Витамины, ферменты, гормоны и их роль в организме. Нарушения при их недостатке и избытке

При этом, каждый фермент работает  только при определённых условиях: ферменты слюны – в слабощелочной среде, ферменты желудка  -  в кислой среде, ферменты поджелудочной железы – в слабощелочной  среде.

Ферментов,  очень  много (на сегодняшний день известно более 2000),  но никакой фермент нельзя заменить другим.  Существуют такие ферменты, которые запускают процессы обмена веществ внутри клетки. В организме практически нет такой системы, которая бы не вырабатывала свои ферменты.

Ферменты принимают участие  не только в пищеварении, но и в  процессах роста новых клеток и в работе нервной системы. Работа ферментов, значительно сокращает  энергетические затраты организма  на переработку пищи.

Виды ферментов. Все ферменты разделяются на три основных группы: амилаза, липаза и протеаза. 

Фермент амилаза необходим для переработки углеводов. Под воздействием амилазы углеводы разрушаются и легко всасываются в кровь. Амилаза, присутствует как в слюне, так и в кишечнике.

Липаза – это ферменты, которые присутствуют в желудочном соке и вырабатываются поджелудочной железой. Липаза необходима для усвоения организмом жиров.

Протеаза – это группа ферментов, которые присутствуют в желудочном соке и тоже вырабатываются поджелудочной железой. Кроме этого, протеаза присутствует и в кишечнике. Протеаза необходима для расщепления белков.

Превращение пищевых  веществ в органах пищеварения

Пищевые вещества, субстраты	Органы пищеварительного канала	Пищеварительные железы, ферменты	Конечные продукты
Сложные углеводы (крахмал)	Ротовая полость	Ферменты слюнных желез (амилаза)	Глюкоза
	Двенадцатиперстная кишка и другие отделы тонкой кишки	Ферменты поджелудочной железы и  кишечных желез
Белки	Желудок	Ферменты желудочного сока (пепсин)	Аминокислоты
	Двенадцатиперстная кишка и другие отделы тонкой кишки	Ферменты поджелудочной железы (трипсин), желчь печени
Жиры	Двенадцатиперстная кишка и другие отделы тонкой кишки	Ферменты поджелудочной железы (липаза), желчь печени	Глицерин и жирные кислоты

 

Ферменты изучаются такой наукой, как энзимология. Изучение ферментов, имеет огромное значение, так как ферменты оказывают своё воздействие не только на организм человека,  но и применяются  в фармацевтической, химической и  пищевой индустрии, занятых приготовлением катализаторов, витаминов, антибиотиков и многих других биологических веществ, используемых в народном хозяйстве и медицине.

Сегодня уже доподлинно известно, что многие проблемы наследственной  паталогии человека, развитие врождённых пороков обмена,  тесно связаны с дефектами или полным отсутствием синтеза специфических ферментов.

Существенной особенностью ферментов  является также то, что их активность в клетках строго контролируется на генетическом уровне. Организованная последовательность обменных процессов  возможна при условии, что каждая клетка нашего организма, обеспечена собственным  генетически заданным  набором ферментов.

 

4. Гормоны. Общая характеристика, свойства гормонов.

Гормоны - специфические вещества, которые вырабатываются в организме и регулируют его развитие и функционирование. В переводе с греческого - гормоны - означают двигаю, возбуждаю. Гормоны образуются специальными органами - железами внутренней секреции (или эндокринными железами). Эти органы названы так потому, что продукты их работы не выделяются во внешнюю среду (как, например, у потовых или пищеварительных желез), а " подхватываются " током крови и разносятся по всему организму. "Истинные” гормоны (в отличии от местных регуляторных веществ) выделяются в кровь и действуют практически на все органы, в том числе значительно удаленные от места образования гормона.

Биологически активные вещества, образующиеся в других, отличных от желез внутренней секреции, органах и тканях, принято  называть " парагормонами”, "гистогормонами”, "биогенными стимуляторами”. На участие  этих веществ в регуляции функций  организма впервые указал русский  физиолог В.Я. Данилевский (в 1899 г. на 7-м съезде общества русских врачей в память Н.И. Пирогова). Термин "гормоны" впервые был применен У. Бейлиссом и Э. Старлингом в 1902 г. По отношению к специфическому продукту секреции слизистой оболочки верхней части кишечника - т. н. секретину, стимулирующему отделение сока поджелудочной железы. Однако секретин следует отнести к гистогормонам.

Биологически активные продукты обмена веществ образуются и в растениях, но относить эти вещества к "гормонам”  совершенно не правильно.

Беспозвоночные животные не имеют  сформировавшейся эндокринной системы (т.е. функционально взаимосвязанных  желез внутренней секреции). Так, у  насекомоядных обнаружены лишь отдельные  железистые образования, в которых  по-видимому, и происходит выработка  гормональных веществ (напр. вызывающих линьку, окукливание и пр.) У кольчатых  червей существует только зачаток адреналовой  системы в форме хромафинных  клеток, а у переходных форм от безпозвоночных к позвоночным - асцидий (оболочников) - имеются гомологи гипофиза и щитовидной железы. Эндокринная система со специфическими физиологическими функциями достигает  полного развития лишь у позвоночных  животных и человека.

В настоящее время различают  следующие варианты действия гормонов:

1) гормональное, или гемокринное,  т.е. действие на значительном  удалении от места образования;

2) изокринное, или местное, когда  химическое вещество, синтезированное  в одной клетке, оказывает действие  на клетку, расположенную в тесном  контакте с первой, и высвобождение  этого вещества осуществляется  в межтканевую жидкость и кровь;

3) нейрокринное, или нейроэндокринное (синаптическое и несинаптическое), действие, когда гормон, высвобождаясь  из нервных окончаний, выполняет  функцию нейротрансмиттера или  нейромодулятора, т.е. вещества, изменяющего  (обычно усиливающего) действие нейротрансмиттера;

4) паракринное - разновидность изокринного  действия, но при этом гормон, образующийся в одной клетке, поступает в межклеточную жидкость  и влияет на ряд клеток, расположенных  в непосредственной близости;

5) юкстакринное - разновидность паракринного  действия, когда гормон не попадает  в межклеточную жидкость, а сигнал  передается через плазматическую  мембрану рядом расположенной  другой клетки;

6) аутокринное действие, когда высвобождающийся  из клетки гормон оказывает  влияние на ту же клетку, изменяя  ее функциональную активность;

7) солинокринное действие, когда  гормон из одной клетки поступает  в просвет протока и достигает  таким образом другой клетки, оказывая на нее специфическое  воздействие (например, некоторые  желудочно-кишечные гормоны).

Синтез белковых гормонов, как и  других белков, находится под генетическим контролем, и типичные клетки млекопитающих  экспрессируют гены, которые кодируют от 5000 до 10 000 различных белков, а  некоторые высокодифференцированные клетки - до 50 000 белков. Любой синтез белка начинается с транспозиции сегментов ДНК, затем транскрипции, посттранскрипционного процессинга, трансляции, посттрансляционного процессинга  и модификации. Многие полипептидные  гормоны синтезируются в форме  больших предшественников-прогормонов (проинсулин, проглюкагон, проопиомеланокортин  и др.). Конверсия прогормонов  в гормоны осуществляется в аппарате Гольджи.

Особый интерес представляет способность  организма сохранять гормоны  в иноктивированном (недеятельном) состоянии.

Гормоны, являясь специфическими продуктами желез внутренней секреции, не остаются стабильными, а изменяются структурно и функционально в процессе обмена веществ. Продукты превращения гормонов, могут обладать новыми биокаталитическими свойствами и играть определенную роль в процессе жизнедеятельности: напр., продукты окисления адреналина - дегидроадреналин, адренохром, как это показал А.М. Утевский, являются своеобразными катализаторами внутреннего обмена.

Работа гормонов осуществляется под  контролем и в теснейшей зависимости  с нервной системой. Роль нервной  системы в процессах гормонообразования впервые была доказана в начале 20в. русским ученым Н.А. Миславским, изучавшим  нервную регуляцию деятельности желез внутренней секреции. Им был  открыт нерв, усиливающий секрецию гормона щитовидной железы; его ученику  М.Н. Чебоксарову принадлежит (1910 г.) аналогичное открытие в отношении гормона надпочечника. И.П. Павлов и его ученики показали громадное регулирующее значение коры больших полушарий головного мозга в гормонообразовании.

Специфичность физиологического действия гормонов является относительной и  зависит от состояния организма  как целого. Большое значение имеет  изменение состава среды, в которой  действует гормон, в частности, увеличение или уменьшение концентрации водородных ионов, сульфгидрильных групп, солей  калия и кальция, содержание аминокислот  и прочих продуктов обмена веществ, влияющих на реактивность нервных окончаний  и взаимоотношения гормонов с  ферментными системами. Так, действие гормона коры надпочечника на почки  и сердечно-сосудистую систему в  значительной степени определяется содержанием хлористого натрия в  крови. Соотношение между количеством  активной и неактивной формы адреналина определяется содержанием аскорбиновой кислоты в тканях.

Доказано, что гормоны находятся  в тесной зависимости от условий  внешней среды, влияние которой  опосредуется рецепторами нервной  системы. Раздражение болевых, температурных, зрительных и др. рецепторов оказывает  влияние на выделение гормона  гипофиза, щитовидной железы, надпочечника и др. желез. Составные части пищи могут служить, с одной стороны  источником структурного материала  для построения гормонов (йод, аминокислоты, стерины), а с дугой стороны - путем  изменения внутренней среды и  влияние на интерорецепторы, воздействовать на функцию желез, образующих гормоны. Так, установлено, что углеводы, преимущественно  влияют на выделение инсулина; белки - на образования гормона гипофиза, половых гормонов, гормона коры надпочечника, гормона щитовидной железы; витамин  С - на функцию щитовидной железы и  надпочечника и т.д. Некоторые химические вещества, вводимые в организм, могут  специфически нарушать гормонообразование.

В медицинской практике гормональные препараты используют для лечения  заболеваний желез внутренней секреции, при которых функция последних  понижена. Так, например, инсулин применяют  для лечения сахарной болезни (диабет).

Помимо лечения заболеваний  желез внутренней секреции гормоны  и гормональные препараты применяются  также и при других болезнях: инсулин - при патологическом истощении, заболеваниях печени, шизофрении; тиреоидин - при  некоторых формах ожирения; мужской  половой гормон (тестостерон) - при  раке молочной железы у женщин, женский  половой гормон (или синэстрол  и стильбестрол) - при гипертрофии  и раке предстательной железы у мужчин и др.

витамин фермент гормон обмен

 

5. Заключение

Биологически активные вещества: ферменты, витамины и гормоны - жизненноважные и необходимые компоненты человеческого  организма. Находясь в малых количествах, они обеспечивают полноценную работу органов и систем. Ни один процесс  в организме не обходится без  участия тех или иных ферментов. Эти белковые катализаторы способны не только осуществлять самые удивительные превращения веществ, но и делает это исключительно быстро и легко, при обычных температурах и давлении.

Трудно представить, что такое  широко известное слово как «витамин»  вошло в наш лексикон только в  начале XX века. Теперь известно, что  в основе жизненно важных процессов  обмена веществ в организме человека принимают участие витамины. Витамины — жизненно важные органические соединения, необходимые для человека и животных в ничтожных количествах, но имеющие  огромное значение для нормального  роста, развития и самой жизни.

Большинство витаминов являются предшественниками  ферментов, а некоторые соединения выполняют сигнальные функции.

В последнее время представления  о роли витаминов в организме  обогатились новыми данными. Считается, что витамины могут улучшать внутреннюю среду, повышать функциональные возможности  основных систем, устойчивость организма  к неблагоприятным факторам.

Следовательно, витамины, ферменты и  гормоны  рассматриваются современной наукой как важное средство общей первичной профилактики болезней, повышения работоспособности, замедления процессов старения.

 

6. Литература

1. Биология, учебник для образовательных учреждений под редакцией Д.К. Беляева,   5-е изд. - М.: 2005. - 304 с
2. Общая биология. (Учебник для ссузов) Под ред. Константинова В.М. (2008, 256с.)
3. Блинкин С.А. «Иммунитет и здоровье», - М.: Знание. 1977г.
4. Вент Ф. «В мире растений», - М., 1993 г.
5. Вершигора А.Е. «Витамины круглый год», - М 1998 г.
6. Интернет-ссылки:

• Wikipedia.ru
• http://clinfood.ru/articles/vitaminy-i-ih-rol-v-organizme-cheloveka
• http://yandex.ru/yandsearch? text=%D1%80%D0%B5%D1%r=213
• http://sdorov.ru/pitanie/fermenty-i-ih-rol-v-obmennyh-processah/
• diplomnajarabota.ru/zakazat-kupit-referat-na-zakaz/biologiya/referat-vitaminy-gormony-fermenty-i-ikh-rol-v-organizme.html
• http://vekneboley.ru/obmen-veshhestv-v-organizme-cheloveka.html
• http://www.bestreferat.ru/referat-106310.html
• http://fizrazvitie.ru
• http://www.luxmama.ru
• http://dic.academic.ru
• http://on-line-wellness.com