.
11. Συμμετοχή της βιταμίνης Κ στη μετα-μεταφραστική τροποποίηση παραγόντων πήξης του αίματος. Dicumarol ως αντιβιταμίνη Κ.

30.1. Σύνθεση και λειτουργίες του αίματος.

Αίμα- υγρός κινητός ιστός που κυκλοφορεί σε ένα κλειστό σύστημα αιμοφόρων αγγείων, μεταφέρει διάφορες χημικές ουσίες σε όργανα και ιστούς και ενσωματώνει μεταβολικές διεργασίες που συμβαίνουν σε διάφορα κύτταρα.

Το αίμα αποτελείται από πλάσμα αίματος Και διαμορφωμένα στοιχεία (ερυθροκύτταρα, λευκοκύτταρα και αιμοπετάλια). Ορός αίματος διαφέρει από το πλάσμα απουσία ινωδογόνου. Το 90% του πλάσματος του αίματος είναι νερό, το 10% είναι ένα ξηρό υπόλειμμα, το οποίο περιλαμβάνει πρωτεΐνες, μη πρωτεϊνικά αζωτούχα συστατικά (υπολειπόμενο άζωτο), οργανικά συστατικά χωρίς άζωτο και μέταλλα.

30.2. Πρωτεΐνες πλάσματος αίματος.

Το πλάσμα του αίματος περιέχει ένα σύνθετο πολυσυστατικό (περισσότερα από 100) μείγμα πρωτεϊνών που διαφέρουν ως προς την προέλευση και τη λειτουργία. Οι περισσότερες πρωτεΐνες του πλάσματος συντίθενται στο ήπαρ. Ανοσοσφαιρίνες και μια σειρά από άλλες προστατευτικές πρωτεΐνες από ανοσοεπαρκή κύτταρα.

30.2.1. Κλάσματα πρωτεΐνης.Με αλάτισμα των πρωτεϊνών του πλάσματος, τα κλάσματα λευκωματίνης και σφαιρίνης μπορούν να απομονωθούν. Κανονικά, η αναλογία αυτών των κλασμάτων είναι 1,5 - 2,5. Η χρήση της μεθόδου ηλεκτροφόρησης χαρτιού καθιστά δυνατό τον εντοπισμό 5 πρωτεϊνικών κλασμάτων (με φθίνουσα σειρά ταχύτητας μετανάστευσης): λευκωματίνες, α1 -, α2 -, β- και γ-σφαιρίνες. Όταν χρησιμοποιούνται πιο λεπτές μέθοδοι κλασματοποίησης, μια ολόκληρη σειρά πρωτεϊνών μπορεί να απομονωθεί σε κάθε κλάσμα, εκτός από την αλβουμίνη (το περιεχόμενο και η σύνθεση των πρωτεϊνικών κλασμάτων του ορού του αίματος, βλέπε Εικόνα 1).

Εικόνα 1.Ηλεκτροφερόγραμμα πρωτεϊνών ορού αίματος και σύνθεση πρωτεϊνικών κλασμάτων.

Λευκωματίνη- πρωτεΐνες με μοριακό βάρος περίπου 70.000 Da. Λόγω της υδροφιλίας τους και της υψηλής περιεκτικότητάς τους στο πλάσμα, παίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της κολλοειδούς-ωσμωτικής (ογκωτικής) αρτηριακής πίεσης και στη ρύθμιση της ανταλλαγής υγρών μεταξύ αίματος και ιστών. Εκτελούν μια λειτουργία μεταφοράς: μεταφέρουν ελεύθερα λιπαρά οξέα, χολικές χρωστικές, στεροειδείς ορμόνες, ιόντα Ca2+ και πολλά φάρμακα. Οι λευκωματίνες χρησιμεύουν επίσης ως ένα πλούσιο και γρήγορα διαθέσιμο απόθεμα αμινοξέων.

α 1 -Γλοβουλίνες:

• Ξινός α 1-γλυκοπρωτεΐνη (οροσωματοειδές) - περιέχει έως και 40% υδατάνθρακες, το ισοηλεκτρικό του σημείο βρίσκεται σε όξινο περιβάλλον (2.7). Η λειτουργία αυτής της πρωτεΐνης δεν είναι πλήρως τεκμηριωμένη. Είναι γνωστό ότι στα αρχικά στάδια της φλεγμονώδους διαδικασίας, το στοματοσωματοειδές προάγει το σχηματισμό ινών κολλαγόνου στο σημείο της φλεγμονής (Ya. Musil, 1985).
• α 1 - Αντιτρυψίνη - αναστολέας ενός αριθμού πρωτεασών (θρυψίνη, χυμοθρυψίνη, καλλικρεΐνη, πλασμίνη). Μια συγγενής μείωση της περιεκτικότητας σε α1-αντιθρυψίνη στο αίμα μπορεί να είναι ένας παράγοντας προδιάθεσης για βρογχοπνευμονικές ασθένειες, καθώς οι ελαστικές ίνες του πνευμονικού ιστού είναι ιδιαίτερα ευαίσθητες στη δράση των πρωτεολυτικών ενζύμων.
• Πρωτεΐνη που δεσμεύει τη ρετινόλη μεταφέρει τη λιποδιαλυτή βιταμίνη Α.
• Πρωτεΐνη που δεσμεύει τη θυροξίνη - δεσμεύει και μεταφέρει τις ορμόνες του θυρεοειδούς που περιέχουν ιώδιο.
• Transcortin - δεσμεύει και μεταφέρει γλυκοκορτικοειδείς ορμόνες (κορτιζόλη, κορτικοστερόνη).

α 2 -Γλοβουλίνες:

• Απτοσφαιρίνες (25% α2-σφαιρίνες) - σχηματίζουν ένα σταθερό σύμπλεγμα με την αιμοσφαιρίνη που εμφανίζεται στο πλάσμα ως αποτέλεσμα της ενδαγγειακής αιμόλυσης των ερυθροκυττάρων. Τα σύμπλοκα απτοσφαιρίνης-αιμοσφαιρίνης προσλαμβάνονται από κύτταρα RES, όπου οι αλυσίδες αίμης και πρωτεΐνης υφίστανται διάσπαση και ο σίδηρος επαναχρησιμοποιείται για τη σύνθεση αιμοσφαιρίνης. Αυτό εμποδίζει το σώμα να χάσει σίδηρο και να προκαλέσει βλάβη στην αιμοσφαιρίνη στα νεφρά.
• Σερουλοπλασμίνη - πρωτεΐνη που περιέχει ιόντα χαλκού (ένα μόριο σερουλοπλασμίνης περιέχει 6-8 ιόντα Cu2+), τα οποία της δίνουν μπλε χρώμα. Είναι μια μορφή μεταφοράς ιόντων χαλκού στο σώμα. Έχει δράση οξειδάσης: οξειδώνει το Fe2+ σε Fe3+, το οποίο εξασφαλίζει τη δέσμευση του σιδήρου από την τρανσφερρίνη. Ικανό να οξειδώνει αρωματικές αμίνες, συμμετέχει στο μεταβολισμό της αδρεναλίνης, της νορεπινεφρίνης και της σεροτονίνης.

β-σφαιρίνες:

• Τρανσφερρίνη - η κύρια πρωτεΐνη του κλάσματος της β-σφαιρίνης, εμπλέκεται στη δέσμευση και τη μεταφορά του σιδήρου σιδήρου σε διάφορους ιστούς, ιδιαίτερα στους αιμοποιητικούς ιστούς. Η τρανσφερρίνη ρυθμίζει τα επίπεδα Fe3+ στο αίμα και αποτρέπει την υπερβολική συσσώρευση και απώλεια στα ούρα.
• Αιμοπηξίνη - δεσμεύει την αίμη και αποτρέπει την απώλειά της από τα νεφρά. Το σύμπλεγμα αίμης-αιμοπηξίνης λαμβάνεται από το αίμα από το ήπαρ.
• C-αντιδρώσα πρωτεΐνη (CRP) - μια πρωτεΐνη ικανή να κατακρημνίζει (παρουσία Ca2+) C-πολυσακχαρίτη του κυτταρικού τοιχώματος του πνευμονιόκοκκου. Ο βιολογικός του ρόλος καθορίζεται από την ικανότητά του να ενεργοποιεί τη φαγοκυττάρωση και να αναστέλλει τη διαδικασία συσσώρευσης αιμοπεταλίων. Σε υγιή άτομα, η συγκέντρωση της CRP στο πλάσμα είναι αμελητέα και δεν μπορεί να προσδιοριστεί με τυπικές μεθόδους. Κατά τη διάρκεια μιας οξείας φλεγμονώδους διαδικασίας, αυξάνεται περισσότερο από 20 φορές· στην περίπτωση αυτή, η CRP ανιχνεύεται στο αίμα. Η μελέτη της CRP έχει ένα πλεονέκτημα έναντι άλλων δεικτών της φλεγμονώδους διαδικασίας: προσδιορισμός ESR και καταμέτρηση του αριθμού των λευκοκυττάρων. Αυτός ο δείκτης είναι πιο ευαίσθητος, η αύξησή του εμφανίζεται νωρίτερα και μετά την ανάκτηση επιστρέφει γρηγορότερα στο φυσιολογικό.

γ-σφαιρίνες:

• Ανοσοσφαιρίνες (IgA, IgG, IgM, IgD, IgE) είναι αντισώματα που παράγονται από τον οργανισμό ως απόκριση στην εισαγωγή ξένων ουσιών με αντιγονική δράση. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτές τις πρωτεΐνες, βλ. 1.2.5.

30.2.2. Ποσοτικές και ποιοτικές αλλαγές στην πρωτεϊνική σύνθεση του πλάσματος του αίματος.Κάτω από διάφορες παθολογικές καταστάσεις, η πρωτεϊνική σύνθεση του πλάσματος του αίματος μπορεί να αλλάξει. Οι κύριοι τύποι αλλαγών είναι:

• Υπερπρωτεϊναιμία - αύξηση της περιεκτικότητας σε ολική πρωτεΐνη πλάσματος. Αιτίες: απώλεια μεγάλης ποσότητας νερού (έμετος, διάρροια, εκτεταμένα εγκαύματα), λοιμώδεις ασθένειες (λόγω αύξησης της ποσότητας των γ-σφαιρινών).
• Υποπρωτεϊναιμία - μείωση της περιεκτικότητας σε ολική πρωτεΐνη στο πλάσμα. Παρατηρείται σε ηπατικές παθήσεις (λόγω διαταραχής της πρωτεϊνοσύνθεσης), νεφρικές παθήσεις (λόγω απώλειας πρωτεϊνών στα ούρα) και κατά τη διάρκεια της νηστείας (λόγω έλλειψης αμινοξέων για τη σύνθεση πρωτεϊνών).
• Δυσπρωτεϊναιμία - αλλαγή στο ποσοστό των πρωτεϊνικών κλασμάτων με φυσιολογική περιεκτικότητα σε ολική πρωτεΐνη στο πλάσμα του αίματος, για παράδειγμα, μείωση της περιεκτικότητας σε λευκωματίνη και αύξηση της περιεκτικότητας σε ένα ή περισσότερα κλάσματα σφαιρίνης σε διάφορες φλεγμονώδεις ασθένειες.
• Παραπρωτεϊναιμία - την εμφάνιση στο πλάσμα του αίματος παθολογικών ανοσοσφαιρινών - παραπρωτεϊνών που διαφέρουν από τις κανονικές πρωτεΐνες ως προς τις φυσικοχημικές ιδιότητες και τη βιολογική δραστηριότητα. Τέτοιες πρωτεΐνες περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, κρυοσφαιρίνες, σχηματίζοντας ιζήματα μεταξύ τους σε θερμοκρασίες κάτω των 37 ° C. Οι παραπρωτεΐνες βρίσκονται στο αίμα με μακροσφαιριναιμία Waldenström, με πολλαπλό μυέλωμα (στην τελευταία περίπτωση μπορούν να ξεπεράσουν τον νεφρικό φραγμό και βρίσκονται στα ούρα ως πρωτεΐνες Bence-Jones). Η παραπρωτεϊναιμία συνήθως συνοδεύεται από υπερπρωτεϊναιμία.

30.2.3. Λιποπρωτεϊνικά κλάσματα πλάσματος αίματος.Οι λιποπρωτεΐνες είναι σύνθετες ενώσεις που μεταφέρουν λιπίδια στο αίμα. Περιλαμβάνουν: υδρόφοβος πυρήναςπου περιέχει τριακυλογλυκερόλες και εστέρες χοληστερόλης και αμφίφιλο κέλυφος,σχηματίζεται από φωσφολιπίδια, ελεύθερη χοληστερόλη και αποπρωτεΐνες (Εικόνα 2). Το πλάσμα του ανθρώπινου αίματος περιέχει τα ακόλουθα κλάσματα λιποπρωτεϊνών:

Σχήμα 2.Σχέδιο της δομής της λιποπρωτεΐνης πλάσματος αίματος.

• Λιποπρωτεΐνες υψηλής πυκνότητας ή α-λιποπρωτεΐνες , αφού κατά την ηλεκτροφόρηση σε χαρτί κινούνται μαζί με τις α-σφαιρίνες. Περιέχουν πολλές πρωτεΐνες και φωσφολιπίδια και μεταφέρουν τη χοληστερόλη από τους περιφερικούς ιστούς στο ήπαρ.
• Λιποπρωτεΐνες χαμηλής πυκνότητας ή β-λιποπρωτεΐνες , αφού κατά την ηλεκτροφόρηση σε χαρτί κινούνται μαζί με τις β-σφαιρίνες. Πλούσιο σε χοληστερόλη? το μεταφέρει από το ήπαρ στους περιφερικούς ιστούς.
• Λιποπρωτεΐνες πολύ χαμηλής πυκνότητας ή προ-β-λιποπρωτεΐνες (βρίσκεται στο ηλεκτροφερόγραμμα μεταξύ α- και β-σφαιρινών). Χρησιμεύουν ως μορφή μεταφοράς ενδογενών τριακυλογλυκερολών και είναι πρόδρομοι λιποπρωτεϊνών χαμηλής πυκνότητας.
• Χυλομικρά - ηλεκτροφορητικά ακίνητο. απουσιάζουν στο αίμα που λαμβάνεται με άδειο στομάχι. Αποτελούν μια μορφή μεταφοράς εξωγενών (τροφικών) τριακυλογλυκερολών.

30.2.4. Πρωτεΐνες της οξείας φάσης της φλεγμονής.Πρόκειται για πρωτεΐνες των οποίων η περιεκτικότητα αυξάνεται στο πλάσμα του αίματος κατά τη διάρκεια μιας οξείας φλεγμονώδους διαδικασίας. Αυτές περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τις ακόλουθες πρωτεΐνες:

1. απτοσφαιρίνη ;
2. σερουλοπλασμίνη ;
3. C-αντιδρώσα πρωτεΐνη ;
4. α 1 -αντιθρυψίνη ;
5. ινωδογόνο (συστατικό του συστήματος πήξης του αίματος, βλέπε 30.7.2).

Ο ρυθμός σύνθεσης αυτών των πρωτεϊνών αυξάνεται κυρίως λόγω της μείωσης του σχηματισμού λευκωματίνης, τρανσφερρίνης και λευκωματίνης (ένα μικρό κλάσμα πρωτεϊνών πλάσματος που έχει τη μεγαλύτερη κινητικότητα κατά την ηλεκτροφόρηση δίσκου και που αντιστοιχεί στη ζώνη στο ηλεκτροφερόγραμμα μπροστά από αλβουμίνη), η συγκέντρωση της οποίας μειώνεται κατά την οξεία φλεγμονή.

Ο βιολογικός ρόλος των πρωτεϊνών οξείας φάσης: α) όλες αυτές οι πρωτεΐνες είναι αναστολείς των ενζύμων που απελευθερώνονται κατά την καταστροφή των κυττάρων και αποτρέπουν τη δευτερογενή βλάβη των ιστών. β) αυτές οι πρωτεΐνες έχουν ανοσοκατασταλτική δράση (V.L. Dotsenko, 1985).

30.2.5. Προστατευτικές πρωτεΐνες στο πλάσμα του αίματος.Οι πρωτεΐνες που εκτελούν προστατευτική λειτουργία περιλαμβάνουν ανοσοσφαιρίνες και ιντερφερόνες.

Ανοσοσφαιρίνες (αντισώματα) - μια ομάδα πρωτεϊνών που παράγονται ως απόκριση σε ξένες δομές (αντιγόνα) που εισέρχονται στο σώμα. Συντίθενται στους λεμφαδένες και στον σπλήνα από τα λεμφοκύτταρα Β. Υπάρχουν 5 κατηγορίες ανοσοσφαιρίνες- IgA, IgG, IgM, IgD, IgE.

Εικόνα 3.Διάγραμμα της δομής των ανοσοσφαιρινών (η μεταβλητή περιοχή εμφανίζεται με γκρι, η σταθερή περιοχή δεν είναι σκιασμένη).

Τα μόρια ανοσοσφαιρίνης έχουν ένα ενιαίο σχέδιο δομής. Η δομική μονάδα της ανοσοσφαιρίνης (μονομερές) σχηματίζεται από τέσσερις πολυπεπτιδικές αλυσίδες που συνδέονται μεταξύ τους με δισουλφιδικούς δεσμούς: δύο βαριές (αλυσίδες Η) και δύο ελαφριές (αλυσίδες L) (βλ. Εικόνα 3). Τα IgG, IgD και IgE είναι, κατά κανόνα, μονομερή στη δομή τους, τα μόρια IgM κατασκευάζονται από πέντε μονομερή, τα IgA αποτελούνται από δύο ή περισσότερες δομικές μονάδες ή είναι μονομερή.

Οι πρωτεϊνικές αλυσίδες που συνθέτουν τις ανοσοσφαιρίνες μπορούν να χωριστούν σε συγκεκριμένους τομείς ή περιοχές που έχουν ορισμένα δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά.

Οι Ν-τελικές περιοχές και των δύο αλυσίδων L και Η ονομάζονται μεταβλητή περιοχή (V), καθώς η δομή τους χαρακτηρίζεται από σημαντικές διαφορές μεταξύ διαφορετικών κατηγοριών αντισωμάτων. Μέσα στη μεταβλητή περιοχή υπάρχουν 3 υπερμεταβλητές περιοχές, που χαρακτηρίζονται από τη μεγαλύτερη ποικιλομορφία αλληλουχιών αμινοξέων. Είναι η μεταβλητή περιοχή των αντισωμάτων που είναι υπεύθυνη για τη σύνδεση των αντιγόνων σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας. η πρωταρχική δομή των πρωτεϊνικών αλυσίδων σε αυτή την περιοχή καθορίζει την ειδικότητα των αντισωμάτων.

Οι C-τερματικές περιοχές των αλυσίδων Η και L έχουν μια σχετικά σταθερή πρωτογενή δομή σε κάθε κατηγορία αντισωμάτων και ονομάζονται σταθερή περιοχή (C). Η σταθερή περιοχή καθορίζει τις ιδιότητες διαφόρων κατηγοριών ανοσοσφαιρινών, την κατανομή τους στο σώμα και μπορεί να συμμετέχει σε μηχανισμούς ενεργοποίησης που προκαλούν την καταστροφή των αντιγόνων.

Ιντερφερόνες - μια οικογένεια πρωτεϊνών που συντίθενται από τα κύτταρα του σώματος ως απόκριση σε μια ιογενή λοίμωξη και έχουν αντιική δράση. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ιντερφερονών που έχουν συγκεκριμένο φάσμα δράσης: λευκοκύτταρα (α-ιντερφερόνη), ινοβλάστες (β-ιντερφερόνη) και ανοσοποιητικές (γ-ιντερφερόνη). Οι ιντερφερόνες συντίθενται και εκκρίνονται από ορισμένα κύτταρα και ασκούν την επίδρασή τους επηρεάζοντας άλλα κύτταρα, από αυτή την άποψη μοιάζουν με τις ορμόνες. Ο μηχανισμός δράσης των ιντερφερονών φαίνεται στο σχήμα 4.

Εικόνα 4.Ο μηχανισμός δράσης των ιντερφερονών (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

Με τη σύνδεση με τους κυτταρικούς υποδοχείς, οι ιντερφερόνες επάγουν τη σύνθεση δύο ενζύμων - 2", 5"-ολιγοαδενυλική συνθετάση και πρωτεϊνική κινάση, πιθανώς λόγω της έναρξης της μεταγραφής των αντίστοιχων γονιδίων. Και τα δύο προκύπτοντα ένζυμα παρουσιάζουν τη δραστηριότητά τους παρουσία δίκλωνου RNA, και αυτά τα RNA είναι τα προϊόντα αντιγραφής πολλών ιών ή περιέχονται στα ιοσωμάτιά τους. Το πρώτο ένζυμο συνθέτει 2",5"-ολιγοαδενυλικά (από ΑΤΡ), τα οποία ενεργοποιούν την κυτταρική ριβονουκλεάση Ι. το δεύτερο ένζυμο φωσφορυλιώνει τον παράγοντα έναρξης μετάφρασης IF2. Το τελικό αποτέλεσμα αυτών των διεργασιών είναι η αναστολή της βιοσύνθεσης πρωτεϊνών και της αναπαραγωγής του ιού στο μολυσμένο κύτταρο (Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

30.2.6. Ένζυμα πλάσματος αίματος.Όλα τα ένζυμα που περιέχονται στο πλάσμα του αίματος μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες:

1. εκκριτικά ένζυμα - συντίθενται στο ήπαρ και απελευθερώνονται στο αίμα, όπου εκτελούν τη λειτουργία τους (για παράδειγμα, παράγοντες πήξης του αίματος).
2. απεκκριτικά ένζυμα - συντίθενται στο ήπαρ, φυσιολογικά απεκκρίνονται στη χολή (για παράδειγμα, αλκαλική φωσφατάση), η περιεκτικότητα και η δραστηριότητά τους στο πλάσμα του αίματος αυξάνεται όταν η εκροή της χολής είναι μειωμένη.
3. ένζυμα δείκτες - συντίθενται σε διάφορους ιστούς και εισέρχονται στην κυκλοφορία του αίματος όταν τα κύτταρα αυτών των ιστών καταστρέφονται. Διαφορετικά ένζυμα κυριαρχούν σε διαφορετικά κύτταρα, επομένως, όταν ένα συγκεκριμένο όργανο υποστεί βλάβη, τα χαρακτηριστικά του ένζυμα εμφανίζονται στο αίμα. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διάγνωση ασθενειών.

Για παράδειγμα, εάν τα ηπατικά κύτταρα είναι κατεστραμμένα ( ηπατίτιδα) η δράση της αμινοτρανσφεράσης αλανίνης (ALT), της ασπαρτικής αμινοτρανσφεράσης (ACT), του ισοενζύμου γαλακτικής αφυδρογονάσης LDH5, της αφυδρογονάσης του γλουταμικού και της καρβαμοϋλοτρανσφεράσης ορνιθίνης αυξάνεται στο αίμα.

Όταν τα κύτταρα του μυοκαρδίου είναι κατεστραμμένα ( έμφραγμα) στο αίμα, αυξάνεται η δραστηριότητα της ασπαρτικής αμινοτρανσφεράσης (ACT), του ισοενζύμου γαλακτικής αφυδρογονάσης LDH1 και του ισοενζύμου κινάσης κρεατίνης ΜΒ.

Όταν τα κύτταρα του παγκρέατος είναι κατεστραμμένα ( παγκρεατίτιδα) η δραστηριότητα της θρυψίνης, της α-αμυλάσης και της λιπάσης αυξάνεται στο αίμα.

30.3. Μη πρωτεϊνικά αζωτούχα συστατικά του αίματος (υπολειπόμενο άζωτο).

Αυτή η ομάδα ουσιών περιλαμβάνει: ουρία, ουρικό οξύ, αμινοξέα, κρεατίνη, κρεατινίνη, αμμωνία, indican, χολερυθρίνη και άλλες ενώσεις (βλ. Εικόνα 5). Η περιεκτικότητα σε υπολειμματικό άζωτο στο πλάσμα του αίματος υγιών ατόμων είναι 15-25 mmol/l. Η αύξηση του επιπέδου του υπολειπόμενου αζώτου στο αίμα ονομάζεται αζωταιμία . Ανάλογα με την αιτία, η αζωθαιμία χωρίζεται σε κατακράτηση και παραγωγή.

Αζωθαιμία κατακράτησης εμφανίζεται όταν υπάρχει παραβίαση της απέκκρισης προϊόντων μεταβολισμού του αζώτου (κυρίως ουρίας) στα ούρα και είναι χαρακτηριστικό της ανεπάρκειας της νεφρικής λειτουργίας. Σε αυτή την περίπτωση, έως και το 90% του μη πρωτεϊνικού αζώτου στο αίμα είναι άζωτο ουρίας αντί για το 50% που είναι συνήθως.

Παραγωγική αζωθαιμία αναπτύσσεται όταν υπάρχει υπερβολική πρόσληψη αζωτούχων ουσιών στο αίμα λόγω αυξημένης διάσπασης των πρωτεϊνών των ιστών (παρατεταμένη νηστεία, σακχαρώδης διαβήτης, σοβαρά τραύματα και εγκαύματα, μολυσματικές ασθένειες).

Ο προσδιορισμός του υπολειπόμενου αζώτου πραγματοποιείται σε διήθημα ορού αίματος χωρίς πρωτεΐνη. Ως αποτέλεσμα της ανοργανοποίησης του διηθήματος χωρίς πρωτεΐνη όταν θερμαίνεται με πυκνό H2SO4, το άζωτο όλων των μη πρωτεϊνικών ενώσεων μετατρέπεται στη μορφή (NH4)2SO4. Τα ιόντα NH4+ προσδιορίζονται χρησιμοποιώντας το αντιδραστήριο Nessler.

• Ουρία -το κύριο τελικό προϊόν του μεταβολισμού των πρωτεϊνών στο ανθρώπινο σώμα. Σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της εξουδετέρωσης της αμμωνίας στο ήπαρ και εκκρίνεται από το σώμα από τα νεφρά. Επομένως, η περιεκτικότητα σε ουρία στο αίμα μειώνεται σε ηπατικές παθήσεις και αυξάνεται σε νεφρική ανεπάρκεια.
• Αμινοξέα- εισέρχονται στην κυκλοφορία του αίματος όταν απορροφώνται από τη γαστρεντερική οδό ή είναι προϊόντα της διάσπασης των πρωτεϊνών των ιστών. Στο αίμα των υγιών ανθρώπων, μεταξύ των αμινοξέων κυριαρχούν η αλανίνη και η γλουταμίνη, τα οποία, μαζί με τη συμμετοχή τους στη βιοσύνθεση των πρωτεϊνών, αποτελούν μορφές μεταφοράς της αμμωνίας.
• Ουρικό οξύ- το τελικό προϊόν του καταβολισμού των νουκλεοτιδίων πουρίνης. Η περιεκτικότητά του στο αίμα αυξάνεται με ουρική αρθρίτιδα (ως αποτέλεσμα αυξημένου σχηματισμού) και με μειωμένη νεφρική λειτουργία (λόγω ανεπαρκούς απέκκρισης).
• Κρεατίνη- συντίθεται στα νεφρά και το συκώτι, στους μύες μετατρέπεται σε φωσφορική κρεατίνη - μια πηγή ενέργειας για τις διαδικασίες της μυϊκής συστολής. Σε παθήσεις του μυϊκού συστήματος, η περιεκτικότητα σε κρεατίνη στο αίμα αυξάνεται σημαντικά.
• Κρεατινίνη- το τελικό προϊόν του μεταβολισμού του αζώτου, που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αποφωσφορυλίωσης της φωσφορικής κρεατίνης στους μύες, που εκκρίνεται από το σώμα μέσω των νεφρών. Η περιεκτικότητα σε κρεατινίνη στο αίμα μειώνεται με ασθένειες του μυϊκού συστήματος και αυξάνεται με τη νεφρική ανεπάρκεια.
• Indican -προϊόν εξουδετέρωσης της ινδόλης, που σχηματίζεται στο ήπαρ και απεκκρίνεται από τα νεφρά. Η περιεκτικότητά του στο αίμα μειώνεται με ασθένειες του ήπατος και αυξάνεται με αυξημένες διαδικασίες σήψης πρωτεϊνών στα έντερα και με ασθένειες των νεφρών.
• Χολερυθρίνη (άμεση και έμμεση)- προϊόντα καταβολισμού αιμοσφαιρίνης. Η περιεκτικότητα σε χολερυθρίνη στο αίμα αυξάνεται με τον ίκτερο: αιμολυτική (λόγω έμμεσης χολερυθρίνης), αποφρακτική (λόγω άμεσης χολερυθρίνης), παρεγχυματική (λόγω και των δύο κλασμάτων).

Εικόνα 5.Μη πρωτεϊνικές αζωτούχες ενώσεις του πλάσματος του αίματος.

30.4. Χωρίς άζωτο οργανικά συστατικά του αίματος.

Αυτή η ομάδα ουσιών περιλαμβάνει θρεπτικά συστατικά (υδατάνθρακες, λιπίδια) και τα προϊόντα του μεταβολισμού τους (οργανικά οξέα). Μεγαλύτερης κλινικής σημασίας είναι ο προσδιορισμός της γλυκόζης στο αίμα, της χοληστερόλης, των ελεύθερων λιπαρών οξέων, των κετονοσωμάτων και του γαλακτικού οξέος. Οι τύποι αυτών των ουσιών παρουσιάζονται στο Σχήμα 6.

• Γλυκόζη- το κύριο ενεργειακό υπόστρωμα του σώματος. Η περιεκτικότητά του σε υγιή άτομα στο αίμα με άδειο στομάχι είναι 3,3 - 5,5 mmol/l. Αυξημένα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα (υπεργλυκαιμία)παρατηρείται μετά τα γεύματα, κατά τη διάρκεια συναισθηματικού στρες, σε ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη, υπερθυρεοειδισμό, νόσο του Itsenko-Cushing. Μειωμένα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα (υπογλυκαιμία)παρατηρείται κατά τη διάρκεια νηστείας, έντονης σωματικής δραστηριότητας, οξείας δηλητηρίασης από αλκοόλ και υπερβολικής δόσης ινσουλίνης.
• Χοληστερίνη- υποχρεωτικό λιπιδικό συστατικό των βιολογικών μεμβρανών, πρόδρομος στεροειδών ορμονών, βιταμίνης D3, χολικών οξέων. Η περιεκτικότητά του στο πλάσμα του αίματος υγιών ατόμων είναι 3,9 - 6,5 mmol/l. Αυξημένα επίπεδα χοληστερόλης στο αίμα ( υπερχοληστερολαιμία) παρατηρείται σε αθηροσκλήρωση, σακχαρώδη διαβήτη, μυξοίδημα, νόσο των χολόλιθων. Μείωση των επιπέδων χοληστερόλης στο αίμα ( υποχοληστερολαιμία) εντοπίζεται σε υπερθυρεοειδισμό, κίρρωση του ήπατος, εντερικές παθήσεις, νηστεία και κατά τη λήψη χολερετικών φαρμάκων.
• Ελεύθερα λιπαρά οξέα (FFA)χρησιμοποιείται από ιστούς και όργανα ως ενεργειακό υλικό. Η περιεκτικότητα σε FFA στο αίμα αυξάνεται κατά τη διάρκεια της νηστείας, του διαβήτη, μετά τη χορήγηση αδρεναλίνης και γλυκοκορτικοειδών. μειώνεται ο υποθυρεοειδισμός μετά τη χορήγηση ινσουλίνης.
• Σώματα κετόνης.Τα κετονικά σώματα περιλαμβάνουν ακετοξικό, β-υδροξυβουτυρικό, ακετόνη- προϊόντα ατελούς οξείδωσης λιπαρών οξέων. Η περιεκτικότητα σε κετονοσώματα στο αίμα αυξάνεται ( υπερκετοναιμία) σε νηστεία, πυρετό, διαβήτη.
• Γαλακτικό οξύ (γαλακτικό)- το τελικό προϊόν της αναερόβιας οξείδωσης των υδατανθράκων. Η περιεκτικότητά του στο αίμα αυξάνεται κατά την υποξία (σωματική δραστηριότητα, παθήσεις των πνευμόνων, της καρδιάς, του αίματος).
• Πυρουβικό οξύ (πυρουβικό)- ένα ενδιάμεσο προϊόν του καταβολισμού των υδατανθράκων και ορισμένων αμινοξέων. Η πιο δραματική αύξηση της περιεκτικότητας σε πυροσταφυλικό οξύ στο αίμα παρατηρείται κατά τη μυϊκή εργασία και την ανεπάρκεια βιταμίνης Β1.

Εικόνα 6.Χωρίς άζωτο οργανικές ουσίες του πλάσματος του αίματος.

30.5. Ορυκτά συστατικά του πλάσματος αίματος.

Τα μέταλλα είναι απαραίτητα συστατικά του πλάσματος του αίματος. Τα πιο σημαντικά κατιόντα είναι τα ιόντα νατρίου, καλίου, ασβεστίου και μαγνησίου. Αντιστοιχούν σε ανιόντα: χλωρίδια, διττανθρακικά, φωσφορικά, θειικά. Ορισμένα κατιόντα στο πλάσμα του αίματος συνδέονται με οργανικά ανιόντα και πρωτεΐνες. Το άθροισμα όλων των κατιόντων είναι ίσο με το άθροισμα των ανιόντων, αφού το πλάσμα του αίματος είναι ηλεκτρικά ουδέτερο.

• Νάτριο- το κύριο κατιόν του εξωκυττάριου υγρού. Η περιεκτικότητά του στο πλάσμα του αίματος είναι 135 - 150 mmol/l. Τα ιόντα νατρίου συμμετέχουν στη διατήρηση της οσμωτικής πίεσης του εξωκυττάριου υγρού. Υπερνατριαιμία παρατηρείται με υπερλειτουργία του φλοιού των επινεφριδίων όταν χορηγείται παρεντερικά υπερτονικό διάλυμα χλωριούχου νατρίου. Η υπονατριαιμία μπορεί να προκληθεί από δίαιτα χωρίς αλάτι, επινεφριδιακή ανεπάρκεια ή διαβητική οξέωση.
• Κάλιοείναι το κύριο ενδοκυτταρικό κατιόν. Στο πλάσμα του αίματος περιέχεται σε ποσότητα 3,9 mmol/l και στα ερυθροκύτταρα - 73,5 - 112 mmol/l. Όπως το νάτριο, το κάλιο διατηρεί την οσμωτική και την οξεοβασική ομοιόσταση στο κύτταρο. Η υπερκαλιαιμία παρατηρείται με αυξημένη κυτταρική καταστροφή (αιμολυτική αναιμία, σύνδρομο μακροχρόνιας σύνθλιψης), με μειωμένη απέκκριση καλίου από τα νεφρά και με αφυδάτωση. Υποκαλιαιμία παρατηρείται με υπερλειτουργία του φλοιού των επινεφριδίων, με διαβητική οξέωση.
• Ασβέστιοστο πλάσμα του αίματος περιέχεται με τη μορφή μορφών. Εκτέλεση διαφόρων λειτουργιών: δεσμευμένη σε πρωτεΐνη (0,9 mmol/l), ιονισμένη (1,25 mmol/l) και μη ιονισμένη (0,35 mmol/l). Μόνο το ιονισμένο ασβέστιο είναι βιολογικά ενεργό. Η υπερασβεστιαιμία παρατηρείται με υπερπαραθυρεοειδισμό, υπερβιταμίνωση D, σύνδρομο Itsenko-Cushing και καταστροφικές διεργασίες στον οστικό ιστό. Η υπασβεστιαιμία εμφανίζεται σε ραχίτιδα, υποπαραθυρεοειδισμό και νεφρικές παθήσεις.
• ΧλωρίδιαΠεριέχονται στο πλάσμα του αίματος σε ποσότητα 95 - 110 mmol/l, συμμετέχουν στη διατήρηση της οσμωτικής πίεσης και της οξεοβασικής κατάστασης του εξωκυττάριου υγρού. Η υπερχλωραιμία παρατηρείται με καρδιακή ανεπάρκεια, αρτηριακή υπέρταση, υποχλωραιμία - με έμετο, νεφρική νόσο.
• Φωσφορικά άλαταστο πλάσμα του αίματος αποτελούν συστατικά του ρυθμιστικού συστήματος, η συγκέντρωσή τους είναι 1 - 1,5 mmol/l. Υπερφωσφαταιμία παρατηρείται σε νεφρικές παθήσεις, υποπαραθυρεοειδισμό, υπερβιταμίνωση D. Υποφωσφαταιμία παρατηρείται σε υπερπαραθυρεοειδισμό, μυξοίδημα και ραχίτιδα.

0.6. Οξεοβασική κατάσταση και η ρύθμισή της.

Η οξεοβασική κατάσταση (ABS) είναι η αναλογία των συγκεντρώσεων ιόντων υδρογόνου (Η+) και υδροξυλίου (ΟΗ-) στα σωματικά υγρά. Ένα υγιές άτομο χαρακτηρίζεται από σχετική σταθερότητα των δεικτών CBS, λόγω της συνδυασμένης δράσης των ρυθμιστικών συστημάτων αίματος και του φυσιολογικού ελέγχου (αναπνευστικά και απεκκριτικά όργανα).

30.6.1. Ρυθμιστικά συστήματα αίματος.Τα ρυθμιστικά συστήματα του σώματος αποτελούνται από ασθενή οξέα και τα άλατά τους με ισχυρές βάσεις. Κάθε σύστημα buffer χαρακτηρίζεται από δύο δείκτες:

• ρυθμιστικό pH(εξαρτάται από την αναλογία των συστατικών του buffer).
• ρυθμιστικό δοχείο, δηλαδή την ποσότητα ισχυρής βάσης ή οξέος που πρέπει να προστεθεί στο ρυθμιστικό διάλυμα για να αλλάξει το pH κατά ένα (ανάλογα με τις απόλυτες συγκεντρώσεις των ρυθμιστικών συστατικών).

Διακρίνονται τα ακόλουθα ρυθμιστικά συστήματα αίματος:

• διττανθρακικό(H2CO3/NaHC03);
• φωσφορικό άλας(NaH2PO4 /Na2HPO4);
• αιμοσφαιρίνη(δεοξυαιμοσφαιρίνη ως ασθενές οξύ/άλας καλίου της οξυαιμοσφαιρίνης).
• πρωτεΐνη(η επίδρασή του οφείλεται στον αμφοτερικό χαρακτήρα των πρωτεϊνών). Τα διττανθρακικά και τα στενά συνδεδεμένα συστήματα ρυθμιστικού διαλύματος αιμοσφαιρίνης μαζί αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 80% της ρυθμιστικής ικανότητας του αίματος.

30.6.2. Αναπνευστική ρύθμιση του CBSπραγματοποιείται με αλλαγή της έντασης της εξωτερικής αναπνοής. Όταν CO2 και H+ συσσωρεύονται στο αίμα, ο πνευμονικός αερισμός αυξάνεται, γεγονός που οδηγεί σε ομαλοποίηση της σύνθεσης των αερίων του αίματος. Η μείωση της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα και του Η+ προκαλεί μείωση του πνευμονικού αερισμού και ομαλοποίηση αυτών των δεικτών.

30.6.3. Ρύθμιση των νεφρών CBSπραγματοποιείται κυρίως μέσω τριών μηχανισμών:

• επαναρρόφηση διττανθρακικών (στα κύτταρα των νεφρικών σωληναρίων, το ανθρακικό οξύ H2CO3 σχηματίζεται από H2O και CO2· διασπάται, το H+ απελευθερώνεται στα ούρα, το HCO3 επαναρροφάται στο αίμα).
• επαναρρόφηση Na+ από το σπειραματικό διήθημα σε αντάλλαγμα για H+ (στην περίπτωση αυτή, το Na2HPO4 στο διήθημα μετατρέπεται σε NaH2PO4 και η οξύτητα των ούρων αυξάνεται) ;
• Έκκριση NH 4 + (κατά την υδρόλυση της γλουταμίνης στα σωληνοειδή κύτταρα, σχηματίζεται NH3· αλληλεπιδρά με το H +, σχηματίζονται ιόντα NH4 +, τα οποία απεκκρίνονται στα ούρα.

30.6.4. Εργαστηριακές παράμετροι CBS αίματος.Οι ακόλουθοι δείκτες χρησιμοποιούνται για τον χαρακτηρισμό του WWTP:

• pH αίματος;
• Μερική πίεση CO2 (pCO2) αίμα;
• Μερική πίεση O2 (pO2) αίμα;
• περιεκτικότητα διττανθρακικών στο αίμα σε δεδομένες τιμές pH και pCO2 ( τοπικό ή αληθινό διττανθρακικό, ΑΒ );
• η περιεκτικότητα σε διττανθρακικά στο αίμα του ασθενούς υπό τυπικές συνθήκες, π.χ. σε рСО2 =40 mm Hg. ( τυπικό διττανθρακικό, S.B. );
• άθροισμα των λόγων όλα τα ρυθμιστικά συστήματα αίματος ( ΒΒ );
• υπέρβαση ή ανεπάρκεια θεμελίωσης αίμα σε σύγκριση με τη φυσιολογική τιμή για έναν δεδομένο ασθενή ( ΕΙΝΑΙ , από τα Αγγλικά περίσσεια βάσης).

Οι τρεις πρώτοι δείκτες προσδιορίζονται απευθείας στο αίμα χρησιμοποιώντας ειδικά ηλεκτρόδια· με βάση τα δεδομένα που λαμβάνονται, οι υπόλοιποι δείκτες υπολογίζονται με νομογράμματα ή τύπους.

30.6.5. Διαταραχές CBS αίματος.Υπάρχουν τέσσερις κύριες μορφές οξεοβασικών διαταραχών:

• μεταβολική οξέωση - εμφανίζεται με διαβήτη και νηστεία (λόγω συσσώρευσης κετονικών σωμάτων στο αίμα), με υποξία (λόγω συσσώρευσης γαλακτικού οξέος). Με αυτή τη διαταραχή, το pCO2 και το [HCO3 - ] στο αίμα μειώνονται, η απέκκριση NH4 + στα ούρα αυξάνεται.
• αναπνευστική οξέωση - εμφανίζεται με βρογχίτιδα, πνευμονία, βρογχικό άσθμα (ως αποτέλεσμα κατακράτησης διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα). Με αυτή τη διαταραχή, τα επίπεδα pCO2 και στο αίμα αυξάνονται, η απέκκριση NH4 + στα ούρα αυξάνεται.
• μεταβολική αλκάλωση - αναπτύσσεται με απώλεια οξέων, για παράδειγμα, με ανεξέλεγκτο έμετο. Με αυτή τη διαταραχή, το pCO2 και τα επίπεδα στο αίμα αυξάνονται, η απέκκριση HCO3 στα ούρα αυξάνεται και η οξύτητα των ούρων μειώνεται.
• αναπνευστική αλκάλωση - παρατηρείται με αυξημένο αερισμό των πνευμόνων, για παράδειγμα, σε ορειβάτες σε μεγάλα υψόμετρα. Με αυτή τη διαταραχή, το pCO2 και το [HCO3 - ] στο αίμα μειώνονται και η οξύτητα των ούρων μειώνεται.

Για τη θεραπεία της μεταβολικής οξέωσης, χρησιμοποιείται η χορήγηση διαλύματος διττανθρακικού νατρίου. για την αντιμετώπιση της μεταβολικής αλκάλωσης - χορήγηση διαλύματος γλουταμινικού οξέος.

30.7. Μερικοί μοριακοί μηχανισμοί πήξης του αίματος.

30.7.1. Πήξης του αίματος- ένα σύνολο μοριακών διεργασιών που οδηγούν στη διακοπή της αιμορραγίας από ένα κατεστραμμένο αγγείο ως αποτέλεσμα του σχηματισμού θρόμβου αίματος (θρόμβος). Ένα γενικό διάγραμμα της διαδικασίας πήξης του αίματος παρουσιάζεται στο Σχήμα 7.

Εικόνα 7.Γενικό διάγραμμα πήξης του αίματος.

Οι περισσότεροι παράγοντες πήξης υπάρχουν στο αίμα με τη μορφή ανενεργών προδρόμων - προενζύμων, η ενεργοποίηση των οποίων πραγματοποιείται με μερική πρωτεόλυση. Ένας αριθμός παραγόντων πήξης του αίματος είναι εξαρτώμενος από τη βιταμίνη Κ: προθρομβίνη (παράγοντας II), προκονβερτίνη (παράγοντας VII), Χριστουγεννιάτικοι παράγοντες (IX) και Stewart-Prower (Χ). Ο ρόλος της βιταμίνης Κ καθορίζεται από τη συμμετοχή της στην καρβοξυλίωση των υπολειμμάτων γλουταμικού στη Ν-τελική περιοχή αυτών των πρωτεϊνών με το σχηματισμό γ-καρβοξυγλουταμινικού.

Η πήξη του αίματος είναι ένας καταρράκτης αντιδράσεων στις οποίες η ενεργοποιημένη μορφή ενός παράγοντα πήξης καταλύει την ενεργοποίηση του επόμενου μέχρι να ενεργοποιηθεί ο τελικός παράγοντας, που είναι η δομική βάση του θρόμβου.

Χαρακτηριστικά του μηχανισμού καταρράκτηέχουν ως εξής:

1) απουσία παράγοντα που εκκινεί τη διαδικασία σχηματισμού θρόμβου, η αντίδραση δεν μπορεί να συμβεί. Επομένως, η διαδικασία της πήξης του αίματος θα περιοριστεί μόνο σε εκείνο το τμήμα της κυκλοφορίας του αίματος όπου εμφανίζεται ένας τέτοιος εκκινητής.

2) Οι παράγοντες που δρουν στα αρχικά στάδια της πήξης του αίματος απαιτούνται σε πολύ μικρές ποσότητες. Σε κάθε σύνδεσμο του καταρράκτη, η επίδρασή τους πολλαπλασιάζεται ( ενισχύεται), το οποίο τελικά εξασφαλίζει γρήγορη απόκριση σε ζημιές.

Υπό κανονικές συνθήκες, υπάρχουν εσωτερικές και εξωτερικές οδοί πήξης του αίματος. Εσωτερική διαδρομή ξεκινά με επαφή με μια άτυπη επιφάνεια, η οποία οδηγεί στην ενεργοποίηση παραγόντων που υπάρχουν αρχικά στο αίμα. Εξωτερική διαδρομή Η πήξη ξεκινά από ενώσεις που κανονικά δεν υπάρχουν στο αίμα, αλλά εισέρχονται εκεί ως αποτέλεσμα βλάβης των ιστών. Για την κανονική πορεία της διαδικασίας πήξης του αίματος, και οι δύο αυτοί μηχανισμοί είναι απαραίτητοι. διαφέρουν μόνο στα αρχικά στάδια και στη συνέχεια συνδυάζονται κοινή διαδρομή , που οδηγεί στο σχηματισμό θρόμβου ινώδους.

30.7.2. Μηχανισμός ενεργοποίησης της προθρομβίνης.Ανενεργός πρόδρομος θρομβίνης - προθρομβίνης - συντίθεται στο ήπαρ. Στη σύνθεσή της συμμετέχει η βιταμίνη Κ. Η προθρομβίνη περιέχει υπολείμματα ενός σπάνιου αμινοξέος - γ-καρβοξυγλουταμινικού (συντομευμένη ονομασία - Gla). Η διαδικασία ενεργοποίησης της προθρομβίνης περιλαμβάνει φωσφολιπίδια αιμοπεταλίων, ιόντα Ca2+ και παράγοντες πήξης Va και Xa. Ο μηχανισμός ενεργοποίησης παρουσιάζεται ως εξής (Εικόνα 8).

Εικόνα 8.Σχήμα ενεργοποίησης προθρομβίνης σε αιμοπετάλια (R. Murray et al., 1993).

Η βλάβη ενός αιμοφόρου αγγείου οδηγεί στην αλληλεπίδραση των αιμοπεταλίων με τις ίνες κολλαγόνου του αγγειακού τοιχώματος. Αυτό προκαλεί καταστροφή αιμοπεταλίων και προωθεί την απελευθέρωση αρνητικά φορτισμένων μορίων φωσφολιπιδίου από την εσωτερική πλευρά της πλασματικής μεμβράνης των αιμοπεταλίων. Αρνητικά φορτισμένες φωσφολιπιδικές ομάδες δεσμεύουν ιόντα Ca2+. Τα ιόντα Ca2+, με τη σειρά τους, αλληλεπιδρούν με υπολείμματα γ-καρβοξυγλουταμινικού εστέρα στο μόριο προθρομβίνης. Αυτό το μόριο στερεώνεται στη μεμβράνη των αιμοπεταλίων στον επιθυμητό προσανατολισμό.

Η μεμβράνη των αιμοπεταλίων περιέχει επίσης υποδοχείς για τον παράγοντα Va. Αυτός ο παράγοντας συνδέεται με τη μεμβράνη και προσκολλά τον παράγοντα Xa. Ο παράγοντας Xa είναι μια πρωτεάση. διασπά το μόριο της προθρομβίνης σε ορισμένα σημεία, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ενεργού θρομβίνης.

30.7.3. Μετατροπή ινωδογόνου σε ινώδες.Το ινωδογόνο (παράγοντας Ι) είναι μια διαλυτή γλυκοπρωτεΐνη πλάσματος με μοριακό βάρος περίπου 340.000. Συντίθεται στο ήπαρ. Το μόριο ινωδογόνου αποτελείται από έξι πολυπεπτιδικές αλυσίδες: δύο αλυσίδες Α α, δύο αλυσίδες Β β και δύο αλυσίδες γ (βλ. Εικόνα 9). Τα άκρα των πολυπεπτιδικών αλυσίδων ινωδογόνου φέρουν αρνητικό φορτίο. Αυτό οφείλεται στην παρουσία μεγάλου αριθμού υπολειμμάτων γλουταμικού και ασπαρτικού στις Ν-τερματικές περιοχές των αλυσίδων Aa και Bb. Επιπλέον, οι περιοχές Β των αλυσίδων Bb περιέχουν υπολείμματα του σπάνιου αμινοξέος-Ο-θειικής τυροσίνης, τα οποία είναι επίσης αρνητικά φορτισμένα:

Αυτό προάγει τη διαλυτότητα της πρωτεΐνης στο νερό και αποτρέπει τη συσσώρευση των μορίων της.

Εικόνα 9.Σχέδιο της δομής του ινωδογόνου; Τα βέλη δείχνουν δεσμούς που υδρολύονται από θρομβίνη. R. Murray et al., 1993).

Η μετατροπή του ινωδογόνου σε ινώδες καταλύεται από θρομβίνη (παράγοντας ΙΙα). Η θρομβίνη υδρολύει τέσσερις πεπτιδικούς δεσμούς στο ινωδογόνο: δύο δεσμούς στις αλυσίδες Α α και δύο δεσμούς στις αλυσίδες Β β. Τα ινωδοπεπτίδια Α και Β διασπώνται από το μόριο ινωδογόνου και σχηματίζεται μονομερές ινώδους (η σύνθεσή του είναι α2β2γ2). Τα μονομερή ινώδους είναι αδιάλυτα στο νερό και συνδέονται εύκολα μεταξύ τους, σχηματίζοντας έναν θρόμβο φιμπρίνης.

Η σταθεροποίηση του θρόμβου του ινώδους συμβαίνει υπό τη δράση ενός ενζύμου τρανσγλουταμινάση (παράγοντας XIIIa). Αυτός ο παράγοντας ενεργοποιείται επίσης από τη θρομβίνη. Η τρανσγλουταμινάση διασυνδέει μονομερή ινώδους χρησιμοποιώντας ομοιοπολικούς ισοπεπτιδικούς δεσμούς.

30.8. Χαρακτηριστικά του μεταβολισμού των ερυθροκυττάρων.

30.8.1. ερυθρά αιμοσφαίρια - εξαιρετικά εξειδικευμένα κύτταρα των οποίων η κύρια λειτουργία είναι η μεταφορά οξυγόνου από τους πνεύμονες στους ιστούς. Η διάρκεια ζωής των ερυθρών αιμοσφαιρίων είναι κατά μέσο όρο 120 ημέρες. η καταστροφή τους συμβαίνει στα κύτταρα του δικτυοενδοθηλιακού συστήματος. Σε αντίθεση με τα περισσότερα κύτταρα του σώματος, τα ερυθρά αιμοσφαίρια στερούνται κυτταρικού πυρήνα, ριβοσωμάτων και μιτοχονδρίων.

30.8.2. Ανταλλαγή ενέργειας.Το κύριο ενεργειακό υπόστρωμα των ερυθροκυττάρων είναι η γλυκόζη, η οποία προέρχεται από το πλάσμα του αίματος μέσω διευκολυνόμενης διάχυσης. Περίπου το 90% της γλυκόζης που χρησιμοποιείται από τα ερυθρά αιμοσφαίρια υφίσταται γλυκόλυση(αναερόβια οξείδωση) με το σχηματισμό του τελικού προϊόντος - γαλακτικό οξύ (γαλακτικό). Θυμηθείτε τις λειτουργίες που εκτελεί η γλυκόλυση στα ώριμα ερυθρά αιμοσφαίρια:

1) σε αντιδράσεις γλυκόλυσης σχηματίζεται ATPμε φωσφορυλίωση υποστρώματος . Η κύρια κατεύθυνση χρήσης του ΑΤΡ στα ερυθροκύτταρα είναι η διασφάλιση της λειτουργίας της Na+,K+-ATPase. Αυτό το ένζυμο μεταφέρει ιόντα Na+ από τα ερυθροκύτταρα στο πλάσμα του αίματος, αποτρέπει τη συσσώρευση Na+ στα ερυθροκύτταρα και βοηθά στη διατήρηση του γεωμετρικού σχήματος αυτών των κυττάρων του αίματος (αμφίκοιλος δίσκος).

2) στην αντίδραση αφυδρογόνωσης 3-φωσφορική γλυκεραλδεΰδησχηματίζεται στη γλυκόλυση NADH. Αυτό το συνένζυμο είναι συμπαράγοντας του ενζύμου αναγωγάση μεθαιμοσφαιρίνης , εμπλέκονται στην αποκατάσταση της μεθαιμοσφαιρίνης σε αιμοσφαιρίνη σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

Αυτή η αντίδραση εμποδίζει τη συσσώρευση μεθαιμοσφαιρίνης στα ερυθρά αιμοσφαίρια.

3) μεταβολίτης της γλυκόλυσης 1, 3-διφωσφογλυκερικόικανό με τη συμμετοχή ενός ενζύμου διφωσφογλυκερική μουτάση παρουσία 3-φωσφογλυκερικού μετατρέπονται σε 2, 3-διφωσφογλυκερικό:

Το 2,3-διφωσφογλυκερικό εμπλέκεται στη ρύθμιση της συγγένειας της αιμοσφαιρίνης για το οξυγόνο. Η περιεκτικότητά του στα ερυθροκύτταρα αυξάνεται κατά την υποξία. Η υδρόλυση του 2,3-διφωσφογλυκερικού καταλύεται από το ένζυμο διφωσφογλυκερική φωσφατάση.

Περίπου το 10% της γλυκόζης που καταναλώνεται από τα ερυθρά αιμοσφαίρια χρησιμοποιείται στην οδό οξείδωσης της φωσφορικής πεντόζης. Οι αντιδράσεις σε αυτό το μονοπάτι χρησιμεύουν ως η κύρια πηγή NADPH για τα ερυθροκύτταρα. Αυτό το συνένζυμο είναι απαραίτητο για τη μετατροπή της οξειδωμένης γλουταθειόνης (βλ. 30.8.3) σε ανηγμένη μορφή. Ανεπάρκεια ενός βασικού ενζύμου της οδού της φωσφορικής πεντόζης - γλυκόζη-6-φωσφορική αφυδρογονάση - συνοδεύεται από μείωση της αναλογίας NADPH/NADP+ στα ερυθροκύτταρα, αύξηση της περιεκτικότητας της οξειδωμένης μορφής γλουταθειόνης και μείωση της κυτταρικής αντίστασης (αιμολυτική αναιμία).

30.8.3. Μηχανισμοί εξουδετέρωσης δραστικών ειδών οξυγόνου στα ερυθροκύτταρα.Κάτω από ορισμένες συνθήκες, το μοριακό οξυγόνο μπορεί να μετατραπεί σε ενεργές μορφές, οι οποίες περιλαμβάνουν ανιόν υπεροξειδίου O2-, υπεροξείδιο του υδρογόνου Η2Ο2 και ρίζα υδροξυλίου ΟΗ. και μονό οξυγόνο 1 O2. Αυτές οι μορφές οξυγόνου είναι εξαιρετικά αντιδραστικές και μπορούν να έχουν καταστροφική επίδραση στις πρωτεΐνες και τα λιπίδια των βιολογικών μεμβρανών και να προκαλέσουν καταστροφή των κυττάρων. Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε Ο2, τόσο περισσότερο σχηματίζονται οι ενεργές μορφές του. Επομένως, τα ερυθρά αιμοσφαίρια, που αλληλεπιδρούν συνεχώς με το οξυγόνο, περιέχουν αποτελεσματικά αντιοξειδωτικά συστήματα που μπορούν να εξουδετερώσουν τους ενεργούς μεταβολίτες του οξυγόνου.

Ένα σημαντικό συστατικό των αντιοξειδωτικών συστημάτων είναι το τριπεπτίδιο γλουταθειόνη,που σχηματίζεται στα ερυθροκύτταρα ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της γ-γλουταμυλοκυστεΐνης και της γλυκίνης:

Η ανηγμένη μορφή της γλουταθειόνης (συντομογραφία G-SH) εμπλέκεται στις αντιδράσεις αποτοξίνωσης του υπεροξειδίου του υδρογόνου και των οργανικών υπεροξειδίων (R-O-OH). Αυτό παράγει νερό και οξειδωμένη γλουταθειόνη (συντομογραφία G-S-S-G).

Η μετατροπή της οξειδωμένης γλουταθειόνης σε ανηγμένη γλουταθειόνη καταλύεται από το ένζυμο αναγωγάση γλουταθειόνης. Πηγή υδρογόνου - NADPH (από την οδό φωσφορικής πεντόζης, βλέπε 30.8.2):

Τα ερυθρά αιμοσφαίρια περιέχουν επίσης ένζυμα υπεροξειδική δισμουτάση Και καταλάση , πραγματοποιώντας τους ακόλουθους μετασχηματισμούς:

Τα αντιοξειδωτικά συστήματα έχουν ιδιαίτερη σημασία για τα ερυθροκύτταρα, καθώς η ανανέωση των πρωτεϊνών δεν λαμβάνει χώρα στα ερυθροκύτταρα μέσω της σύνθεσης.

Οποιαδήποτε ιατρική εξέταση ξεκινά με εργαστηριακές εξετάσεις. Βοηθά στην παρακολούθηση της απόδοσης των εσωτερικών οργάνων. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο τι περιλαμβάνει η έρευνα και γιατί πραγματοποιείται.

Η κατάσταση του αίματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κριθεί η υγεία ενός ατόμου. Ο πιο κατατοπιστικός τύπος εργαστηριακού ελέγχου είναι η βιοχημική ανάλυση, η οποία υποδεικνύει προβλήματα σε διάφορα μέρη του συστήματος οργάνων. Ναι, εάν η παθολογία έχει μόλις αρχίσει να αναπτύσσεται και δεν εμφανίζονται εμφανή συμπτώματα, οι δείκτες βιοχημείας θα διαφέρουν από τον κανόνα, γεγονός που θα βοηθήσει στην πρόληψη της περαιτέρω ανάπτυξης του προβλήματος.

Σχεδόν όλοι οι τομείς της ιατρικής χρησιμοποιούν αυτό το είδος έρευνας. Μια βιοχημική εξέταση αίματος είναι απαραίτητη για την παρακολούθηση της λειτουργίας του παγκρέατος, των νεφρών, του ήπατος και της καρδιάς. Με βάση τα αποτελέσματα της ανάλυσης, μπορείτε να δείτε αποκλίσεις στο μεταβολισμό (μεταβολισμό) και να ξεκινήσετε έγκαιρη θεραπεία. Δίνοντας βιοχημεία αίματος, μπορείτε να μάθετε ποιο μικροστοιχείο λείπει από το σώμα.

Ανάλογα με την ηλικία του ασθενούς, αλλάζει το πάνελ των απαιτούμενων εξετάσεων. Για τα παιδιά, οι δείκτες που μελετήθηκαν είναι χαμηλότεροι από τους ενήλικες και οι τιμές του κανόνα ποικίλλουν ανάλογα με την ηλικία.

Η βιοχημική εξέταση αίματος είναι υποχρεωτική για τις έγκυες γυναίκες.

Οι γυναίκες πρέπει να αναλάβουν την έρευνα με υπευθυνότητα, γιατί από αυτήν εξαρτάται η υγεία και η ενδομήτρια ανάπτυξη του αγέννητου παιδιού.

Η δειγματοληψία ελέγχου πραγματοποιείται το πρώτο και το τελευταίο τρίμηνο. Εάν απαιτείται συνεχής παρακολούθηση, μπορεί να παραγγελθούν δοκιμές πιο συχνά. Μερικές φορές, οι δείκτες που αποκλίνουν από τις κανονικές τιμές μπορεί να υποδεικνύουν πολλές ασθένειες ταυτόχρονα. Επομένως, μόνο ένας ειδικός μπορεί να καθορίσει μια διάγνωση και να συνταγογραφήσει μια μέθοδο θεραπείας με βάση τα αποτελέσματα που λαμβάνονται. Ο αριθμός των δεικτών για τη μελέτη καθορίζεται ξεχωριστά για κάθε ασθενή και εξαρτάται από τα παράπονα και την επιδιωκόμενη διάγνωση.

Μια βιοχημική εξέταση αίματος μπορεί να συνταγογραφηθεί τόσο για προληπτικούς σκοπούς όσο και για την ανάγκη να προσδιοριστεί ποιο όργανο έχει αποτύχει. Ο θεράπων ιατρός πρέπει να καθορίσει την ανάγκη για αυτήν την εξέταση, αλλά σε κάθε περίπτωση δεν θα είναι περιττή και δεν πρέπει να τη φοβάστε.

Ανάλογα με την κλινική εικόνα της νόσου, θα επιλεγούν δείκτες που θα «πούν» με τη μέγιστη ακρίβεια για τις διεργασίες που συμβαίνουν στο σώμα.

Η βιοχημική ανάλυση συνταγογραφείται για διάγνωση:

• Νεφρική, ηπατική ανεπάρκεια (κληρονομικές παθολογίες).
• Διαταραχές στη λειτουργία του καρδιακού μυός (καρδιακή προσβολή, εγκεφαλικό).
• Παθήσεις του μυοσκελετικού συστήματος (αρθρίτιδα, αρθροπάθεια, οστεοπόρωση).
• Παθολογίες του γυναικολογικού συστήματος.
• Παθήσεις του κυκλοφορικού συστήματος (λευχαιμία).
• Παθήσεις του θυρεοειδούς αδένα (σακχαρώδης διαβήτης).
• Αποκλίσεις στη λειτουργία του στομάχου, των εντέρων, του παγκρέατος.

Τα κύρια συμπτώματα για τη συνταγογράφηση και την αιμοληψία περιλαμβάνουν πόνο στην κοιλιά, σημάδια ίκτερου, έντονη οσμή ούρων, έμετο, αρτηριακή υπόταση, χρόνια κόπωση και συνεχή δίψα.

Ανάλογα με τα αποτελέσματα της ανάλυσης, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η παθολογική διαδικασία που εμφανίζεται στο σώμα και το στάδιο της.

Μια βιοχημική εξέταση αίματος μπορεί να γίνει σε ένα νεογέννητο παιδί για να αποκλειστούν κληρονομικές ασθένειες. Σε μικρότερη ηλικία γίνονται μελέτες εάν υπάρχουν σημεία καθυστέρησης στη σωματική ή πνευματική ανάπτυξη και για παρακολούθηση (διάγνωση) της νόσου. Αυτό το τεστ μπορεί να ανιχνεύσει γενετικές διαταραχές.

Έχοντας λάβει τα αποτελέσματα της μελέτης, ο γιατρός θα κάνει μια διάγνωση ή θα συνταγογραφήσει πρόσθετες επιλογές εξέτασης για να κάνει την εικόνα της νόσου πιο ολοκληρωμένη. Είναι δυνατόν να κριθούν προφανείς διαταραχές στη λειτουργία των εσωτερικών οργάνων εάν οι τιμές διαφέρουν από τον φυσιολογικό κανόνα που αντιστοιχεί στην ηλικία του ασθενούς.

Χρήσιμο βίντεο σχετικά με τη βιοχημική εξέταση αίματος:

Δείκτες ενός τυπικού πίνακα εξετάσεων αίματος για τη βιοχημεία

Μια βιοχημική εξέταση αίματος περιέχει πολλούς δείκτες. Για τον προσδιορισμό της παθολογίας, ο γιατρός συνταγογραφεί μια μελέτη μόνο σε ορισμένα σημεία που σχετίζονται με ένα συγκεκριμένο όργανο και θα αντικατοπτρίζουν τη λειτουργικότητά του.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

για φοιτητές οδοντιατρικής

1. Αντικείμενο και εργασίες βιολογικής χημείας. Μεταβολισμός και ενέργεια, ιεραρχική δομή οργάνωσης και αυτοαναπαραγωγή ως τα σημαντικότερα σημάδια της ζωντανής ύλης.

2. Η θέση της βιοχημείας μεταξύ άλλων βιολογικών κλάδων. Επίπεδα δομικής οργάνωσης των έμβιων όντων. Η Βιοχημεία ως το μοριακό επίπεδο της μελέτης των φαινομένων της ζωής. Βιοχημεία και ιατρική.

3. Η μελέτη των βιοχημικών προτύπων σχηματισμού τμημάτων της οδοντοπροσωπικής συσκευής και η διατήρηση της λειτουργικότητάς τους είναι η θεμελιώδης βάση ενός συμπλέγματος οδοντιατρικών κλάδων.

4. Τα μόρια της πρωτεΐνης είναι η βάση της ζωής. Στοιχειώδης σύνθεση πρωτεϊνών. Ανακάλυψη αμινοξέων. Θεωρία πεπτιδίων της πρωτεϊνικής δομής.

5. Δομή και ταξινόμηση αμινοξέων. Οι φυσικοχημικές τους ιδιότητες. Μέθοδοι διαχωρισμού πρωτεϊνών με φυσικές και χημικές ιδιότητες.

6. Μοριακό βάρος πρωτεϊνών. Μεγέθη και σχήματα μορίων πρωτεΐνης. Σφαιρικές και ινιδιακές πρωτεΐνες. Απλές και σύνθετες πρωτεΐνες.

7. Φυσικοχημικές ιδιότητες πρωτεϊνών: διαλυτότητα, ιονισμός, ενυδάτωση, καθίζηση πρωτεϊνών από διαλύματα. Μετουσίωσης. Μέθοδοι ποσοτικής μέτρησης της συγκέντρωσης πρωτεΐνης.

8. Πρωτογενής δομή πρωτεϊνών. Εξάρτηση βιολογικών ιδιοτήτων από την πρωτογενή δομή. Ειδικότητα είδους της πρωτογενούς δομής των πρωτεϊνών.

9. Διαμόρφωση πεπτιδικών αλυσίδων (δευτερογενής και τριτοταγής δομή). Δεσμοί που διασφαλίζουν τη διαμόρφωση της πρωτεΐνης. Εξάρτηση των βιολογικών ιδιοτήτων από τη διαμόρφωση.

10. Οργάνωση τομέα πρωτεϊνικών μορίων. Διαχωρισμός πρωτεϊνών σε οικογένειες και υπεροικογένειες.

11. Τεταρτοταγής δομή πρωτεϊνών. Εξάρτηση της βιολογικής δραστηριότητας των πρωτεϊνών από την τεταρτοταγή δομή. Συνεργατικές αλλαγές στη διαμόρφωση των πρωτομερών (χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της αιμοσφαιρίνης).

12. Διαμορφωτικές αλλαγές στις πρωτεΐνες ως βάση για τη λειτουργία και την αυτορρύθμιση των πρωτεϊνών.

13. Εγγενείς πρωτεΐνες. Παράγοντες μετουσίωσης και μηχανισμός της.

14. Ταξινόμηση πρωτεϊνών κατά χημική σύσταση. Σύντομα χαρακτηριστικά μιας ομάδας απλών πρωτεϊνών.

15. Σύνθετες πρωτεΐνες: ορισμός, ταξινόμηση κατά μη πρωτεϊνικό συστατικό. Σύντομη περιγραφή των εκπροσώπων.

16. Βιολογικές λειτουργίες πρωτεϊνών. Η ικανότητα για συγκεκριμένες αλληλεπιδράσεις («αναγνώριση») ως βάση των βιολογικών λειτουργιών όλων των πρωτεϊνών. Τύποι φυσικών προσδεμάτων και χαρακτηριστικά της αλληλεπίδρασής τους με πρωτεΐνες.

17. Διαφορές στην πρωτεϊνική σύσταση οργάνων και ιστών. Αλλαγές στη σύνθεση πρωτεΐνης κατά την οντογένεση και ασθένειες.

18. Ένζυμα, ιστορία ανακάλυψης. Χαρακτηριστικά της ενζυματικής κατάλυσης. Ειδικότητα ενζυμικής δράσης. Ταξινόμηση και ονοματολογία ενζύμων.

19. Δομή ενζύμων. Το ενεργό κέντρο των ενζύμων, θεωρίες σχηματισμού του.

20. Κύρια στάδια ενζυματικής κατάλυσης (μηχανισμός δράσης ενζύμων).

21. Εξάρτηση του ρυθμού των ενζυματικών αντιδράσεων από τη θερμοκρασία, το pH, τη συγκέντρωση των ενζύμων και το υπόστρωμα.

22. Συμπαράγοντες ενζύμων: μεταλλικά ιόντα και συνένζυμα. Συνενζυμικές λειτουργίες βιταμινών (διάγραμμα).

23. Ενεργοποίηση ενζύμων (μερική πρωτεόλυση, μείωση ομάδων θειόλης, απομάκρυνση αναστολέων). Η έννοια των ενεργοποιητών, ο μηχανισμός της δράσης τους.

24. Αναστολείς ενζύμων. Τύποι αναστολής. Τα φάρμακα είναι αναστολείς ενζύμων.

25. Ρύθμιση της ενζυμικής δράσης: αλλοστερικοί αναστολείς και ενεργοποιητές, καταλυτικά και ρυθμιστικά κέντρα. Ρύθμιση της ενζυμικής δραστηριότητας με ανάδραση, μέσω φωσφορυλίωσης και αποφωσφορυλίωσης.

26. Διαφορές στην ενζυμική σύνθεση οργάνων και ιστών. Ένζυμα ειδικά για τα όργανα. Αλλαγές στη δραστηριότητα των ενζύμων κατά την ανάπτυξη και την ασθένεια.

27. Κληρονομικές και επίκτητες ενζυμοπάθειες. Ισοένζυμα.

28. Βιταμίνες. Ιστορία της ανακάλυψης και μελέτης βιταμινών. Λειτουργίες βιταμινών. Διατροφικές και δευτερογενείς ανεπάρκειες βιταμινών και υποβιταμίνωση. Υπερβιταμίνωση.

29. Βιταμίνες της ομάδας D. Προβιταμίνες, δομή, μετατροπή στη δραστική μορφή, επίδραση στο μεταβολισμό και τις διαδικασίες ανοργανοποίησης.

30. Βιταμίνη Α, χημική δομή, ρόλος στις μεταβολικές διεργασίες. Εκδηλώσεις υπο- και υπερβιταμίνωση.

31. Βιταμίνη C, χημική δομή, ρόλος σε ζωτικές διαδικασίες, ημερήσια απαίτηση, επίδραση στο μεταβολισμό των στοματικών ιστών, εκδηλώσεις ανεπάρκειας.

32. Βασικά επίπεδα μεταβολικής ρύθμισης. Αυτοκρινή, παρακρινική και ενδοκρινική ρύθμιση.

33. Ορμόνες, έννοια, γενικά χαρακτηριστικά, χημική φύση, βιολογικός ρόλος.

34. Η ορμονική ρύθμιση ως μηχανισμός μεσοκυττάριου και ενδοοργανικού συντονισμού του μεταβολισμού. Κύτταρα-στόχοι και κυτταρικοί ορμονικοί υποδοχείς.

35. Ο μηχανισμός μετάδοσης ορμονικού σήματος σε κύτταρο από ορμόνες της μεθόδου λήψης μεμβράνης. Δευτερεύοντες μεσάζοντες.

36. Ο μηχανισμός μετάδοσης ορμονικών σημάτων σε τελεστικά συστήματα από ορμόνες της κυτταροπλασματικής μεθόδου λήψης.

37. Κεντρική ρύθμιση του ενδοκρινικού συστήματος. Ο ρόλος των λιπερινών, των στατινών, των τροπικών ορμονών της υπόφυσης.

38. Ινσουλίνη, δομή, σχηματισμός από προϊνσουλίνη. Επίδραση στο μεταβολισμό υδατανθράκων, λιπιδίων, αμινοξέων.

39. Δομή, σύνθεση και μεταβολισμός ιωδοθυρονινών. Επίδραση στο μεταβολισμό. Υπο- και υπερθυρεοειδισμός: μηχανισμός εμφάνισης και συνέπειες.

40. Ορμόνες που ρυθμίζουν το μεταβολισμό των μεταλλοποιημένων ιστών (παραθυρίνη, καλσιτονίνη, σωματοτροπίνη), τόποι παραγωγής, χημική φύση, μηχανισμός ρυθμιστικής δράσης.

41. Εικοσανοειδή: έννοια, χημική δομή, εκπρόσωποι. Ο ρόλος των εικοσανοειδών στη ρύθμιση του μεταβολισμού και των φυσιολογικών λειτουργιών του σώματος.

42. Πρωτεΐνες χαμηλού μοριακού βάρους μεσοκυττάριας επικοινωνίας (αυξητικοί παράγοντες και άλλες κυτοκίνες) και οι κυτταρικοί τους υποδοχείς.

43. Καταβολισμός και αναβολισμός. Ενεργονικές και εξεργονικές αντιδράσεις σε ζωντανό κύτταρο. Μακροεργικές ενώσεις. Αφυδρογόνωση υποστρωμάτων και οξείδωση υδρογόνου (σχηματισμός νερού) ως πηγή ενέργειας για τη σύνθεση ATP.

44. Αφυδρογονάσες εξαρτώμενες από NAD και φλαβίνη, αφυδρογονάση ουβικινόνης, κυτοχρώματα b, c, c 1, a 1 και a 3 ως συστατικά της αναπνευστικής αλυσίδας.

45. Η δομή των μιτοχονδρίων και η δομική οργάνωση της αναπνευστικής αλυσίδας. Διαμεμβρανικό ηλεκτροχημικό δυναμικό ως ενδιάμεση μορφή ενέργειας κατά την οξειδωτική φωσφορυλίωση.

46. ​​Η αναπνευστική αλυσίδα ως το πιο σημαντικό σύστημα red-ox του σώματος. Σύζευξη διεργασιών οξείδωσης και φωσφορυλίωσης στην αναπνευστική αλυσίδα. Αναλογία R/O.

47. Θερμορυθμιστική λειτουργία της αναπνοής των ιστών.

48. Ρύθμιση της αναπνευστικής αλυσίδας. Διάσπαση αναπνοής ιστών και οξειδωτική φωσφορυλίωση. Παράγοντες διάσπασης.

49. Διαταραχές του ενεργειακού μεταβολισμού: υποξικές καταστάσεις. Βιταμίνες PP και B2. Εκδήλωση ανεπάρκειας βιταμινών.

50. Καταβολισμός βασικών θρεπτικών συστατικών, στάδια. Η έννοια των ειδικών και γενικών μονοπατιών του καταβολισμού.

51. Πυρουβικό οξύ, τρόποι σχηματισμού του. Οξειδωτική αποκαρβοξυλίωση πυροσταφυλικού οξέος: αλληλουχία αντιδράσεων, δομή του συμπλόκου πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης.

52. Acetyl-CoA, μονοπάτια σχηματισμού και μεταμόρφωσης στο σώμα. Η σημασία αυτών των διαδικασιών.

53. Κύκλος τρικαρβοξυλικού οξέος: αλληλουχία αντιδράσεων, χαρακτηριστικά ενζύμων. Σχέση μεταξύ κοινών καταβολικών οδών και της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων και πρωτονίων.

54. Αλλοστερικοί μηχανισμοί ρύθμισης του κιτρικού κύκλου. Σχηματισμός CO 2 κατά την αναπνοή των ιστών. Αναβολικές λειτουργίες του κύκλου TCA. Βιταμίνη Β1 και παντοθενικό οξύ, ο βιολογικός τους ρόλος.

55. Πρωτεΐνες τροφίμων. Γενικό διάγραμμα πηγών και οδών κατανάλωσης αμινοξέων στους ιστούς. Ενδογενής και εξωγενής δεξαμενή αμινοξέων.

56. Πρότυπα πρωτεϊνών στη διατροφή. Ισοζύγιο αζώτου. Ελάχιστη φυσιολογική πρωτεΐνη στα τρόφιμα. Ποιοτική σύνθεση πρωτεϊνών τροφίμων.

57. Πρωτεόλυση πρωτεϊνών. Γενικά χαρακτηριστικά και ταξινόμηση πρωτεϊνασών του πεπτικού σωλήνα, ειδικότητα υποστρώματος. Απορρόφηση αμινοξέων.

58. Τρανσαμίνωση, μηχανισμός αντίδρασης, συνενζυμική λειτουργία της βιταμίνης Β6. Ειδικότητα αμινοτρανσφερασών. Βιολογικός ρόλος των αντιδράσεων τρανσαμινώσεως.

59. Οξειδωτική απαμίνωση αμινοξέων, χημεία αντιδράσεων. Οξειδάσες D- και L-αμινοξέων. Γλουταμινική αφυδρογονάση.

60. Έμμεση απαμίνωση (trans-deamination) αμινοξέων. Βιολογική σημασία των αντιδράσεων απαμίνωσης.

61. Αποκαρβοξυλίωση αμινοξέων, χημεία. Βιογενείς αμίνες. Προέλευση, λειτουργίες. Απενεργοποίηση βιογενών αμινών.

62. Χαρακτηριστικά του μεταβολισμού μεμονωμένων αμινοξέων. Γλυκίνη και σερίνη. Ο μηχανισμός των αμοιβαίων μετασχηματισμών τους. Ο ρόλος της γλυκίνης στις διαδικασίες βιοσύνθεσης βιολογικά σημαντικών ενώσεων.

63. Τρανσμεθυλίωση. Μεθειονίνη και S-αδενοσυλμεθειονίνη. Ο ρόλος τους στις αντιδράσεις βιοσυνθετικής και εξουδετέρωσης.

64. THFA και σύνθεση ομάδων ενός άνθρακα, χρήση τους. Εκδήλωση ανεπάρκειας Β 9. Αντιβιταμίνες φυλλικού οξέος. Σουλφοναμιδικά φάρμακα.

65. Χαρακτηριστικά του μεταβολισμού της φαινυλαλανίνης και της τυροσίνης, κύριες οδοί, λειτουργικά σημαντικοί μεταβολίτες. Γενετικά ελαττώματα στο μεταβολισμό αυτών των αμινοξέων.

66. Τελικά προϊόντα μεταβολισμού αμινοξέων: άλατα αμμωνίου και ουρία. Οι κύριες πηγές και τρόποι εξουδετέρωσης της αμμωνίας στον οργανισμό.

67. Ο ρόλος του γλουταμικού στην εξουδετέρωση και μεταφορά της αμμωνίας, σύνθεση προλίνης. Σχηματισμός και απέκκριση αλάτων αμμωνίου.

68. Βιοσύνθεση ουρίας, αλληλουχία αντιδράσεων. Σχέση μεταξύ του κύκλου ορνιθίνης και του κύκλου TCA. Διαταραχές στο σχηματισμό και την απέκκριση ουρίας. Υπεραμμωναιμία, ουραιμία.

69. Νουκλεϊκά οξέα, τύποι, νουκλεοτιδική σύνθεση, εντοπισμός στο κύτταρο, βιολογικός ρόλος.

70. Δομή και βιολογικές λειτουργίες μονονουκλεοτιδίων.

71. Πρωτογενής και δευτερογενής δομή DNA, τοποθέτηση σε χρωμόσωμα. Βιοσύνθεση DNA. DNA πολυμεράσες. Η έννοια ενός αναπαραγόμενου συστήματος. Βλάβη και επιδιόρθωση του DNA.

72. RNA, πρωτογενής και δευτερογενής δομή, τύποι RNA στο κύτταρο, λειτουργίες RNA. Βιοσύνθεση RNA, ένζυμα.

73. Νουκλεάσες του πεπτικού συστήματος και των ιστών. Διάσπαση των νουκλεοτιδίων πουρίνης. Αιτίες υπερουριχαιμίας. Αρθρίτιδα.

74. Έννοια της βιοσύνθεσης νουκλεοτιδίων πουρίνης. Προέλευση των ατόμων "C" και "N" στον πυρήνα πουρίνης. Το ινοσινικό οξύ ως πρόδρομος των αδενυλικών και γουανυλικών οξέων.

75. Έννοια της διάσπασης και της βιοσύνθεσης νουκλεοτιδίων πυριμιδίνης.

76. Βιοσύνθεση πρωτεϊνών, σύγχρονες ιδέες. Τα κύρια συστατικά του συστήματος πρωτεϊνοσύνθεσης. Στάδια βιοσύνθεσης.

77. Μεταφέρετε RNA ως προσαρμογέα αμινοξέων. Βιοσύνθεση αμινοακυλο-tRNA. Ειδικότητα υποστρώματος των APCases. TRNAs ισοδεκτών.

78. Δομή ριβοσωμάτων. Η αλληλουχία γεγονότων στο ριβόσωμα κατά τη συναρμολόγηση μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Μετα-μεταφραστικές αλλαγές πρωτεΐνης.

79. Ρύθμιση βιοσύνθεσης πρωτεϊνών. Έννοια του οπερονίου, ρύθμιση της βιοσύνθεσης σε επίπεδο μεταγραφής.

80. Μοριακοί μηχανισμοί γενετικής μεταβλητότητας. Μοριακές μεταλλάξεις, τύποι, συχνότητα.

81. Μηχανισμοί αύξησης του αριθμού και της ποικιλότητας των γονιδίων στο γονιδίωμα κατά την εξέλιξη ως εκδήλωση διαφορικής γονιδιακής δραστηριότητας.

82. Κυτταρική διαφοροποίηση. Αλλαγές στην πρωτεϊνική σύνθεση των κυττάρων κατά τη διαφοροποίηση (χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της σύνθεσης Hb κατά την ανάπτυξη ενός ερυθροκυττάρου).

83. Ο πρωτεϊνικός πολυμορφισμός ως εκδήλωση γενετικής ετερογένειας. Παραλλαγές Hb, Hp, ένζυμα, ειδικές για ομάδες ουσιών αίματος.

84. Κληρονομικά νοσήματα: επιπολασμός, προέλευση ελαττωμάτων στον γονότυπο. Ο μηχανισμός εμφάνισης και οι βιοχημικές εκδηλώσεις των κληρονομικών νοσημάτων.

85. Βασικοί υδατάνθρακες ζώων, περιεκτικότητα σε ιστούς, βιολογικός ρόλος. Βασικοί υδατάνθρακες των τροφίμων. Πέψη υδατανθράκων.

86. Η γλυκόζη ως ο σημαντικότερος μεταβολίτης του μεταβολισμού: ένα γενικό διάγραμμα πηγών και τρόπων κατανάλωσης γλυκόζης στον οργανισμό.

87. Καταβολισμός γλυκόζης. Η αερόβια διάσπαση είναι η κύρια οδός για τον καταβολισμό της γλυκόζης. Στάδια, ενέργεια. Κατανομή και φυσιολογική σημασία της διαδικασίας.

88. Αναερόβια διάσπαση της γλυκόζης (αναερόβια γλυκόλυση). Γλυκολυτική οξείδωση, φωσφορυλίωση υποστρώματος. Βιολογική σημασία.

89. Βιοσύνθεση γλυκόζης (γλυκονεογένεση) από γαλακτικό οξύ. Η σχέση μεταξύ γλυκόλυσης στους μύες και γλυκονεογένεσης στο ήπαρ (κύκλος Cori).

90. Μια ιδέα της οδού της φωσφορικής πεντόζης για τη μετατροπή της γλυκόζης. Στάδια, ενέργεια. Κατανομή και φυσιολογική σημασία. Κύκλος φωσφορικής πεντόζης.

91. Δομή, ιδιότητες και κατανομή του γλυκογόνου ως εφεδρικού πολυσακχαρίτη. Βιοσύνθεση γλυκογόνου και κινητοποίησή του. Ο ρόλος της ινσουλίνης, της γλυκαγόνης, της αδρεναλίνης στο μεταβολισμό του γλυκογόνου.

92. Κληρονομικές διαταραχές του μεταβολισμού μονοσακχαριτών και δισακχαριτών. Γλυκογονόσες και αγλυκογονώσεις.

93. Λιπίδια: ορισμός, ταξινόμηση, σημαντικότερες λειτουργίες.

94. Τα σημαντικότερα λιπίδια των ανθρώπινων ιστών. Αποθεματικά λιπίδια και λιπίδια μεμβράνης. Χαρακτηριστικά των λιπαρών οξέων στους ανθρώπινους ιστούς.

95. Τα διαιτητικά λίπη και η πέψη τους. Λιπάσες και φωσφολιπάσες και ο ρόλος τους. Διαταραχή της πέψης και της απορρόφησης των λιπιδίων. Επανασύνθεση τριακυλογλυκερολών στο εντεροκύτταρο.

96. Μορφές μεταφοράς λιπιδίων αίματος: χυλομικρά και λιποπρωτεΐνες, χαρακτηριστικά χημικής σύστασης, δομή. Διαμετατροπές διαφορετικών κατηγοριών λιποπρωτεϊνών.

97. Κατακράτηση και κινητοποίηση λιπών στον λιπώδη ιστό. Ρύθμιση σύνθεσης και κινητοποίησης λίπους. Ο ρόλος της ινσουλίνης και της γλυκαγόνης. Μεταφορά λιπαρών οξέων.

98. Μεταβολισμός λιπαρών οξέων. β-οξείδωση: εντοπισμός, ενέργεια, βιολογική σημασία. Μεταβολική μοίρα ακετυλο-CoA.

99. Βιοσύνθεση λιπαρών οξέων, συστατικών, σχήμα βιοσύνθεσης. Βιοσύνθεση ακόρεστων λιπαρών οξέων.

100. Βιοσύνθεση και χρήση ακετοξικού οξέος. Η φυσιολογική σημασία αυτής της διαδικασίας. Σώματα κετόνης. Αιτίες κετοναιμίας και κετονουρίας.

101. Μεταβολισμός στεροειδών. Χοληστερίνη, δομή, ρόλος. Έννοια της βιοσύνθεσης χοληστερόλης. Ρύθμιση σύνθεσης. Υπερχοληστερολαιμία και οι αιτίες της.

102. Αθηροσκλήρωση ως συνέπεια μεταβολικών διαταραχών της χοληστερόλης και των λιποπρωτεϊνών.

103. Βασικά φωσφολιπίδια των ανθρώπινων ιστών, οι φυσιολογικές τους λειτουργίες. Βιοσύνθεση και διάσπαση φωσφολιπιδίων.

104. Κύρια γλυκολιπίδια των ανθρώπινων ιστών, δομή, βιολογικός ρόλος. Κατανόηση της βιοσύνθεσης και του καταβολισμού των γλυκολιπιδίων. Σφιγγολιπιδώσεις.

105. Μεταβολισμός του ελεύθερου αζώτου υπολείμματος αμινοξέων. Γλυκογονικά και κετογονικά αμινοξέα. Ο ρόλος της ινσουλίνης, της γλυκαγόνης, της αδρεναλίνης και της κορτιζόλης στη ρύθμιση του μεταβολισμού των υδατανθράκων, των λιπών και των αμινοξέων.

106. Σακχαρώδης διαβήτης, αιτίες. Οι σημαντικότερες βιοχημικές διαταραχές στο μεταβολισμό πρωτεϊνών, λιπιδίων και υδατανθράκων. Αλλαγές στη στοματική κοιλότητα στον σακχαρώδη διαβήτη.

107. Χημική δομή και ρόλος των κύριων συστατικών (πρωτεΐνες, λιπίδια, υδατάνθρακες) στη λειτουργία της μεμβράνης. Γενικές ιδιότητες των μεμβρανών: ρευστότητα, εγκάρσια ασυμμετρία, επιλεκτική διαπερατότητα.

108. Οι κύριες λειτουργίες των βιομεμβρανών. Ενδοκυττάρωση και εξωκυττάρωση, η λειτουργική τους σημασία.

109. Μηχανισμός μεταφοράς ουσίας μέσω μεμβρανών: απλή διάχυση, πρωτογενής ενεργός μεταφορά, δευτερεύουσα ενεργή μεταφορά (symport, antiport). Ρυθμισμένα διαμεμβρανικά κανάλια.

110. Βιοχημεία αίματος. Χαρακτηριστικά της ανάπτυξης, της δομής και της χημικής σύνθεσης των ερυθροκυττάρων. Βιοσύνθεση αίμης. Η δομή του μορίου της αιμοσφαιρίνης.

111. Αναπνευστική λειτουργία του αίματος: μεταφορά οξυγόνου με το αίμα. Καρβοξυαιμοσφαιρίνη, μεθαιμοσφαιρίνη. Μεταφορά διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα. Αναιμική υποξία.

112. Διάσπαση αιμοσφαιρίνης. Σχηματισμός χολερυθρίνης. Εξουδετέρωση της χολερυθρίνης. «Άμεση» και «έμμεση» χολερυθρίνη.

113. Παραβίαση του μεταβολισμού της χολερυθρίνης. Ίκτερος (αιμολυτικός, αποφρακτικός, ηπατοκυτταρικός). ίκτερος νεογνών.

114. Μεταβολισμός σιδήρου. Τρανσφερρίνη και φερριτίνη. Σιδηροπενική αναιμία. Ιδιοπαθής αιμοχρωμάτωση.

115. Πρωτεϊνικό φάσμα πλάσματος αίματος. Οι λευκωματίνες και οι λειτουργίες τους. Σλοβουλίνες, συνοπτικά χαρακτηριστικά, λειτουργίες. Πρωτεΐνες οξείας φάσης. Ένζυμα αίματος. Η καταγωγή τους.

116. Μη πρωτεϊνικές αζωτούχες και ελεύθερες αζωτούχες ουσίες στο πλάσμα του αίματος, προέλευση, διαγνωστική αξία ορισμού.

117. Ορυκτά συστατικά του αίματος. Κατανομή μεταξύ πλάσματος και κυττάρων, φυσιολογικά εύρη διακυμάνσεων από τις σημαντικότερες από αυτές.

118. Σύνθεση ηλεκτρολυτών σωματικών υγρών. Ο μηχανισμός διατήρησης του όγκου, της σύνθεσης και του pH των σωματικών υγρών.

119. Ρυθμιστικά συστήματα αίματος. Διαταραχές της οξεοβασικής κατάστασης του σώματος. Αιτίες ανάπτυξης και μορφές οξέωσης και αλκάλωσης.

120. Ο ρόλος των νεφρών στη ρύθμιση του μεταβολισμού του νερού και των ηλεκτρολυτών. Η δομή και ο μηχανισμός της ρυθμιστικής δράσης της βαζοπρεσίνης και της αλδοστερόνης.

121. Ρύθμιση αγγειακού τόνου. Σύντομα χαρακτηριστικά των συστημάτων ρενίνης-αγγειοτενσίνης και καλλικρεΐνης-κινίνης, η σχέση τους.

122. Πήξη αίματος. Εσωτερικοί και εξωτερικοί μηχανισμοί πήξης. Καταρρακτικός μηχανισμός διεργασιών πήξης του αίματος. Ο ρόλος της βιταμίνης Κ στην πήξη του αίματος.

123. Αντιπηκτικό σύστημα. Φυσικά αντιπηκτικά αίματος. Αιμοφιλία.

124. Ινωδολυτικό σύστημα αίματος. Πλασμινογόνο, ενεργοποίησή του. Διαταραχές στις διαδικασίες πήξης του αίματος. σύνδρομο DIC.

125. Συνδετικός ιστός, τύποι, μεταβολικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά των κυττάρων του συνδετικού ιστού.

126. Ινώδεις δομές συνδετικού ιστού. Κολλαγόνο: ποικιλία τύπων, χαρακτηριστικά σύστασης αμινοξέων, πρωτογενής και χωρική δομή, βιοσύνθεση.

127. Αυτοσυναρμολόγηση ινιδίων κολλαγόνου. «Γήρανση» των ινών κολλαγόνου.

128. Ελαστίνη συνδετικού ιστού: χαρακτηριστικά της σύστασης αμινοξέων και της χωρικής δομής του μορίου. Μη κολλαγονώδεις πρωτεΐνες συνδετικού ιστού.

129. Καταβολισμός κολλαγόνου και ελαστίνης. Αδυναμία του αντιοξειδωτικού συστήματος στον συνδετικό ιστό.

130. Γλυκοζαμινογλυκάνες και πρωτεογλυκάνες συνδετικού ιστού: δομή και λειτουργίες.

131. Βιοσύνθεση και μετασυνθετική τροποποίηση γλυκοζαμινογλυκανών και πρωτεογλυκανών συνδετικού ιστού. Αποικοδόμηση της βασικής ουσίας του συνδετικού ιστού.

132. Οστικός ιστός: η αναλογία οργανικών και ανόργανων συστατικών, χαρακτηριστικά του μεταβολισμού του οστικού ιστού.

133. Ο ρόλος των βιταμινών C, D, A και K στο μεταβολισμό των οστών και των οδοντικών ιστών. Ρύθμιση μεταβολικών διεργασιών. Οστεοπόρωση και οστεομαλακία.

134. Ορμονική ρύθμιση της οστεογένεσης, αναδιαμόρφωσης και ανοργανοποίησης του οστικού ιστού.

135. Σύνθεση και μεταβολικά χαρακτηριστικά ώριμου δοντιού.

136. Σάλιο: ορυκτά και οργανικά συστατικά, οι βιολογικές τους λειτουργίες.

137. Οι κύριες ομάδες πρωτεϊνών του σάλιου, ο ρόλος τους. Ένζυμα του σάλιου. Διαγνωστική αξία προσδιορισμού της δραστικότητας των σιελογόνων ενζύμων.

138. Μεταβολικές λειτουργίες του φθορίου. Δρόμοι εισόδου φθορίου στον οργανισμό και αποβολή τους. Κατανομή φθορίου στο σώμα.

139. Ο ρόλος των ιόντων φθορίου στις διαδικασίες ανοργανοποίησης των οστών και των οδοντικών ιστών. Τοξικές επιδράσεις της περίσσειας φθορίου. Εκδήλωση ανεπάρκειας φθορίου. Η χρήση φθοριούχων σκευασμάτων στην οδοντιατρική.

140. Ο ρόλος του ήπατος σε ζωτικές διαδικασίες. Αποτοξινωτική λειτουργία του ήπατος. Μεταβολισμός εξουδετέρωσης ξένων ουσιών: αντιδράσεις μικροσωμικής οξείδωσης και σύζευξης.

141. Εξουδετέρωση τοξινών, μεταβολιτών, βιολογικά δραστικών ουσιών, προϊόντων σήψης στο ήπαρ (παραδείγματα).

142. Τοξικότητα οξυγόνου: σχηματισμός δραστικών ειδών οξυγόνου, επίδρασή τους στα λιπίδια. Υπεροξείδωση λιπιδίων μεμβράνης. Αντιοξειδωτικό σύστημα.

143. Έννοια της χημικής καρκινογένεσης.

144. Χημική σύνθεση φαιάς και λευκής ουσίας του εγκεφάλου. Μυελίνη. Δομή, λιπιδική σύνθεση.

145. Στοιχειώδεις πράξεις νευρικής δραστηριότητας. Ο ρόλος της διαμεμβρανικής βαθμίδας ιόντων στη μετάδοση των νευρικών ερεθισμάτων.

146. Οι σημαντικότεροι μεσολαβητές των νευρικών ερεθισμάτων και οι υποδοχείς τους. Νευροπεπτίδια.

147. Χαρακτηριστικά του ενεργειακού μεταβολισμού στον νευρικό ιστό.

148. Χημική σύνθεση μυϊκού ιστού. Οι κύριες πρωτεΐνες των μυοϊνιδίων και του σαρκοπλάσματος. Ο ρόλος της μυοσφαιρίνης.

149. Ο μηχανισμός της μυϊκής συστολής και χαλάρωσης. Χαρακτηριστικά του ενεργειακού μεταβολισμού στον μυϊκό ιστό.

Βιοχημικές σταθερές και στοιχεία

Βιοχημικοί παράγοντες κόπωσης κατά τη μακροχρόνια άσκηση

Είναι απαραίτητο να απεικονιστεί η σύνδεση των δαπέδων με τους φέροντες τοίχους (στήριγμα ή στήριγμα), τη λύση δαπέδου για τον 1ο όροφο, τα στοιχεία κάλυψης σε θέα και σε τομή.

Στο υποσέλιδο του ιστότοπου, είναι απαραίτητο να δομηθούν όλα τα τοποθετημένα στοιχεία, ευθυγραμμίζοντάς τα σε ένα πλέγμα. Αυτό το μέτρο θα επιτρέψει στο υποσέλιδο του ιστότοπου να φαίνεται πιο δομημένο.

Κατά την ανάπτυξή του, το κράτος επιδιώκει να απορροφήσει τα πιο πολύτιμα στοιχεία του φυσικού περιβάλλοντος, τις ακτές, τις κοίτες ποταμών, τις πεδιάδες και τις πλούσιες σε πόρους περιοχές.

Συστήματα βιολογικών (βιοχημικών) στοιχείων

Είναι γνωστό ότι η κατασκευή και η λειτουργία σύνθετων συσκευών πληροφοριών βασίζεται στη χρήση τυπικών ενοποιημένων εξαρτημάτων και στοιχείων. Για παράδειγμα, όλες οι διαδικασίες πληροφοριών στην ψηφιακή τεχνολογία βασίζονται στη χρήση διαφόρων τυπικών λογικών στοιχείων που εκτελούν στοιχειώδεις λογικές λειτουργίες και απλές ενέργειες για τη μετατροπή δυαδικών πληροφοριών. Τα λογικά στοιχεία χρησιμοποιούνται τόσο για την κατασκευή ηλεκτρονικών κυκλωμάτων όσο και για την επεξεργασία δυαδικών πληροφοριών. Και η θεωρητική βάση για την ανάλυση των κυκλωμάτων μεταγωγής είναι οι νόμοι και οι αρχές της λογικής άλγεβρας. Η λογική άλγεβρα θεωρεί μεταβλητές που μπορούν να λάβουν μόνο δύο τιμές: 1 και 0. Οι τυπικές δομές των λογικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, κατά κανόνα, βασίζονται σε στοιχεία που εκτελούν πράξεις - ΚΑΙ, Ή, NAND, NOR. Όλες οι ψηφιακές συσκευές μικροηλεκτρονικής τεχνολογίας, όσο περίπλοκες κι αν είναι, είναι κατασκευασμένες με βάση λογικά στοιχεία που υλοποιούν τις απλούστερες λογικές πράξεις και συναρτήσεις της δυαδικής αριθμητικής. Τα βασικά στοιχεία είναι ένα είδος κατασκευής και λειτουργικών μονάδων και χρησιμοποιούνται τόσο στο σχεδιασμό όσο και στην κατασκευή ψηφιακών πληροφοριακών συστημάτων. Υλοποιούν ένα λειτουργικά πλήρες σύνολο λογικών πράξεων, οπότε όταν τις χρησιμοποιείτε, μπορείτε να αποκτήσετε μια λογική συνάρτηση οποιασδήποτε πολυπλοκότητας. Επιπλέον, κάθε τυπικό λογικό κύκλωμα ενός στοιχείου κατασκευάζεται με βάση μεμονωμένα διακριτά φυσικά στοιχεία - τρανζίστορ, αντιστάσεις, πυκνωτές και διόδους.

Παραδόξως, όταν εξετάζουμε ζωντανά μοριακά συστήματα, παρατηρούνται τα ίδια μοτίβα. Τα ζωντανά μοριακά συστήματα έχουν επίσης τη δική τους ενοποιημένη βιολογική (βιοχημική) στοιχειακή βάση. Επομένως, και εδώ είναι δυνατή μια γενικευμένη προσέγγιση, βασισμένη στη χρήση απλών οργανικών μορίων (μονομερών), που παίζουν το ρόλο συστατικών στοιχείων διαφόρων βιολογικών μορίων και δομών. Και η «θεωρητική και τεχνολογική» βάση για την εφαρμογή της μοριακής βάσης είναι οι δικοί της καθολικοί νόμοι και αρχές, οι οποίες, κατά κατάλληλη αναλογία, μπορούν να αποδοθούν στους νόμους της «μοριακής βιοχημικής λογικής». Η βιοχημική λογική προβλέπει επίσης μια τέτοια έννοια ως «μοριακό βιολογικό στοιχείο». Το γεγονός αυτό μας υπενθυμίζει για άλλη μια φορά ότι κάθε ζωντανό κύτταρο είναι ένα πληροφοριακό σύστημα. Επομένως, για να κατανοήσετε τα πρότυπα λειτουργίας της, πρέπει πρώτα να κατανοήσετε τη στοιχειώδη βάση της ζωντανής μορφής της ύλης και τις αρχές και τους κανόνες χρήσης της. Αυτό είναι το κύριο θέμα αυτού του άρθρου.

Είναι γνωστό ότι όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από τα ίδια μοριακά δομικά στοιχεία - ένα τυπικό σύνολο περισσότερων από τρεις δωδεκάδες τυπικών βιοχημικών (βιολογικών) στοιχείων: νουκλεοτίδια, αμινοξέα, απλά σάκχαρα, λιπαρά οξέα κ.λπ. Ο αριθμός αυτών των μονομερών είναι μικρός , και έχουν την ίδια δομή σε όλους τους τύπους οργανισμών. Επιπλέον, κάθε στοιχείο ξεχωριστά αντιπροσωπεύει επίσης το απλούστερο σχήμα, τα δομικά συστατικά του οποίου μπορεί να είναι πολλά χημικά στοιχεία - υδρογόνο, οξυγόνο, άνθρακας, άζωτο, φώσφορος και θείο.

Και η παρουσία ορισμένων τυπικών λειτουργικών ατομικών ομάδων, πλευρικών ομάδων και ατόμων στη σύνθεση κάθε στοιχείου μας επιτρέπει να προβλέψουμε όχι μόνο τη συμπεριφορά του στις χημικές αντιδράσεις, αλλά και να προβλέψουμε τον δομικό και πληροφοριακό ρόλο που θα παίξει το στοιχείο στη σύνθεση του το μακρομόριο.

Έτσι, τα ζωντανά συστήματα, όταν κατασκευάζουν διάφορα βιολογικά μόρια και δομές, χρησιμοποιούν τα δικά τους ειδικά, πολύ συγκεκριμένα μοριακά στοιχεία. Αυτά τα στοιχεία (ως μέρος της ζωντανής ύλης) υλοποιούν ένα λειτουργικά πλήρες σύνολο στοιχειωδών βιοχημικών λειτουργιών και λειτουργιών, επομένως, όταν τα χρησιμοποιεί, η ζωντανή φύση μπορεί να αποκτήσει μια βιολογική λειτουργία οποιασδήποτε πολυπλοκότητας. Ταυτόχρονα, φυσικά, υπάρχουν και αναλογίες και σημαντικές διαφορές μεταξύ των τεχνικών και βιολογικών στοιχειακών βάσεων και των τεχνολογιών εφαρμογής τους.

Για παράδειγμα, τα μικροκυκλώματα τεχνικών συσκευών μπορεί να αποτελούνται από εκατοντάδες, χιλιάδες ή περισσότερα λογικά στοιχεία διαφόρων τύπων, διασυνδεδεμένα με κατάλληλο τρόπο. Τα βιολογικά μακρομόρια μπορούν επίσης να αποτελούνται από εκατοντάδες, χιλιάδες ή περισσότερα βιοχημικά στοιχεία διαφόρων τύπων, τα οποία συνδέονται ομοιοπολικά μεταξύ τους και διατάσσονται σε αλυσίδες βιομορίων με τη μορφή μιας γραμμικής ακολουθίας θέσης. Η διαφορά έγκειται επίσης στο γεγονός ότι τα ζωντανά συστήματα χρησιμοποιούν τις δικές τους αρχές και μεθόδους κωδικοποίησης, μετάδοσης και υλοποίησης πληροφοριών και διαφέρουν από τα τεχνικά συστήματα όχι μόνο στον φορέα του υποστρώματος, αλλά και στις μεθόδους παρουσίασης πληροφοριών.

Επιπλέον, εάν ένα λογικό στοιχείο στην ψηφιακή τεχνολογία είναι ο απλούστερος μετατροπέας δυαδικών πληροφοριών, τότε κάθε βιολογικό στοιχείο σε ένα ζωντανό σύστημα παίζει το ρόλο μιας στοιχειώδους δομικής και πληροφοριακής-λειτουργικής μονάδας. Στα τεχνικά και βιολογικά συστήματα, τα πληροφοριακά μηνύματα πραγματοποιούνται με διάφορες μορφές. Οι τεχνικές συσκευές χρησιμοποιούν στοιχειώδη σήματα 1 και 0 του δυαδικού κώδικα. Δηλαδή, μόνο δύο ψηφιακοί χαρακτήρες χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση μηνυμάτων πληροφοριών. Συνήθως, το σύμβολο 1 αντιστοιχεί σε ένα δυναμικό υψηλού επιπέδου, το σύμβολο 0 σε ένα χαμηλό. Οι δυαδικοί κώδικες χρησιμοποιούνται ευρέως κυρίως λόγω της σχετικά απλής εφαρμογής υλικού λογικών πράξεων και αριθμητικών πράξεων, καθώς και συσκευών για μετάδοση και αποθήκευση μηνυμάτων. Εδώ, κάθε λογικό στοιχείο χρησιμοποιείται για τους απλούστερους μετασχηματισμούς δυαδικών πληροφοριών, δηλαδή για τη μετατροπή δυαδικών συμβόλων. Έτσι, οι τεχνικές συσκευές χρησιμοποιούν μια μέθοδο υλικού για τη μετατροπή πληροφοριών.

Ωστόσο, στα βιολογικά συστήματα, μαζί με τη μέθοδο υλικού μετατροπής πληροφοριών, χρησιμοποιείται και η μέθοδος πληροφοριών κατασκευής και μετατροπής του ίδιου του υλικού. Αυτό είναι ένα μοναδικό χαρακτηριστικό των διαδικασιών πληροφοριών σε ζωντανά μοριακά συστήματα.

Επιπλέον, η μονάδα πληροφοριών είναι το ίδιο το βιοχημικό στοιχείο, το οποίο είναι ένα γράμμα ή σύμβολο πληροφορίας. Επομένως, με τη βοήθεια χημικών γραμμάτων και συμβόλων (στοιχεία), κατασκευάζεται το σύστημα υλικού του κυττάρου και, ταυτόχρονα, οι πληροφορίες προγράμματος εγγράφονται στις δομές του. Δηλαδή, στο πρώτο στάδιο, τα πληροφοριακά μηνύματα μεταδίδονται με μια σταθερή ακολουθία θέσεων γραμμάτων ή συμβόλων σε «γραμμικές» αλυσίδες βιολογικών μορίων. Αυτό σημαίνει ότι εάν σε ένα τεχνικό σύστημα χρησιμοποιείται μόνο μια μέθοδος υλικού μετατροπής πληροφοριών, τότε σε ένα μοριακό βιολογικό σύστημα, με τη βοήθεια της γενετικής πληροφορίας και της στοιχειακής βάσης, λαμβάνει χώρα πρώτα η κατασκευή και ο μετασχηματισμός διαφόρων βιομορίων και δομών και μόνο τότε αυτά τα μέσα μπορούν να συμμετέχουν σε διάφορες διαδικασίες πληροφόρησης. Από αυτή την άποψη, το υλικό του κυττάρου γίνεται φορέας και υλοποιητής του αντίστοιχου προγράμματος και της μοριακής βιολογικής πληροφορίας.

Αποδεικνύεται ότι εάν σε ένα τεχνικό σύστημα η συσκευή είναι μετατροπέας συμβόλων πληροφοριών, τότε σε ένα ζωντανό κύτταρο είναι το αντίστροφο - μοριακά γράμματα και σύμβολα, οργανωμένα σε διάφορες μοριακές ακολουθίες μηνυμάτων πληροφοριών, λειτουργούν ως μετατροπείς υλικού. Επιπλέον, οι λειτουργίες των βιομορίων καθορίζονται πλήρως από τις στοιχειώδεις λειτουργίες των συστατικών βιολογικών στοιχείων τους (γράμματα ή σύμβολα), δηλαδή πληροφορίες. Και κάθε στοιχείο στη σύνθεση ενός βιομορίου αλληλεπιδρά πάντα με άλλα στοιχεία ή μόρια νερού σύμφωνα με ειδικές αρχές και κανόνες, που μπορούν κάλλιστα να ονομαστούν νόμοι της μοριακής βιοχημικής λογικής. Επομένως, τα βιοχημικά στοιχεία εδώ, προφανώς, γίνονται επίσης εκείνα τα στοιχεία προγράμματος με τη βοήθεια των οποίων κατασκευάζονται αλγόριθμοι για τη λειτουργική συμπεριφορά διαφόρων βιολογικών μορίων και δομών. Έτσι, για να αλλάξει η λειτουργική κατεύθυνση της δραστηριότητας του κυττάρου, σε κάποιο βαθμό, με τη βοήθεια νέων πληροφοριακών μηνυμάτων, είναι απαραίτητο να αλλάξει μερικώς το σύστημα υλικού του. Η αλλαγή του συστήματος υλικού συνδέεται φυσικά με τη σύνθεση νέων βιομορίων και την καταστροφή παλαιών που έχουν εξυπηρετήσει τον σκοπό τους και έχουν ολοκληρώσει το έργο τους. Επομένως, αφού εκτελέσει τις λειτουργίες του, κάθε βιομόριο χωρίζεται σε στοιχειώδεις δομικές και πληροφοριακές μονάδες, οι οποίες μπορούν και πάλι να εμπλακούν σε διαδικασίες πληροφοριών. Οι χρησιμοποιούμενες πληροφορίες, όπως λέμε, διαγράφονται και εξαλείφονται και τα μεμονωμένα γράμματα ή σύμβολα που τις αποτελούν, δηλαδή η «μοριακή βιολογική γραμματοσειρά» καταρρέουν για να χρησιμοποιηθούν ξανά σε νέα πληροφοριακά μηνύματα ή άλλες κυτταρικές διεργασίες. Αυτό είναι το κύριο χαρακτηριστικό της μετάδοσης πληροφοριών στα μοριακά βιολογικά συστήματα.

Ένα ζωντανό κύτταρο είναι οικονομικό σε όλα. Αν θυμηθούμε ότι τα χημικά γράμματα και τα σύμβολα (στοιχεία) χτίζονται με βάση μεμονωμένα άτομα και ατομικές ομάδες, τότε μπορούμε να φανταστούμε τι κολοσσιαία ποσότητα πληροφοριών αποθηκεύεται στη γενετική μνήμη και κυκλοφορεί σε ένα ζωντανό κύτταρο, οι διαστάσεις του είναι μερικές φορές σε μήκος εκατοστών του χιλιοστού. Για παράδειγμα, ένας ζυγώτης περιέχει όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την ανάπτυξη ενός πλήρους οργανισμού.

Για να αλλάξει τις ενέργειες ελέγχου, το κελί χρειάζεται συνεχώς να ενημερώνει τα μηνύματα πληροφοριών, γεγονός που, κατά συνέπεια, οδηγεί στην ενημέρωση του υλικού του κυττάρου. Επομένως, σε ένα ζωντανό κύτταρο υπάρχει μια συνεχής κίνηση πληροφοριών και ύλης. Από τη μία πλευρά, υπάρχει μια διαδικασία επεξεργασίας και ενημέρωσης των πληροφοριών ελέγχου, και επομένως των ενζύμων και άλλων πρωτεϊνικών μορίων, από την άλλη πλευρά, αυτό οδηγεί σε αλλαγή των χημικών ελεγχόμενων διεργασιών που πραγματοποιούνται από τα ένζυμα.

Εάν είναι απαραίτητο, αυτές οι διεργασίες υποστηρίζονται από την κυκλοφορία δόσης της χημικής ενέργειας με τη μορφή ATP.

Μπορεί να φανεί ότι για την κατασκευή διαφορετικών κατηγοριών υψηλού μοριακών ενώσεων, όπως νουκλεϊκά οξέα, πρωτεΐνες, πολυσακχαρίτες ή λιπίδια, ένα ζωντανό κύτταρο χρησιμοποιεί διαφορετικά συστήματα (αλφάβητα) βιοχημικών στοιχείων. Σημειώστε ότι από πλευράς πληροφοριών, αυτές οι κατηγορίες βιολογικών μορίων δεν είναι τίποτα άλλο από διαφορετικοί τύποι και μορφές μοριακών πληροφοριών. Επομένως, για να αναπαραστήσουμε τις μοριακές πληροφορίες στους διάφορους τύπους και μορφές της σε ζωντανά συστήματα, υπάρχουν συστήματα βιολογικών στοιχείων διαφορετικών τύπων:

• 1) νουκλεοτίδια, - ένα σύστημα δομικών, λειτουργικών και πληροφοριακών βιοχημικών στοιχείων DNA και RNA (αλφάβητο νουκλεϊκών οξέων).
• 2) αμινοξέα, ένα σύστημα δομικών, λειτουργικών και πληροφοριακών στοιχείων πρωτεϊνών (αλφάβητο μορίων πρωτεΐνης), για τα οποία υπάρχει ένας γενετικός κώδικας με τη μορφή τριπλού νουκλεοτιδίων.
• 3) απλά σάκχαρα, - δομικά και λειτουργικά στοιχεία και πληροφοριακά σύμβολα (αλφάβητο) πολυσακχαριτών.
• 4) λιπαρά οξέα, - δομικά και λειτουργικά στοιχεία και πληροφοριακά σύμβολα (αλφάβητο) λιπιδίων κ.λπ.

Ένας σαφέστερος προσδιορισμός και ταξινόμηση των βιολογικών στοιχείων, κατά πάσα πιθανότητα, θα πρέπει να αντιμετωπιστεί σε ξεχωριστό κλάδο, όπως η «μοριακή βιολογική πληροφορική».

Η παρουσία συστημάτων μοριακών βιοχημικών στοιχείων (μονομερών) σε ένα ζωντανό κύτταρο απλοποιεί σημαντικά τις διαδικασίες κατασκευής διαφόρων τάξεων μακρομορίων και δομικών συστατικών, αυξάνει τη δυνατότητα κατασκευής της παραγωγής τους και, ταυτόχρονα, διευρύνει τις λειτουργικές και πληροφοριακές τους δυνατότητες.

Όπως βλέπουμε, κάθε τυπικό σύνολο οργανώνεται στο δικό του σύστημα στοιχείων, το οποίο έχει κοινά βιοχημικά, δομικά και τεχνολογικά χαρακτηριστικά, σχηματίζει παρόμοιες συνδέσεις μεταξύ στοιχείων που είναι συμβατά στις φυσικές και χημικές τους παραμέτρους. Βασικά, όλα τα δομικά και λειτουργικά συστατικά ενός ζωντανού κυττάρου κατασκευάζονται από αυτά τα μοριακά στοιχεία σε διάφορους συνδυασμούς, σύνθεση και αλληλουχία. Πρέπει να σημειωθεί ότι κάθε σύστημα βιοχημικών στοιχείων σε ένα κύτταρο είναι ξεχωριστό αλφάβητο και χαρακτηρίζεται από τη δική του μέθοδο κωδικοποίησης, καθώς και από τον τύπο και τη μορφή παρουσίασης των μοριακών βιολογικών πληροφοριών. Αυτή, κατά συνέπεια, είναι η βασική αιτία της εμφάνισης διαφορετικών τάξεων και μιας μεγάλης ποικιλίας βιολογικών μορίων στα ζωντανά συστήματα.

Παραδόξως, είναι γεγονός - οτιδήποτε ζει στη Γη, από ένα ασήμαντο βακτήριο έως έναν άνθρωπο, αποτελείται από τα ίδια δομικά στοιχεία - ένα τυπικό σύνολο περισσότερων από τριών δωδεκάδων τυπικών λειτουργικών βιολογικών (βιοχημικών) στοιχείων.

Αυτό το μοναδικό σετ περιλαμβάνει:

• 1) οκτώ νουκλεοτίδια, - "τέσσερα από αυτά παίζουν το ρόλο των μονάδων κωδικοποίησης του DNA και τα άλλα τέσσερα χρησιμοποιούνται για την εγγραφή πληροφοριών στη δομή του RNA".
• 2) είκοσι διαφορετικά πρότυπα αμινοξέα, τα οποία κωδικοποιούνται στο DNA και χρησιμεύουν για την κατασκευή μήτρας μορίων πρωτεΐνης.
• 3) αρκετά λιπαρά οξέα, ένας σχετικά μικρός αριθμός απλών τυπικών οργανικών μορίων που χρησιμεύουν για την κατασκευή λιπιδίων.

4) οι ιδρυτές των περισσότερων πολυσακχαριτών είναι αρκετά απλά σάκχαρα (μονοσακχαρίτες).

Όλα αυτά τα στοιχεία επιλέχθηκαν κατά τη διαδικασία της εξέλιξης λόγω της μοναδικής τους καταλληλότητας για την εκτέλεση διαφόρων χημικών, ενεργειακών, μοριακών, πληροφοριακών και άλλων βιολογικών λειτουργιών σε ζωντανά κύτταρα.

Όπως βλέπουμε, η βάση κάθε συστήματος είναι τα επιμέρους μοριακά βιολογικά (βιοχημικά) στοιχεία του. Και με βάση διάφορα συστήματα βιολογικών στοιχείων - μοριακά αλφάβητα - διάφορα κυτταρικά μακρομόρια - DNA, RNA, πρωτεΐνες, πολυσακχαρίτες και λιπίδια - μπορούν να «κατασκευαστούν». Επομένως, η στοιχειακή βάση αντιπροσωπεύει εκείνα τα συστήματα βιοχημικών στοιχείων, χρησιμοποιώντας τα οποία ένα ζωντανό κύτταρο είναι ικανό να κατασκευάσει διάφορα βιολογικά μόρια και δομές μέσω πληροφοριών και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει αυτά τα μέσα για να πραγματοποιήσει οποιεσδήποτε βιολογικές λειτουργίες και χημικούς μετασχηματισμούς.

Τα «δομικά διαγράμματα» βασικών μοριακών στοιχείων, οι φυσικές ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά τους συζητούνται και παρουσιάζονται με σαφήνεια σε διάφορα εγχειρίδια βιοχημείας. Καθήκον μας είναι να δώσουμε μεγαλύτερη προσοχή στις πτυχές πληροφόρησης της χρήσης τέτοιων βιοχημικών μονάδων.