ВУЗ: Тамбовский государственный технический университет
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Химия
Добавлен: 09.02.2019
Просмотров: 5485
Скачиваний: 15
64
Гормоны коры надпочечников оказывают влияние на углеводный
обмен, так как способствуют превращению неуглеводных веществ
(например, аминокислот) в углеводы. При поражении надпочечников
наблюдается также изменение в белковом обмене (уменьшается выде-
ление азота с мочой), нарушается терморегуляция, кислотно-щелочное
равновесие, падает кровяное давление.
5.6.3. Гормоны поджелудочной железы
Поджелудочная железа является железой внешней и внутренней
секреции. В качестве железы внешней секреции она выделяет сок, со-
держащий пищеварительные ферменты. В железистой ткани разброса-
ны островки клеток (их масса меньше 1% от массы железы) разного
вида:
α
,
β
и т.д., которые содержат цинк.
β
-клетки вырабатывают ин-
сулин (от лат. insula – остров),
α
-клетки вырабатывают гормон глюка-
гон,
γ
-клетки вырабатывают гормон соматостатин.
Инсулин – это белок с молекулярной массой 5700, его структура
выяснена в 1955 г. Он содержит две полипептидные цепочки, из кото-
рых одна начинается с глицина (21 кислотный остаток), а другая –
с фенилаланина (30 аминокислотных остатков). Полипептидные це-
почки связаны двумя S–S-мостиками.
Инсулин оказывает сильное влияние на углеводный обмен, пони-
жает содержание сахара в крови, активирует синтез гликогена из глю-
козы, увеличивает клеточную проницаемость по отношению к глюко-
зе, способствует расщеплению глюкозы и фиксирует воду в тканях.
Активирует синтез белков из аминокислот и тормозит образование
углеводов из белков и жиров.
Глюкагон представляет собой полипептид из 29 аминокислотных
остатков, имеет молекулярную массу 3500. Вызывает повышение со-
держания глюкозы в крови и распад гликогена в печени. Подобно ад-
реналину, глюкагон активирует фосфорилазу печени (его действие
обратно действию инсулина).
Соматостатин регулирует секрецию инсулина.
5.6.4. Гормоны гипофиза
Гипофиз – нижний мозговой придаток, вес 0,5…0,7 г. Он имеет
сложную структуру и многообразную секреторную деятельность.
Все гормоны гипофиза – простейшие белки или белковоподобные
вещества.
Соматотропин состоит из 191 аминокислотного остатка, имеет
молекулярную массу 21 000. Это гормон роста, он усиливает синтез
белка в тканях, что увеличивает их объём и рост. Он также способст-
вует отложению кальция в костях и влияет на образование костной и
хрящевой тканей. Оказывает влияние на углеводный обмен, тормозит
65
использование глюкозы в тканях и вызывает типичные признаки диа-
бета, т.е. влияет на действие инсулина.
Кортикотропин стимулирует функцию надпочечников, вероятно
способствует превращению холестерина в гормоны. Косвенно влияет
на углеводный обмен. Состоит из 39 аминокислотных остатков.
Лютеинизирующий гормон (ЛГ) поддерживает функцию жёлтого
тела в яичниках, способствует сохранению беременности и стимули-
рует функцию молочных желёз.
Тиротропин способствует синтезу гормонов в щитовидной железе
и поступлению их в кровь.
Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) способствует созрева-
нию фолликул и ускоряет сперматогенез.
Окситоцин вызывает энергичное сокращение гладкой мускулату-
ры, особенно матки, и стимулирует отделение молока у лактирующих
животных.
Вазопрессин повышает кровяное давление и понижает диурез.
5.7. ПРИМЕНЕНИЕ
Наиболее широко гормоны используют при эндокринных заболе-
ваниях, связанных с недостатком или отсутствием в организме эндо-
генного гормона, например, инсулина при сахарном диабете.
Гормоны также используются для усиления или подавления
функции той или иной эндокринной железы. Так, гормон передней
доли гипофиза стимулирует соответствующие периферические железы
(например, адренокортикотропин – кору надпочечников, тиреотропин –
щитовидную железу), а гормоны периферических желёз подавляют
секрецию гипофизарных гормонов (например, кортикостероиды по-
давляют секрецию адренокортикотропина).
Важные области применения гормонов – акушерство и гинеколо-
гия. Окситоцин используют для усиления родовой деятельности, про-
лактин – для стимуляции секреции молока. Стероидные половые гор-
моны используют при дисфункции половой системы и в качестве про-
тивозачаточных средств.
При лечении неэндокринных заболеваний применяют гормоны
коры надпочечников, например, при лечении воспалительных процес-
сов, аллергических заболеваний, нефрите, ревматоидном артрите и др.
6. ВИТАМИНЫ
Витамины – низкомолекулярные органические соединения раз-
личной химической природы, биорегуляторы процессов в живых орга-
низмах. Человеку витамины необходимы в небольших количествах для
нормальной жизнедеятельности, но за счёт биосинтеза организм не
может удовлетворить своих потребностей в витаминах, и они должны
66
поступать с пищей в качестве её обязательного компонента. Гипови-
таминоз – болезнь в результате длительного недостатка витаминов.
Авитаминоз – болезнь в результате отсутствия витаминов. Недоста-
ток одного витамина – моногиповитаминоз; нескольких витаминов –
полигиповитаминоз. Гипервитаминоз – превышение физиологиче-
ской нормы при приёме витаминов.
Отсутствие некоторых продуктов в пище является причиной тя-
жёлых заболеваний (бери-бери, куриная слепота, цинга, рахит). Только
в 1860 г. русским учёным Н.И. Луниным была доказана необходи-
мость неизвестных в то время компонентов пищи для нормального
функционирования организма. Лунин Н.И. пришёл к выводу, что в
пище, помимо белков, углеводов, жиров и минеральных веществ,
должны содержаться ещё какие-то незаменимые вещества. У людей
регистрировались различные заболевания при длительном питании их
однообразной пищей, лишённой свежих овощей, зелени или фруктов.
Наиболее распространённым из таких заболеваний была цинга, на-
блюдавшаяся у морских путешественников, подолгу не имевших све-
жей растительной пищи, и у народов севера в зимний период.
Толчком к открытию витаминов было заболевание бери-бери,
часто наблюдавшееся у восточных народов, где главной составной
частью пищи заболевших людей был белый полированный рис. Боль-
ные бери-бери из-за значительных дегенеративных изменений в нерв-
ной системе страдают расстройством движений, общей слабостью,
параличом конечностей. При параличе дыхательных мышц может на-
ступить смерть. Польский учёный К. Функ в 1911 г. выделил из отру-
бей риса препарат, излечивающий это заболевание. Пытаясь опреде-
лить его химическую природу, Функ обнаружил в нём аминную груп-
пу и назвал его витамином, т.е. амином, необходимым для жизни (vita –
жизнь). Отсюда термин «витамин» был распространён на всю группу
дополнительных факторов пищи.
Сейчас известно свыше 30 соединений, относящихся к витами-
нам. Витамины присутствуют в пище в ничтожно малом количестве и
изолирование их, выделение в чистом виде представляло огромные
трудности. Каждую стадию выделения приходилось контролировать
долгим биологическим опытом – излечиванием авитаминозного жи-
вотного.
Различают собственно витамины и витаминоподобные соединения
(Р, В
15
– пангамовая кислота, Н
1
– пара-аминобензойная кислота, В
13
–
оротовая кислота, В
4
– холин, Н
3
– инозит, витамин V – липоевая кислота).
В отдельных продуктах содержатся провитамины, превращаю-
щиеся в организме человека в витамины. Например,
β
-каротин пре-
вращается в витамин А; эргостеролы под действием ультрафиолетовых
лучей – в витамин Д.
67
Но есть антивитамины – соединения, близкие к витаминам по
строению, которые конкурируя с витаминами, могут занимать их ме-
сто в ферментных системах, но не в состоянии выполнять их функции.
Химическая природа витаминов была открыта после установле-
ния их биологической роли. По мере открытия их называли буквами
латинского алфавита: А, В, С, D, Е, K и др. Эти обозначения сохрани-
лись и до наших дней для групп соединений, родственных по структу-
ре и фракциям, с общими биологическими функциями.
В качестве единицы измерения пользуются миллиграммами и
микрограммами на 1 г продукта или мг % – миллиграммы витаминов
на 100 г продукта и мкг % – микрограммы витаминов на 100 г продук-
та. Потребность человека в витаминах зависит от его возраста, состоя-
ния здоровья, условий жизни, характера деятельности, содержания в
пище основных компонентов питания.
По растворимости в воде витамины разделяются на две группы:
водорастворимые
(В
1
, В
2
, В
6
, РР, С и др.) и жирорастворимые (А, Е,
D, K, F).
6.1. ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ
Витамин
А (ретинол), или жирорастворимый фактор роста, – это
непредельный одноатомный гидроароматический спирт. Имеется
β
-иононовое кольцо и боковая цепь из остатков изопрена, имеющего
первичную спиртовую группу:
CH
3
H
3
C
CH
CH
3
CH
C
CH
3
CH
CH
CH
C
CH
3
CH
CH
2
OH
витамин А
1
CH
3
H
3
C
CH
CH
3
CH
C
CH
3
CH
CH
CH
C
CH
3
CH
CH
2
OH
витамин А
2
Имеет два витамера А
1
и А
2
.
А
2
имеет дополнительную двойную связь в
β
-иононовом кольце.
Был открыт в 1912 г.
68
Участвует в биохимических процессах, связанных с деятельно-
стью мембран клеток.
В растительном мире распространены ненасыщенные пигменты,
каротины, попадающие в организм животного с пищей. В печени под
влиянием фермента каротиназы каротины распадаются, образуя вита-
мин А. Каротин называется провитамином А (
β
-каротин образует две
молекулы витамина А). Для животного организма равнозначно, полу-
чать ли с пищей готовый витамин А или получать каротины, обра-
зующие витамин А в печени.
При недостатке витамина А страдает острота зрения, пропадает
способность видеть в сумеречном свете (куриная слепота, ксерофтал-
мия – сухость роговых оболочек), нарушается адаптация к различной
освещённости (гемералопатия). Замедляется рост молодого организма,
особенно рост костей. Прекращается образование фермента лизоцима,
защитного фермента против многих инфекций. Отсутствие лизоцима в
слезах приводит к быстрой инфекции глаз – ксерофталмии.
При недостатке витамина А организм человека и животных оказыва-
ется более восприимчивым к лёгочным заболеваниям: туберкулёзу, вос-
палению лёгких. Наблюдаются повреждения слизистых оболочек дыха-
тельных путей, пищеварительных систем, происходит ороговение слизи-
стых оболочек, появляются трещины кожи. Витамин А называют витами-
ном здоровья и витамином зрения. Он необходим для нормального роста,
принимает непосредственное участие в процессах регенерации, в нор-
мальном развитии плода и других процессах роста и развития тканей.
Витамин А и каротин легко окисляются при хранении на свету.
При кулинарной обработке, консервировании разрушается 30% вита-
мина А.
Обнаружен витамин А в продуктах животного происхождения,
особенно его много в печени морских животных и рыб (в мкг %) (ры-
бий жир лосося – 400, печёночный жир морского окуня – 37 000); в
сливочном масле – 0,5; в молоке – 0,025.
Потребность в витамине А может быть удовлетворена и за счёт
растительной пищи (каротины).
β
-каротина больше всего в моркови –
9 мг %, красном перце – 2 мг %, помидорах – 1 мг %. Избыток витами-
на А вреден, приводит к болезни акромегалии. При употреблении в
пищу печени белого медведя новичками в Арктике (местные жители её
не едят) возникает головная боль, рвота, расстройство зрения, иногда
смерть; в печени очень высокое содержание витамина А.
Нормальная суточная потребность в витамине А для человека
равна 2…4 мг или 8…16 мг каротина, используемого не более чем
на 50%. Повышенные дозы витамина А рекомендуются при усиленной
деятельности зрения (снайперы, танкисты, лётчики, при работе за ком-
пьютером).