Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

пищеварительный гормон синтез белок углевод

1. Описать переваривание и всасывание углеводов в пищеварительном тракте

2. Описать этапы синтеза белков и назвать гормоны, регулирующие этот процесс

3. Описать временное обезвреживание аммиака

4. Описать строение и биологическую роль гормонов коры надпочечников

Список литературы

Описать переваривание и всасывание углеводов в пищеварительном тракте

Переваривание и всасывание углеводов

Описание:

Основная масса питательных веществ в растительных кормах представлена углеводами. В различных видах растений их содержится от 40 до 80%.

Состав углеводов также обусловлен видом растений. В картофеле содержится до 72% крахмала, около 1% Сахаров и до 5% других углеводов. В зерне пшеницы находится 71% углеводов, основная масса представлена крахмалом. Стебли злаковых, наоборот, богаты целлюлозой и гемицеллюлозой. В начале вегетации трав в их сухом веществе содержится 15--30% растворимых углеводов, 15--20% клетчатки и 10--15% гемицеллюлозы. По мере старения растений количество растворимых углеводов (моно-, ди- и трисахаридов) уменьшается, а полисахаридов увеличивается.

Сложные углеводы в пищеварительном тракте перевариваются, в результате образуются моносахара, всасывающиеся кишечником. В этом процессе участвует ряд ферментов -- гидролазы, поступающие в пищеварительный тракт с пищеварительными соками. К ним относятся амилаза, образующаяся в слюнных железах и в поджелудочной железе и выделяющаяся с секретами этих желез, мальтаза, сахараза и лактаза, синтезирующиеся в железах слизистой оболочки тонких кишок и выделяющиеся с кишечным соком.

Клетчатка в пищеварительном тракте распадается под влиянием ферментов, которые выделяют микробы-симбионты. Здесь наблюдается явление симбиоза, заключающееся в том, что животные предоставляют микроорганизмам в качестве пищи клетчатку, а последние расщепляют ее с образованием продуктов, используемых животными.

Микробы-симбионты выделяют фермент целлюлазу, которая катализирует гидролиз нерастворимой в воде целлюлозы с образованием растворимого в воде дисахарида целлобиозы. Последний под влиянием целлобиазы микробов распадается до глюкозы.

В результате действия ферментов, вырабатываемых микроорганизмами, кроме глюкозы образуются и другие органические вещества, среди которых особое место по своему количеству занимает уксусная кислота.

В меньших количествах в пищеварительном тракте образуются масляная, молочная, пропионовая, янтарная кислоты, которые и всасываются. Не всасываются, а выделяются из кишечника газообразные продукты брожения углеводов -- углекислый газ, метан и водород.

Продукты распада углеводов (моносахариды) в желудочно-кишечном тракте всасываются с неодинаковой скоростью. По быстроте всасывания они могут быть расположены в следующий ряд: галактоза, глюкоза, фруктоза, манноза, ксилоза, арабиноза.

Всасывание моносахаридов происходит благодаря активной деятельности клеток слизистой оболочки пищеварительного тракта, а не пассивной диффузии.

Моносахариды фосфорилируются внутри клеток в присутствии фермента гексокиназы и АТФ.

2. Описать этапы синтеза белков и назвать гормоны, регулирующие этот процесс

Синтез белка -- сложный многоступенчатый процесс, представляющий цепь синтетических реакций, протекающих по принципу матричного синтеза.

Поскольку ДНК находится в ядре клетки, а синтез белка происходит в цитоплазме, существует посредник, передающий информацию с ДНК на рибосомы. Таким посредником является и-РНК.:

В биосинтезе белка определяют следующие этапы, идущие в разных частях клетки:

1. Первый этап -- синтез и-РНК происходит в ядре, в процессе которого информация, содержащаяся в гене ДНК, переписывается на и-РНК. Этот процесс называется транскрипцией (от лат. «транскриптик» -- переписывание).

2. На втором этапе происходит соединение аминокислот с молекулами т-РНК, которые последовательно состоят из трех нуклеотидов -- антикодонов, с помощью которых определяется свой триплет-кодон.

3. Третий этап -- это процесс непосредственного синтеза полипептидных связей, называемый трансляцией. Он происходит в рибосомах.

4. На четвертом этапе происходит образование вторичной и третичной структуры белка, то есть формирование окончательной структуры белка.

Таким образом, в процессе биосинтеза белка образуются новые молекулы белка в соответствии с точной информацией, заложенной в ДНК. Этот процесс обеспечивает обновление белков, процессы обмена веществ, рост и развитие клеток, то есть все процессы жизнедеятельности клетки.

Регуляция белкового обмена.

Обмен белков в организме может существенно изменяться под влиянием различных структур центральной нервной системы, включая кору больших полушарий. Однако ведущая роль в регуляции белкового обмена принадлежит гуморальным факторам. Анаболические гормоны -- это гормон роста, инсулин, тироксин, стероидные гормоны.

Гормон роста -- полипептид, выделяемый передней долей гипофиза. Он стимулирует синтез РНК и белка практически во всех тканях организма. Однако характер его действия и мишени меняются по мере роста организма.

Инсулин, помимо углеводного обмена, регулирует и обмен белков. При повышении содержания аминокислот в крови он стимулирует их поступление в клетки, усиливает анаболизм тканевых белков и подавляет катаболизм аминокислот.

Тироксин -- гормон щитовидной железы. Его действие проявляется в периоды, когда организм нуждается в повышении процессов синтеза белка. Стимулирует рост и дифференцировку тканей, обладает специфическим усиливающим действием на синтез окислительных митохондриальных ферментов.

Эстрогены -- стероидные гормоны, образующиеся в женском организме (в яичниках). Стимулируют синтез РНК и белка в клетках матки.

Андрогены -- мужские стероидные гормоны, образующиеся в яичках. По сравнению с женскими стероидами, обладают более широким влиянием, так как стимулируют синтез РНК и белков во многих тканях организма, включая клетки поперечно-полосатых мышц.

Из ряда катаболических гормонов влияние на обмен белков оказывают глюкокортикоиды, вырабатывающиеся корой надпочечников. Эти гормоны усиливают расщепление белков в клетках различных тканей и тормозят синтез белка. В то же время они стимулируют синтез белка в печени.

3. Описать временное обезвреживание аммиака

Пути обезвреживания аммиака в организме.

В тканях аммиак находится преимущественно в виде иона аммония NН⁺₄ в равновесии с небольшой концентрацией неионизированного аммиака.

1. Восстановительное аминирование.

Одним из путей связывания и обезвреживания аммиака в организме, в частности в мозге, сетчатке, почках, печени и мышцах - это биосинтез амидов глутаминовой и аспарагиновой кислот (глутамина или аспарагина):

Эта реакция протекает во многих тканях, но наиболее важна для нервной, особенно чувствительной к токсическому действию аммиака. Первая реакция представляет собой обращение глутаматдегидрогеназной реакции (обратная окислительному дезаминированию ГЛУ).

Обезвреживание аммиака путем синтеза глутамина имеет и анаболическое значение, поскольку глутамин используется для синтеза ряда соединений. Прежде всего нужно отметить, что глутамин -- одна из 20 аминокислот, входящих в белки. Кроме того, амидная группа глутамина используется для синтеза аспарагина, глюкозамина и других аминосахаров, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Таким образом, в этих реакциях азот аммиака включается в разнообразные структурно-функциональные компоненты клетки.

Глутамин затем может поступать во все ткани, где осуществляется его гидролиз при участии глутаминазы:

Подобным образом происходит образование аспарагина (через ЩУК).

2. Образование аммонийных солей.

Экскреция аммиака с мочой в норме невелика -- около 0,5 г в сутки. Но она в несколько раз повышается при ацидозе, т. е. при увеличении содержания кислот в организме. Аммиак в почках образуется главным образом за счет амидной группы глутамина. Глутамин гидролизуется активируемой фосфатом глутаминазой, имеющейся в клетках эпителия канальцев почки. Часть аммиака (примерно 30%) образуется другим путем -- в результате непрямого дезаминирования аминокислот.

Образующийся аммиак нейтрализует кислоты: NH3 + Н+ > NH4+. Неионизированные аммиак и кислоты в клетках находятся в равновесии с их ионизированными формами. Через клеточные мембраны проникают преимущественно неионизированные аммиак и кислоты, и в просвете почечного канальца (т. е. уже в моче) аммиак акцептирует протон кислоты, образуя аммонийную соль, которая выводится из организма. Экскреция аммиака почками служит для выведения именно кислот, а не азота, на что указывает значительная скорость экскреции при ацидозе, малая -- при нормальной кислотности межклеточной жидкости и крови, и отсутствие экскреции аммиака при алкалозе. Одновременно этот процесс обеспечивает сохранение организмом ионов Na+, которые в отсутствие ионов аммония выводились бы с анионами кислот. Потеря таких количеств Na+, которые необходимы для выведения кислот при ацидозе, могла бы вызвать снижение осмотического давления межклеточной жидкости и крови, а вследствие этого уменьшение объема межклеточной жидкости, т. е. обезвоживание тканей.

3. Синтез мочевины.

Основным механизмом связывания аммиака в организме является синтез мочевины. Мочевина выводится из организма с мочой в качестве главного конечного продукта белкового, соответственно аминокислотного обмена. На долю мочевины приходится до 80-85 % от всего выводимого из организма азота.

Количество выделяемой мочевины зависит от количества белков, поступающих с пищей. Если суточный рацион включает 80-100 г белка, то за сутки образуется и выводится 25-30 г мочевины.

Основным местом синтеза мочевины является печень. Синтез мочевины является циклическим метаболическим процессом и носит название орнитинового цикла мочевинообразования Кребса (цикл мочевины Кребса - Хензеляйта).

На первом этапе из NН3 и СО2 при участии АТФ синтезируется макроэргическое соединение карбамоилфосфат:

На втором этапе цикла мочевинообразования происходит конденсация карбомоилфосфата и орнитина с образованием цитруллина. На следующей стадии вначале происходит связывание одной молекулы NН3 путем восстановительного аминирования с образованием (с затратой молекулы АТФ) аспарагиновой кислоты. Затем цитруллин и аспарагиновая кислота взаимодействуют с образованием аргининосукцината, который распадается на аргинин и фумарат при участии аргининосукцинатлиазы. Аргинин расщепляется под действием фермента аргиназы на орнитин и мочевину

.

Образовавшийся орнитин может вступать в следующий цикл мочевинообразования. Хотя аргинин есть во всех клетках организма человека, образование мочевины происходит исключительно в клетках печени - единственном органе, где локализован фермент аргиназа. Мочевина из клеток печени поступает в кровь и выводится из организма через почки.

Для синтеза одной молекулы мочевины требуется две молекулы NН3, одна молекула СО2 и три молекулы АТФ.

Т.о., исходя из фактических данных о механизмах обезвреживания аммиака в организме часть аммиака используется на биосинтез аминокислот путем восстановительного аминирования a-кетокислот по механизму реакции трансаминирования. Аммиак связывается при биосинтезе глутамина и аспарагина. Некоторое количество аммиака выводится с мочой в виде аммонийных солей. В форме креатинина, который образуется из креатина и креатинфосфата, выделяется из организма значительная часть азота аминокислот. Наибольшее количество аммиак расходуется на синтез мочевины, которая выводится с мочой в качестве главного конечного продукта белкового обмена в организме человека и животных.

4. Описать строение и биологическую роль гормонов коры надпочечников

Надпочечники (glandula suprarenalis, ед. ч.) - маленькие уплощенные парные железы внутренней секреции. Они выделяют вещества (гормоны), которые поступают непосредственно в кровоток и участвуют в регуляции жизнедеятельности организма.

Расположение железы.

Расположены надпочечники над верхними полюсами почек. У человека они находятся на уровне XI грудного - I поясничного позвонков, забрюшинно. Правый надпочечник имеет треугольную форму, левый - полулунную; вогнутые основания надпочечников примыкают к выпуклым полюсам почек. Вместе с почками надпочечники заключены в жировую капсулу (сapsula adiposa) и покрыты почечной фасцией (fascia renalis). Длина надпочечника взрослого человека варьирует от 30 до 70 мм, ширина - от 20 до 35 мм, толщина - от 3 до 10 мм, масса обоих надпочечников составляет 10 -14 г.

Особенности строения железы, позволяющие ей продуцировать гормоны.

Снаружи надпочечник покрыт соединительнотканной капсулой, от которой в паренхиму отходят перегородки, заключающие в себе сосуды и нервы и делящие паренхиму надпочечников на группы клеток и клеточные тяжи. В надпочечниках различают наружное корковое вещество, составляющее примерно 2/3 всей массы надпочечника, и внутреннее мозговое вещество.

Физиологическая деятельность желез сложна. Это настоящая фабрика гормонов. Ее продукция насчитывает около десяти наименований. Адреналин вырабатывают клетки мозгового вещества надпочечников, которые за способность избирательно окрашиваться солями хрома называют хромафинными. Подобные клетки имеются не только в надпочечниках: они как бы вмонтированы в стенки кровеносных сосудов, сопутствуют нервным узлам (ганглиям) симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Адреналин синтезируется только в надпочечниках; норадреналин и дофамин образуются также в параганглиях и многочисленных нейронах симпатической нервной системы.

Название гормона.

Адреналин (эпинефрин) (L-1(3,4-Диоксифенил)-2-метиламиноэтанол) -- основной гормон мозгового вещества надпочечников, а также нейромедиатор.

Норадреналин, норэпинефрин, L-1-(3,4-Диоксифенил)-2-аминоэтанол -- гормон мозгового вещества надпочечников и нейромедиатор. Относится к биогенным аминам, к группе катехоламинов.

Строение гормона (химическая природа).

Катехоламины - адреналин, изопреналин, битолтерол и изоэтарин - содержат в своем составе бензольное кольцо с двумя гидроксильными группами в положениях 3 и 4 или 4 и 5 и этаноламиновой группой (табл. 4.5). Избирательность действия на бета1-адренорецепторы или бета2-адренорецепторы определяется наличием радикалов, замещающих водород гидроксильных и этаноламиновой групп.

По химическому строению норадреналин отличается от него отсутствием метильной группы у атома азота аминогруппы боковой цепи, его действие как гормона во многом синергично с действием адреналина.

Воздействие гормона на организм.

а) норма

В состоянии покоя клетки мозгового слоя надпочечников постоянно секретируют небольшие количества адренаналина и, вероятно, норадреналина.

Высвобожденный адреналин распространяется повсюду с током крови и адсорбируется на определенных рецепторах на поверхности клеток в различных тканях тела, уменьшает отток крови к внутренним органам, увеличивает приток крови к скелетным мышцам, увеличивает уровень глюкозы в крови, заставляет печень и клетки мышц расщеплять гликоген и вырабатывать глюкозу.

Норадреналин используется для поддержания артериального давления при артериальной гипотонии. Его действие обусловлено главным образом сужением артериол, хотя он оказывает и стимулирующее влияние на сердце.

Норадреналин в меньшей степени повышает потребность миокарда и других тканей в кислороде, чем адреналин.

Норадреналин принимает участие в регуляции артериального давления и периферического сосудистого сопротивления. Например, при переходе из лежачего положения в стоячее или сидячее уровень норадреналина в плазме крови в норме уже через минуту возрастает в несколько раз.

б) гиперфункция

Гиперфункция адреналина: ускорение сердцебиения, повышение пульса и кровяного давления, расширение зениц, усиление распада гликогена сопровождается ростом количества сахара в плазме крови, расширяются бронхи, сужение вен и артерий кожи, торможение секреций и движений пищеварительного тракта. Такие изменения происходят во время эмоциональных переживаний.

Секреция адреналина резко повышается при стрессовых состояниях, пограничных ситуациях, ощущении опасности, при тревоге, страхе, при травмах, ожогах и шоковых состояниях. Действие адреналина связано с влиянием на б- и в-адренорецепторы и во многом совпадает с эффектами возбуждения симпатических нервных волокон. Он вызывает сужение сосудов органов брюшной полости, кожи и слизистых оболочек; в меньшей степени сужает сосуды скелетной мускулатуры. Артериальное давление под действием адреналина повышается. Однако прессорный эффект адреналина выражен менее, чем у норадреналина в связи с возбуждением не только б1 и б2-адренорецепторов, но и в2-адренорецепторов сосудов. Изменения сердечной деятельности носят сложный характер: стимулируя в1 адренорецепторы сердца, адреналин способствует значительному усилению и учащению сердечных сокращений, облегчению атриовентрикулярной проводимости, повышению автоматизма сердечной мышцы, что может привести к возникновению аритмий. Однако из-за повышения артериального давления происходит возбуждение центра блуждающих нервов, оказывающих на сердце тормозящее влияние, может возникнуть преходящая рефлекторная брадикардия.

Уровень норадреналина в крови повышается при стрессовых состояниях, шоке, травмах, кровопотерях, ожогах, при тревоге, страхе, нервном напряжении.

Норадреналин вызывает увеличение сердечного выброса. Вследствие повышения артериального давления возрастает перфузионное давление в коронарных и мозговых артериях. Вместе с тем, значительно возрастает периферическое сосудистое сопротивление и центральное венозное давление.

в) гипофункция

У человека гипофункция надпочечных желез приводит к тяжелому заболеванию - так называемой бронзовой, или аддисоновой, болезни. Оно характеризуется похуданием, быстрой утомляемостью, мышечной слабостью, человек не может производить физическую работу, появляется бронзовая окраска кожи.

Из чего синтезируется гормон.

Биосинтез адреналина осуществляется из фенилаланина:

Предшественником норадреналина является дофамин (он синтезируется из тирозина, который, в свою очередь -- производное фенилаланина), который с помощью фермента дофамин-бета-гидроксилазы гидроксилируется (присоединяет OH-группу) до норадреналина в везикулах синаптических окончаний. При этом норадреналин тормозит фермент, превращающий тирозин в предшественник дофамина, благодаря чему осуществляется саморегуляция его синтеза.

Применение гормона в медицинской и спортивной практике.

Гормональные препараты занимают одно из важнейших мест в медицине при лечении самых разных заболеваний, а также часто применяются и в спортивной практике. В медицинской практике гормональные препараты используются в основном в качестве средств заместительной терапии (при недостаточной функции какой-либо железы внутренней секреции). Также они используются как средства симптоматической терапии (адреналин при гипотонии). Сосудосуживающее действие адреналина используется в хирургии - вызывает спазм сосудов и, следовательно, анемию в области операционного поля, что уменьшает кровотечение при операции и улучшает условия осмотра операционного поля.

Адреналин нашел широкое применение в различных областях медицинской практики: в хирургии - с целью остановки кровотечений; в терапии - для стимуляции альфа- и бета-адренорецепторов при различных заболеваниях и для купирования, например приступов бронхиальной астмы; в эндокринологии - при передозировке инсулина (при гипогликемической коме); в офтальмологии - для понижения внутриглазного давления при глаукоме в виде глазных капель, в оториноларингологии - как сосудосуживающие капли при ринитах и носовых кровотечениях; в аллергологии - при отеке гортани и при аллергических реакциях немедленного типа, вызванных лекарственными веществами, сыворотками и другими аллергенами; в анестезиологии и реаниматологии - при аллергических реакциях во время анестезии, остановке сердца, для устранения атрио-вентрикулярной блокады. В наше время адреналин входит в арсенал лекарственных препаратов для неотложной помощи.

Адреналин - один из самых активных биологических стимуляторов человеческого организма. Адреналин и норадреналин мобилизуют все наличные ресурсы организма на борьбу, с чем связано их применение в спортивной практике.

Введение малых доз катехоламинов (строго под наблюдением врача) способно восстановить истощенные резервы катехоламинов центральной нервной системы (ЦНС) и повысить работоспособность как общую, так и спортивную. Восстановление резервов ЦНС без рациональной лекарственной терапии невозможно. Более того, современные тренировочные нагрузки большого спорта столь велики, что сами по себе являются серьезным истощающим фактором. На сегодняшний день наиболее детально разработана методика введения в организм малых доз адреналина. Адреналин вводится 1 раз в день подкожно в дозах от 1/10 до 1/20 от среднетерапевтических. Подкожное введение адреналина позволяет добиться вполне ощутимого анаболического эффекта.

Регуляция деятельности железы.

Нервная система реагирует на многие внешние воздействия (в том числе стрессовые), посылая нервные импульсы в особый отдел мозга - гипоталамус. В ответ на эти сигналы гипоталамус секретирует кортиколиберин, который переносится кровью по т.н. воротной системе прямо в гипофиз (расположенный в основании мозга) и стимулирует секрецию им кортикотропина (адренокортикотропного гормона, АКТГ). Последний поступает в общий кровоток и, попав в надпочечники, стимулирует в свою очередь выработку и секрецию корой надпочечников кортизола.

При повышении тонуса симпатической нервной системы усиливаются сердечные сокращения и учащается их ритм, возрастает скорость проведения возбуждения по мышце сердца, сужаются сосуды, повышается артериальное давление, усиливается обмен веществ, увеличивается содержание глюкозы в крови, расширяются бронхи, зрачки, усиливается секреторная деятельность мозгового вещества надпочечников.

Список литературы

1. http://shkolo.ru/sintez-belkov-v-kletke/

2. http://www.km.ru/zdorove/encyclopedia/belki

3. http://biohimist.ru/lektsii-po-biokhimii/131-puti-obezvrezhivanija-ammiaka-v-organizme.html

4. http://bibliofond.ru/view.aspx?id=459749

5. Размещено на Allbest.ru