Ферменты витамины гормоны факторы роста

Ферменты витамины гормоны факторы роста

Гормоны – биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами и выделяемые ими непосредственно в кровь. Гормоны влияют на жизнедеятельность органов, для которых они предназначены, изменяя биохимические реакции путем активации или торможения ферментативных процессов. Известно около 30 гормонов, производимых организмами человека и млекопитающих.

Ферменты – глобулярные белки, синтезируемые живыми клетками. В каждой клетке имеются сотни ферментов. Они помогают осуществлять биохимические реакции, действуя как катализаторы. Без них реакции в клетке протекали бы слишком медленно и не могли бы поддерживать жизнь. Ферменты делятся на анаболические (реакции синтеза) и катаболические (реакции распада). Нередко в процессе превращения одного вещества в другое участвуют несколько ферментов; такая последовательность реакций называется метаболический путь .

Основные свойства ферментов:

— увеличивают скорость реакции;

— не расходуются в реакции;

— их присутствие не влияет на свойства продуктов реакции;

— активность ферментов зависит от pH, температуры, давления и концентрации;

— ферменты изменяют энергию активации, при которой может произойти реакция;

— ферменты не изменяют сколько-нибудь значительно температуру, при которой происходит реакция.

Высокая специфичность фермента объясняется особой формой его молекулы, точно соответствующей молекуле субстрата (вещества, атакуемого ферментом). Эту гипотезу называют гипотезой «ключа и замка». В середине XX века исследования показали, что субстрат может вызывать изменения в структуре фермента; фермент изменяет свою форму, что даёт ему возможность наиболее эффективно выполнять свою функцию.

Многим ферментам для эффективной работы требуются небелковые компоненты, называемые кофакторами . Такими веществами могут быть неорганические ионы, заставляющие ферменты принять форму, способствующую ферментативной реакции, простетические группы (флавинадениндинуклеотид (ФАД), гем), занимающие такое положение, при котором они могут эффективно содействовать реакции, и коферменты (НАД, НАДФ, АТФ).

Некоторые вещества могут вызывать замедление ферментативных реакций, действуя как ингибиторы. При этом они соединяются с субстратом сами, занимая место фермента и сводя на нет ферментативный эффект ( конкурентное ингибирование ), или вызывают денатурацию ферментативного белка ( неконкурентное ингибирование ).

Ферменты витамины гормоны факторы роста

Название работы: Биологически активные вещества: витамины, гормоны, факторы роста

Предметная область: Биология и генетика

Описание: Другой группой биологически активных веществ играющих важную роль в обеспечении нормальной жизнедеятельности человека и животных являются гормоны. Гормоны — органические вещества способные включаться в цикл биохимических реакций и регулировать обмен веществ и энергии.

Дата добавления: 2015-09-13

Размер файла: 24.84 KB

Работу скачали: 6 чел.

Биологически активные вещества: витамины, гормоны, факторы роста.

Биологически активные вещества — это жизненно важные и необходимые соединения, каждое из которых выполняет незаменимую и очень важную роль в жизнедеятельности организма.

Витамины — это биологически активные низкомолекулярные органические вещества разнообразного строения, необходимые для жизнедеятельности всех живых организмов. Они принимают участие в обмене веществ и превращении энергии, преимущественно как компоненты сложных ферментов. Суточная потребность человека в витаминах составляет миллиграммы, а некоторых — даже микрограммы.

Сейчас известно около 50 различных витаминов и витаминоподобных веществ. Они по-разному влияют на живые организмы, однако являются жизненно необходимыми компонентами сбалансированного питания человека и животных. Основным источником витаминов для человека и животных являются продукты питания преимущественно растительного происхождения. Однако некоторые витамины содержатся только в продуктах животного происхождения (например, витамины А и D). Некоторые витамины могут в небольшом количестве синтезироваться в организме человека и животных из предшественников (провитаминов). Например, в коже человека под действием ультрафиолетового солнечного излучения синтезируется витамин D. Витамины в организме человека и животных могут синтезировать абиотические микроорганизмы. Например, в кишечнике человека они синтезируют витамины К, В6, В12; витамины группы В образуют микроорганизмы, обитающие в рубце жвачных животных. Однако образованных в организме человека витаминов недостаточно для обеспечения его нормальной жизнедеятельности.

При недостатке в организме витаминов, развивается заболевание гиповитаминоз , при полном их отсутствии — авитаминоз , а при избытке — гипервитаминоз . Гипо- и авитаминоз могут возникнуть и вследствие нарушения обмена веществ, когда организм не воспринимает некоторые витамины.

Традиционно витамины обозначают буквами латинского алфавита А, В, С, D и т.д. Сейчас кроме буквенного обозначения витамины получили и химические названия (например, витамин С называется еще аскорбиновой кислотой).

Витамины в зависимости от того, растворяются они в воде или жирах, делятся на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. К водорастворимым относятся витамины групп В, С и другие, а к жирорастворимым — витамины групп A, D, К и витамин Е.

Другой группой биологически активных веществ, играющих важную роль в обеспечении нормальной жизнедеятельности человека и животных, являются гормоны.

Гормоны — органические вещества, способные включаться в цикл биохимических реакций и регулировать обмен веществ и энергии. Они вырабатываются железами внутренней секреции человека, позвоночных и некоторых беспозвоночных животных.

Так же действуют и нейрогормоны , вырабатываемые определенными нервными клетками (например, адреналин и норадреналин). Как и гормоны, они поступают в кровь или другие жидкости тела и принимают участие в регуляции обмена веществ, деятельности желез внутренней секреции, тонуса неисчерченной мускулатуры, поддержании постоянства внутренней среды организма. Химическая природа гормонов и нейрогормонов может быть разной.

Гормоны могут быть белковой природы (гормон роста, гормоны поджелудочной железы — инсулин и глюкагон и др.). производными аминокислот (гормон щитовидной железы — тироксин, гормоны надпочечников — адреналин и норадреналин и др.), липидной природы (половые гормоны и др.).

Характерными особенностями гормонов и нейро- гормонов являются:

1. Высокая биологическая активность. Гормоны оказывают влияние на клетки, ткани и органы в незначительных концентрациях.

2. Высокая специфичность. Они влияют только на определенные процессы в определенных тканях и органах. Гормоны и нейрогормоны действуют только на те клетки (так называемые клетки-мишени), которые имеют особые рецепторы, способные их распознавать.

3. Дистанционность действия. Гормоны и нейрогормоны с током крови могут переноситься на значительные расстояния от места их образования к клеткам-мишеням.

4. Относительно короткое время существования в организме — несколько минут или часов, после чего определенный гормон или нейрогормон под действием специфического фермента теряет свою активность.

Под контролем гормонов и нейрогормонов происходят все этапы индивидуального развития человека и животных, а также все процессы жизнедеятельности. Они обеспечивают приспособления к изменениям условий внешней и внутренней среды организма, регуляцию активности ферментов. Если определенные гормоны вырабатываются в организме в недостаточном количестве или не вырабатываются вообще, наблюдают нарушения развития и обмена веществ разной степени тяжести. Так же отрицательно на организм влияет и чрезмерное образование определенных гормонов. Вы уже знаете, что при недостаточном образовании в организме человека гормона роста развивается карликовость, а при чрезмерном — гигантизм.

Факторы роста — это класс небольших природных пептидов и белков, участвующих в сигнальных системах организма эукариотов, связываясь с рецепторами на поверхности клеток, с целью стимулирования их роста и дифференциации. Кроме того, факторы роста важные для регулирования разнообразия клеточных процессов.

Конкретный эффект на клетку и тип клеток, на которые действует фактор роста, зависит от конкретного фактора.

Термин «факторы роста» часто используется равноценно с терминами «цитокины» и «гормоны». Однако, в отличие от гормонов, факторы роста секретируются локально и имеют ограниченную область действия, тогда как гормоны переносятся кровотоком и имеют эффект на очень отдаленные ткани.

Витамины, гормоны, ферменты, их роль в организме

Каталитическая функция витаминов в составе центров большого количества разнообразных ферментов. Регулирование ферментативной активности активаторами и ингибиторами. Воздействие гормонов на обмен веществ внутри клетки. Связывание гормонов рецепторами.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

по дисциплине «Биология»

на тему: Витамины, гормоны, ферменты, их роль в организме

студентка 1-го курса группа 1ф

Проверил: Зуева Т.М.

Витамины — группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы. Это сборная по химической природе группа органических веществ, объединённая по признаку абсолютной необходимости их для гетеротрофного организма в качестве составной части пищи. Автотрофные организмы также нуждаются в витаминах, получая их либо путем синтеза, либо из окружающей среды. Так, витамины входят в состав питательных сред для выращивания организмов фитопланктона[1]. Витамины содержатся в пище (или в окружающей среде) в очень малых количествах, и поэтому относятся к микронутриентам.

Витамины участвуют во множестве биохимических реакций, выполняя каталитическую функцию в составе активных центров большого количества разнообразных ферментов, либо выступая информационными регуляторными посредниками, выполняя сигнальные функции экзогенных прогормонов и гормонов.

Витамины не являются для организма поставщиком энергии, однако витаминам отводится важнейшая роль в обмене веществ.

Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организме наступают характерные и опасные патологические изменения.

Большинство витаминов не синтезируются в организме человека. Поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок. Исключения составляют витамин К, достаточное количество которого в норме синтезируется в толстом кишечнике человека за счёт деятельности бактерий, и витамин В3, синтезируемый бактериями кишечника из аминокислоты триптофана.

С нарушением поступления витаминов в организм связаны 3 принципиальных патологических состояния: недостаток витамина — гиповитаминоз (болезненное состояние, возникающее при нарушении соответствия между расходованием витаминов и поступлением их в организм, то же, что витаминная недостаточность. Развивается при недостаточном поступлении витаминов. Развивается незаметно), отсутствие витамина — авитаминоз (заболевание, являющееся следствием длительного неполноценного питания, в котором отсутствуют какие — либо витамины. Некоторые авитаминозы: цинга — при отсутствии витамина С; куриная слепота — (витамин А); бери — бери (витамин В1); рахит (витамин D); пеллагра (витамин РР)) , и избыток витамина — гипервитаминоз (острое расстройство в результате интоксикации сверхвысокой дозой одного или нескольких витаминов (содержащихся в пище или витаминосодержащих лекарствах). Чаще всего гипервитаминозы вызываются приёмом резко повышенных доз витаминов A и D).

Известно около полутора десятков витаминов. Исходя из растворимости, витамины делят на жирорастворимые — A, D, E, K и водорастворимые — все остальные (B, C и др.). Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причём их депо являются жировая ткань и печень. Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются (не накапливаются) и при избытке выводятся с водой. Это объясняет то, что гиповитаминозы довольно часто встречаются относительно водорастворимых витаминов, а гипервитаминозы чаще наблюдаются относительно жирорастворимых витаминов.

Витамины отличаются от других органических пищевых веществ тем, что не включаются в структуру тканей и не используются организмом в качестве источника энергии (не обладают калорийностью).

Ферменты — обычно белковые молекулы или молекулы РНК (рибозимы) или их комплексы, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах. Реагенты в реакции, катализируемой ферментами, называются субстратами, а получающиеся вещества — продуктами. Ферменты специфичны к субстратам (АТФаза катализирует расщепление только АТФ, а киназа фосфорилазы фосфорилирует только фосфорилазу).

Ферментативная активность может регулироваться активаторами и ингибиторами (активаторы — повышают, ингибиторы — понижают).

Ферменты присутствуют во всех живых клетках и способствуют превращению одних веществ (субстратов) в другие (продукты). Ферменты выступают в роли катализаторов практически во всех биохимических реакциях, протекающих в живых организмах. К 2013 году было описано более 5000 разных ферментов[3][4]. Они играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен веществ организма.

Подобно всем катализаторам, ферменты ускоряют как прямую, так и обратную реакцию, понижая энергию активации процесса. Химическое равновесие при этом не смещается ни в прямую, ни в обратную сторону. Отличительной особенностью ферментов по сравнению с небелковыми катализаторами является их высокая специфичность — константа связывания некоторых субстратов с белком может достигать 10?10 моль/л и менее. Каждая молекула фермента способна выполнять от нескольких тысяч до нескольких миллионов «операций» в секунду.

Например, одна молекула фермента ренина, содержащегося в слизистой оболочке желудка телёнка, створаживает около 106 молекул казеиногена молока за 10 мин при температуре 37 °C.

При этом эффективность ферментов значительно выше эффективности небелковых катализаторов — ферменты ускоряют реакцию в миллионы и миллиарды раз, небелковые катализаторы — в сотни и тысячи раз.

Для успешной работы ферментов необходимо постоянное и непрерывное поступление в организм витаминов и минералов в составе пищи.

Только в этом случае ферменты и ферментные системы организма будут работать нормально.

Ферменты широко используются в народном хозяйстве — пищевой, текстильной промышленности, в фармакологии и медицине. Большинство лекарств влияют на течение ферментативных процессов в организме, запуская или приостанавливая те или иные реакции.

Ещё шире область использования ферментов в научных исследованиях и в медицине.

Связь между ферментами и наследственными болезнями обмена веществ была впервые установлена А. Гэрродом в 1910-е гг. Гэррод назвал заболевания, связанные с дефектами ферментов, «врожденными ошибками метаболизма».

Если происходит мутация в гене, кодирующем определенный фермент, может измениться аминокислотная последовательность фермента. При этом в результате большинства мутаций его каталитическая активность снижается или полностью пропадает. Если организм получает два таких мутантных гена (по одному от каждого из родителей), в организме перестает идти химическая реакция, которую катализирует данный фермент. Например, появление альбиносов связано с прекращением выработки фермента тирозиназы, отвечающего за одну из стадий синтеза темного пигмента меланина. Фенилкетонурия связана с пониженной или отсутствующей активностью фермента фенилаланин-4-гидроксилазы в печени.

В настоящее время известны сотни наследственных заболеваний, связанные с дефектами ферментов.

Разработаны методы лечения и профилактики многих из таких болезней.

Гормоны — биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции, поступающие в кровь и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в различных органах и системах.

Существуют и другие определения, согласно которым трактовка понятия гормон более широка: «сигнальные химические вещества, вырабатываемые клетками тела и влияющие на клетки других частей тела». Это определение представляется предпочтительным, так как охватывает многие традиционно причисляемые к гормонам вещества: гормоны животных, которые лишены кровеносной системы (например, экдизоны круглых червей и др.), гормоны позвоночных, которые вырабатываются не в эндокринных железах (простагландины, эритропоэтин и др.), а также гормоны растений.

Внешние или внутренние раздражители того или иного рода воздействуют на рецепторы организма и порождают в них импульсы, поступающие сначала в центральную нервную систему, а затем в гипоталамус. В данном отделе мозга вырабатываются первичные активные вещества удаленного гормонального действия — т. н. рилизинг-факторы, которые, в свою очередь, направляются к гипофизу. Характерной их особенностью является тот факт, что их транспортировка по назначению осуществляется не с общим током крови, а посредством портальной системы сосудов. Под действием рилизинг-факторов либо ускоряется, либо замедляется выработка и выделение тропных гормонов гипофиза. Последние, попав в кровь и достигнув с ней конкретной эндокринной железы, оказывают влияние на синтез требуемого гормона. На последнем этапе процесса гормон доставляется по системе кровообращения к тем или иным специализированным органам либо тканям (т. н. «мишеням») и вызывает определенные ответные реакции в организме, будь они физиологическими или, к примеру, химическими.

Заключительный этап, связанный с воздействием гормонов на обмен веществ внутри клетки, в течение довольно продолжительного времени являлся наименее изученным из всех составляющих вышеописанного процесса. Ныне известно, что в соответствующих тканях-мишенях имеются специфические химические структуры с участками, предназначенными для связывания гормонов — т. н. гормональные рецепторы. В качестве спецучастков выступают, как правило, углеводные фрагменты гликопротеинов и ганглиозидов. Связывание гормонов рецепторами вызывает определенные биохимические реакции, за счет чего, собственно, и реализуется итоговый эффект гормона. Локализация рецепторов при этом зависит от природы гормона: в случае стероидной природы рецепторы расположены в ядре, а в случае белковой или пептидной — на наружной поверхности (плазматической мембране). Вне зависимости от расположения между рецептором и гормоном всегда существует четкое структурное и пространственное соответствие.

Используются в организме для поддержания его гомеостаза, а также для регуляции многих функций (роста, развития, обмена веществ, реакции на изменения условий среды).

Список использованной литературы

витамин фермент гормон клетка

1.Биология / Под ред. Чебышева Н. В. — М., 2010.

2.Богоявленский Ю. К., Улисова Т. И. Яровая И. М. Биология / Под ред. В.Н. Ярыгина. М.,1984.