Есть вопрос? Напишите нам!
Минеральные элементы
Часть 3. Органогены — кислород, азот, углерод
Кислород О
Содержание кислорода в организме человека составляет около 62% от массы тела (43 кг на 70 кг массы тела).
Кислород входит в состав белков, нуклеиновых кислот и других жизненно-необходимых компонентов организма. Кислород необходим для дыхания, окисления жиров, белков, углеводов, аминокислот, а также для многих других биологических процессов.
Обычный путь поступления через легкие, где проникает в кровь, поглощается гемоглобином и образует легко диссоциирующее соединение — оксигемоглобин, а затем из крови поступает во все органы и ткани.
Кислород поступает также в связанном виде с водой.
Выводится через легкие и почки.
Кислород входит в состав белков, нуклеиновых кислот и других жизненно-необходимых компонентов организма. Кислород необходим для дыхания, окисления жиров, белков, углеводов, аминокислот, а также для многих других биологических процессов.
Обычный путь поступления через легкие, где проникает в кровь, поглощается гемоглобином и образует легко диссоциирующее соединение — оксигемоглобин, а затем из крови поступает во все органы и ткани.
Кислород поступает также в связанном виде с водой.
Выводится через легкие и почки.
Для большинства живых существе основная функцяи кислорода - обеспечения дыхания путем окисления органических соединений с образование в конечном итоге углекислого газа и воды. Освобожденная при этом энергия используется дл протекания жизненных процессов.
Углерод С
В организм углерод поступает с пищей (около 300 г в сутки), общее содержание углерода достигает около 21% (15 кг на 80 кг общей массы тела). Углерод составляет 2/3 массы мышц и 1/3 массы костной ткани. Выводится из организма преимущественно с выдыхаемым воздухом (углекислый газ) и мочой (мочевина).
Физиологическая роль углерода определяется тем, что этот элемент входит в состав всех органических соединений и принимает участие практически во всех биологических процессах в организме. Окисление соединений углерода под действием кислорода приводит к образованию воды и углекислого газа; этот процесс служит для организма источником энергии. Двуокись углерода СО2 образуется в процессе обмена веществ и является стимулятором дыхательного центра, играет важную роль в регуляции дыхания и кровообращения.
Физиологическая роль углерода определяется тем, что этот элемент входит в состав всех органических соединений и принимает участие практически во всех биологических процессах в организме. Окисление соединений углерода под действием кислорода приводит к образованию воды и углекислого газа; этот процесс служит для организма источником энергии. Двуокись углерода СО2 образуется в процессе обмена веществ и является стимулятором дыхательного центра, играет важную роль в регуляции дыхания и кровообращения.
В свободном виде углерод не токсичен, но многие его соединения обладают значительной токсичностью: окись углерода СО (угарный газ), четыреххлористый ССl4, сероуглерод СS2, соли цианистой кислоты HCN, бензол С6H6 и ряд других. Углекислый газ в концентрации свыше 10% вызывает ацидоз (снижение рН крови), одышку и паралич дыхательного центра.
Азот N
Неорганические соединения азота встречаются в природе в небольших количествах, что связано с хорошей растворимостью многих из них. Видимо поэтому содержание азота в почве относительно невелико (около 1 г на 1 кг). Тем не менее, азот один из основных биоэлементов. Будучи незаменимым компонентом молекулы белка, азот является строительным материалом для всего живого. Поэтому азот иногда называют «органогеном». Азот постоянно извлекается из почвы растениями, в результате чего почва может истощаться и становиться менее плодородной.
При соединении с водородом азот образует аммиак NH3, а при соединении с кислородом — ряд окислов. Получают азот из сжиженного воздуха.
В медицине соединения азота применяют в качестве наркотических (закись азота), мочегонных (хлорид аммония), антиангианльных (нитроглицерин), противоопухолевых (эмбихин), радиозащитных (меркамин) средств. Метиламин, диметиламин, диэтиламин и другие представители алифатических аминов, а также анилин, метил- и диметиланилины используются в синтезе лекарственных веществ. Огромное значение в функционировании ЦНС имеют физиологически активные вещества, относящиеся к биогенным моноаминам — адреналин, норадреналин, дофамин. Адреналин, эфедрин, фенамин и спользуют при падении кровяного давления, шоке, остановке сердца — в качеств, возбуждающих нервную систему. Водный раствор аммиака — нашатырный спирт, широко используется как средство для возбуждения дыхательного центра, для оказания первой помощи при угаре, для мытья рук перед операцией и т.д.
Содержание азота в организме взрослого человека составляет около 3% от массы тела (2,1 кг на 70 кг массы тела).
Азот поступает в организм с пищевыми продуктами, в состав которых входят белки и другие азотсодержащие вещества. Эти вещества расщепляются в желудочно-кишечном тракте и затем всасываются в виде аминокислот и низкомолекулярных пептидов, из которых организм человека не способен синтезировать некоторые необходимые для жизни аминокислоты и получают их с пищей «в готовом виде». Конечным продуктом метаболизма азотсодержащих веществ является аммиак NH3. Из организма азот выводится вместе с мочой, калом, выдыхаемым воздухом, а также с потом, слюной и волосами. В моче азот содержится в основном в виде мочевины. Белки в пересчете на сухой вес составляют 44% от массы тела.
Изменения в содержании белков и аминокислот, расстройства их метаболизма могут быть вызваны различными причинами. Среди них — их недостаточное (или избыточное) поступление, нарушение переваривания и всасывания белка в желудочно-кишечном тракте, расстройство процессов экскреции азота и его соединений.
При соединении с водородом азот образует аммиак NH3, а при соединении с кислородом — ряд окислов. Получают азот из сжиженного воздуха.
В медицине соединения азота применяют в качестве наркотических (закись азота), мочегонных (хлорид аммония), антиангианльных (нитроглицерин), противоопухолевых (эмбихин), радиозащитных (меркамин) средств. Метиламин, диметиламин, диэтиламин и другие представители алифатических аминов, а также анилин, метил- и диметиланилины используются в синтезе лекарственных веществ. Огромное значение в функционировании ЦНС имеют физиологически активные вещества, относящиеся к биогенным моноаминам — адреналин, норадреналин, дофамин. Адреналин, эфедрин, фенамин и спользуют при падении кровяного давления, шоке, остановке сердца — в качеств, возбуждающих нервную систему. Водный раствор аммиака — нашатырный спирт, широко используется как средство для возбуждения дыхательного центра, для оказания первой помощи при угаре, для мытья рук перед операцией и т.д.
Содержание азота в организме взрослого человека составляет около 3% от массы тела (2,1 кг на 70 кг массы тела).
Азот поступает в организм с пищевыми продуктами, в состав которых входят белки и другие азотсодержащие вещества. Эти вещества расщепляются в желудочно-кишечном тракте и затем всасываются в виде аминокислот и низкомолекулярных пептидов, из которых организм человека не способен синтезировать некоторые необходимые для жизни аминокислоты и получают их с пищей «в готовом виде». Конечным продуктом метаболизма азотсодержащих веществ является аммиак NH3. Из организма азот выводится вместе с мочой, калом, выдыхаемым воздухом, а также с потом, слюной и волосами. В моче азот содержится в основном в виде мочевины. Белки в пересчете на сухой вес составляют 44% от массы тела.
Изменения в содержании белков и аминокислот, расстройства их метаболизма могут быть вызваны различными причинами. Среди них — их недостаточное (или избыточное) поступление, нарушение переваривания и всасывания белка в желудочно-кишечном тракте, расстройство процессов экскреции азота и его соединений.
Интегральным показателем состояния белкового обмена является азотистый баланс, т.е. разница между количеством азота, поступающего извне и выводимого из организма за сутки. Сдвиги в обмене белков сопровождаются разнообразными клиническими проявлениями. Известны многочисленные аминоацидопатии — последствия нарушения промежуточного обмена аминокислот (фенилаланина, лейцина, валина и др.).
Оксид азота NO синтезируется из аминокислоты L-аргинина в присутствии фермента NO-синтетазы. Главным источником и местом образования NO в организме является эндотелий, общая масса которого достигает 1,5 кг.
Оксид азота, NO:
Оксид азота NO синтезируется из аминокислоты L-аргинина в присутствии фермента NO-синтетазы. Главным источником и местом образования NO в организме является эндотелий, общая масса которого достигает 1,5 кг.
Оксид азота, NO:
- участвует в поддержании системной и локальной гемодинамики;
- способствует снижению повышенного тонуса гладкой мускулатуры сосудов и обеспечивает поддержание нормального уровня артериального давления;
- выступает в роли нейротрансмиттера в желудочно-кишечном тракте, мочевыводящей и половой системе, активируя цГМФ;
- при иммунном ответе NO является стимулятором фагоцитоза и киллинга внутриклеточных паразитов;
- при сепсисе, под влиянием цитокинов, происходит высвобождение NO в больших количествах, что способствует развитию септического шока;
- оксид азота играет важнейшую роль медиатора в патогенезе бронхиальной астмы, хронического гломерулонефрита, туберкулеза, рассеянного склероза, болезни Крона, различных опухолей, а также СПИДа.
- NO участвует в деструкции и метаболизме ферментов, содержащих железо, кобальт, марганец, цинк.
- Именно благодаря способности NO активировать Fe-содержащие ферменты происходит гибель внутриклеточных микроорганизмов, жизнедеятельность которых зависит от присутствия железа и других биоэлементов. Очевидно, что эта функция NO является универсальной и отводит NO решающую роль в элиминации «стареющих» молекул цитохромов, каталазы, гемоглобина, а также в индукции апоптоза в клетах, где повышается уровнь свободного, нехелированного железа.