من بين المعادن التي تشكل أيوناتها جزءًا من المركبات العضوية ، مكان مهم ينتمي إلى الزنك. أدرجه علماء الكيمياء الحيوية في مجموعة العناصر النزرة ، التي لا يتجاوز محتواها في الخلية 0.0001٪. يمكن العثور على كاتيونات الزنك في كل من الحيوانات والكائنات الحية النباتية ، حيث تكون جزءًا من المواد النشطة بيولوجيًا ، مثل الهرمونات والإنزيمات والنيوكليوتيدات والدهون والإسترات. يتنوع دور الزنك في جسم الإنسان: فهو ضروري لعملية التمثيل الغذائي المناسبة ، والمسار الطبيعي لعمليات المناعة ، وتنفيذ الوظيفة الإنجابية. في هذه المقالة سوف نلقي نظرة فاحصة على خصائص المركبات التي تحتوي على عنصر الزنك النزرة ، وكذلك نعطي أمثلة توضح أهميتها في الحفاظ على التوازن في جسم الإنسان.
ذرة الزنك كعامل معقد
معظم الانزيمات تدخل في التفاعلاتالأيض الخلوي عبارة عن مواد معقدة وتحتوي على أيونات الحديد والمغنيسيوم والنحاس والزنك. في الكيمياء الحيوية يطلق عليهم المركبات العضوية المعدنية. يكمن دور الزنك في جسم الإنسان في حقيقة أنه ، لكونه الأيون المركزي ، فهو جزء من جزيئات الهرمونات والإنزيمات وغيرها من المواد النشطة بيولوجيًا ، مثل الأنسولين ونزعة هيدروجين اللاكتات وبروتين الدم المضاد للبروتينات. مزيد من النظر في خصائصهم.
تنظيم تحلل السكر
إحدى مراحل استقلاب الطاقة في الخلية هو تحلل الجلوكوز - تحلل الجلوكوز الخالي من الأكسجين - وهو مادة الطاقة الرئيسية للخلية. يتم تنفيذه في وجود إنزيم نازعة هيدروجين اللاكتات ويؤدي إلى تحويل الكربوهيدرات إلى حمض اللاكتيك. يؤدي محتوى اللاكتات المفرط إلى تسمم السيتوبلازم في الخلية ، ومن أجل تحطيم هذه المادة إلى حمض البيروفيك غير المؤذي ، يتم تصنيع إنزيم يحتوي على الزنك في العصارة الخلوية. يؤدي مفعولها إلى معادلة حمض اللاكتيك في خلايا عضلة القلب والنيفرون والخلايا العضلية ، وتحرير السيتوبلازم من السم ، مما يؤكد الدور المهم للزنك في جسم الإنسان. يستخدم محتوى اللاكتات ديهيدروجينيز في الدم في تشخيص الأمراض المصحوبة بزيادة مرضية في التمثيل الغذائي ، ولا سيما انهيار الجلوكوز ، مثل سرطان الكبد والمعدة والرئتين والتهاب الكلى والتغيرات التنكسية في عضلات
دور الزنك في تطوير جهاز المناعة
العقد الليمفاوية ، الغدة الصعترية ، نخاع العظم الأحمر ، الحنكتنتج اللوزتين خلايا لها تأثير وقائي واضح ضد البكتيريا والفيروسات والبروتينات والسموم الأجنبية. مستوى تطور الجهاز المناعي له تأثير حاسم على حالة صحة الإنسان ويعتمد إلى حد كبير على تكوين العناصر الواقية في الوقت المناسب: الأجسام المضادة ، الإنترفيرون ، البالعات ، الخلايا الليمفاوية ، الضامة. كما أثبتت الدراسات البيوكيميائية ، تتشكل جميع المواد والخلايا المذكورة أعلاه التي تقاوم بداية العدوى بالمشاركة المباشرة للعنصر الدقيق. دور هام للزنك في جسم الإنسان هو أنه يشارك في تكوين الخلايا اللمفاوية التائية والخلايا القاتلة. إنها تحمل العبء الرئيسي في تحييد البكتيريا المسببة للأمراض والفيروسات التي تسبب أمراضًا خطيرة مثل السل والالتهاب الرئوي ومتلازمة نقص المناعة وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل أيونات الزنك على تنشيط الجينات الخلوية المسؤولة عن الاستجابة في الوقت المناسب لعوامل الإجهاد البيئي وزيادة مقاومة الكائنات الحية معهم. أيضا ، تنشط هرمونات الغدة الصعترية - ثيموسين ، ثيموبويتين وتيمولين - في وجود جزيئات الزنك المعقدة ، مما يعزز عمليات المناعة.
آلية تأثير العناصر الدقيقة على العدوى الفيروسية
لتوسيع فهمنا للدور الذي يلعبه الزنك في جسم الإنسان ، ضع في اعتبارك وظائفه في منع تكاثر الأحماض النووية وتخليق جزيئات البروتين الفيروسي. أكدت نتائج الدراسات الميكروبيولوجية حقيقة وجود تأثير مضاد للفيروسات موجهأيونات الزنك على مسببات الأمراض مثل الهربس والتهاب الدماغ والأنفلونزا. على وجه الخصوص ، يعزز العنصر الدقيق إطلاق أنواع مختلفة من الإنترفيرون في الدم ، مما يساعد على وقف التكاثر السريع للجزيئات الفيروسية في المراحل المبكرة من المرض. هذا ينطبق بشكل خاص على عمليات ترجمة البروتينات المسببة للأمراض ، والتي يتم حظرها. وبالتالي ، فإن الدور البيولوجي للزنك في جسم الإنسان يكمن في تأثيره الواضح المضاد للفيروسات ، والذي يضمن قدرة الخلايا على مقاومة العوامل المسببة للأمراض.
كيف ينظم الزنك وظائف التكاثر البشرية؟
القدرة على التكاثر والإنجاب هي الخاصية الأكثر أهمية لجميع أنواع الكائنات الحية. بالنسبة لجسم الأنثى ، الزنك ضروري أثناء الحمل ، ويتجلى نقصه في أعراض متلازمة ما قبل الحيض: الصداع النصفي والوذمة والتشنجات المؤلمة. يعتبر عنصر التتبع هو الأكثر أهمية للتطور السليم للجهاز التناسلي الذكري وخصوبة الأمشاج - الحيوانات المنوية. النوع الذكوري من تكوين الجسم ، الأداء الطبيعي للغدد الجنسية - الخصيتين والبروستاتا ، قابلية الحيوانات المنوية للحياة - هذا هو دور الزنك في جسم الرجل. الزنك في شكل عامل معقد هو جزء من أهم هرمون جنسي - التستوستيرون ، وهو المسؤول عن العملية الكاملة لتكوين الحيوانات المنوية ، والخصائص الإنجابية والرغبة الجنسية عند الذكور.
نمو الجسم واعتماده على مركبات الزنك العضوية
من المعروف أن الغدة النخامية الأمامية تنتج هرمون سوماتوتروبين والذي منهتعتمد العمليات الفسيولوجية لنمو أنسجة العظام. جنبا إلى جنب مع هرمون النمو في منطقة ما تحت المهاد ، هناك توليفة من الجزيئات الشبيهة بالأنسولين ، والتي هي عديد الببتيدات وتسمى سوماتوميدين. تحتوي على ذرات الزنك وتدخل مع سوماتوتروبين مجرى الدم ، مما يؤثر على عمليات تكون العظم. تؤدي زيادة عوامل النمو إلى أمراض مثل العملقة وضخامة الأطراف (الأطراف الطويلة بشكل غير متناسب) ، بينما يؤدي نقص الهرمونات إلى التقزم. تؤكد جميع الحقائق المذكورة أعلاه الدور الحاسم للزنك في جسم الطفل الذي يتم التحكم في عمليات نموه بواسطة هرمونات تحتوي على الزنك.
وظائف الأنزيم الكربوني الأنهيدراز
في عمليات الهدم في الخلايا والسوائل بين الخلايا ، تتراكم كمية زائدة من منتجات الاضمحلال: الأسيتالديهيد ، والإسترات ، وثاني أكسيد الكربون. لتجنب التسمم ، يتم تضمين أنهيدراز الكربونيك في مجموعة إنزيم الجسم. يحتوي على أيون الزنك المركب ويعزز تفاعل تفاعل المواد الضارة مع الماء. نتيجة للترطيب ، يتم تحييد السموم إلى مركبات غير ضارة بالخلية ، مثل حمض الكربونيك. يعد الإنزيم ، إلى جانب الهيموجلوبين ، جزءًا من كريات الدم الحمراء لجميع الثدييات ، وليس البشر فقط. ينشط الأنهيدراز الكربوني ، الذي يحتوي على الزنك والموجود في خلايا الدم الحمراء ، تحلل أملاح الكربونات الحمضية السامة ، التي تتراكم في الدم بسبب التنفس الداخلي ، إلى الماء وثاني أكسيد الكربون. تثبت هذه الحقيقة الدور المهم للغاية للزنك في حياة الكائنات الحية.
إنزيم يحتوي على الزنك - الأنسولين
البنكرياس هو أحد الأعضاء الرئيسية في الجهاز الهضمي ، فهو ينتج ترسانة كاملة من الإنزيمات والهرمونات الحيوية ، أحدها الأنسولين. يحتوي على سلسلتين من البروتينات القادرة على الارتباط بأيونات الزنك. في هذه الحالة ، يعمل الأنسولين على الجلوكوز في بلازما الدم. يقلل فائضه الذي يظهر بعد تناول الكربوهيدرات الموجودة في الخبز والبطاطس والحلويات. يتم إنتاج الهرمون من جزر لانجرهانز في البنكرياس ، وإذا لم يتم إفرازه بشكل كافٍ ، يصاب الشخص بداء السكري. يكمن دور مهم للزنك في جسم الإنسان في حقيقة أن الأنسولين الذي يحتويه يؤثر أيضًا على عملية التمثيل الغذائي للبروتينات والدهون ، مما يؤدي إلى ترسب الدهون في الثرب والأنسجة الدهنية تحت الجلد.
ما هو خطر نقص الزنك على صحة الإنسان؟
في وقت سابق ، أنشأنا حقيقة وجود عنصر دقيق في شكل ذرة مركزية من المركبات العضوية المعقدة ، الموجودة في جزيئات الإنزيمات المختلفة. مكان خاص فيما بينها ينتمي إلى المواد النشطة بيولوجيا - carboxypeptidases التي تحتوي على أيونات الزنك. تعتبر الإنزيمات جزءًا من عصير البنكرياس وهي ضرورية للهضم الطبيعي للطعام في الاثني عشر والأمعاء الدقيقة. كما أنهم يشاركون في تخليق أهم الهرمونات التي تتحكم في التمثيل الغذائي: الفازوبريسين ، والأوكسيتوسين ، والأنسولين. تأثير carboxypeptidases المحتوية على الزنك على آليات تخثر الدم ، والإصلاحالأنسجة والوظائف التناسلية. من الواضح أن نقص الزنك يؤثر على الحالة الصحية وله الأعراض التالية: انخفاض حاد في المناعة ، وقابلية للاكتئاب ، واضطرابات في الجهاز الهضمي ، وشذوذ في تطور الوظيفة الإنجابية. كل هذا يمكن أن يؤدي إلى تغيرات لا رجعة فيها في جسم الإنسان.
أهمية التغذية السليمة في الوقاية من نقص الزنك
السمة المميزة للعنصر النزرة هي أنه يتم امتصاصه ببطء من قبل أعضاء الجهاز الهضمي من المنتجات ذات الأصل النباتي والحيواني: لحم البقر والحليب والفول السوداني واليقطين وبذور السمسم. يقلل من امتصاص الزنك عن طريق الزغابات في ظهارة الأمعاء الدقيقة ، والمحتوى الزائد في الكيموس من الألياف الخشنة ، وحمض الفوليك والنحاس ، وأيونات الكالسيوم والكادميوم ، وهي مضادات الزنك. الاحتياجات اليومية من عنصر دقيق للأطفال هي من 3 إلى 7 ملغ ، للنساء - 8 ملغ ، للرجال - 11 ملغ. باختصار ، يمكن وصف دور الزنك في جسم الإنسان على النحو التالي: كونه في البنكرياس ، والغدد التناسلية ، والكبد ، والخلايا الليمفاوية ، والعضلات ، فإن العناصر الدقيقة ضرورية للمسار الصحيح للتفاعلات الأيضية ، وعمل الجهاز الهضمي ، والغدد الصماء والتناسلية أنظمة الإنسان
