קביעת חומרים פעילים ביולוגית. כימיה של חומרים פעילים ביולוגית. אנזימים וחומצות גרעין

על מנת שגוף של אתלט ישמור על כושר עבודה וחיים תקינים לאחר אימונים ותחרות אינטנסיביים, הוא זקוק לתזונה מאוזנת, בהתאם לצרכיו האישיים של הגוף, אשר אמורים להתאים לגיל הספורטאי, למגדר ולספורט. כדי להחזיר את התפקוד התקין של מערכות הגוף יחד עם המזון, על ספורטאי לקבל כמות מספקת של חלבונים, שומנים ופחמימות, כמו גם חומרים פעילים ביולוגית - ויטמינים ומלחים מינרליים.

כידוע, הצרכים הפיזיולוגיים של הגוף תלויים בתנאי החיים המשתנים ללא הרף של הספורטאי, שאינו מאפשר תזונה מאוזנת.

עם זאת, לגוף האדם יש תכונות רגולטוריות והוא יכול לספוג את החומרים המזינים הנחוצים מהמזון בכמות שהוא זקוק כרגע. עם זאת, לשיטות הסתגלות אלה לגוף יש גבולות מסוימים.

העובדה היא שהגוף לא יכול לסנתז כמה ויטמינים חשובים וחומצות אמינו חיוניות בתהליך חילוף החומרים, והם יכולים להגיע רק עם מזון. אם הגוף לא יקבל אותם, התזונה לא תהיה מאוזנת, כתוצאה מכך כושר העבודה יורד, קיים איום של מחלות שונות.

סנאים

חומרים אלה פשוט נחוצים לספורטאים הרמת משקולות, מכיוון שהם עוזרים בבניית שרירים. חלבונים נוצרים בגוף על ידי ספיגתם מהמזון. לפי ערך תזונתי, לא ניתן להחליף אותם בפחמימות ושומנים. מקורות החלבונים הם מוצרים מן החי והצומח.

חלבונים, המחולקים להחלפה (כ 80%) ובלתי ניתנים להחלפה (20%). חומצות אמינו חיוניות מסונתזות בגוף, והגוף אינו יכול לסנתז חומצות אמינו חיוניות, ולכן יש לספק להם מזון או בעזרת תזונה ספורטיבית.

חלבון הוא החומר הפלסטי העיקרי. שריר השלד מכיל כ- 20% חלבון. חלבון הוא חלק מאנזימים המזרזים מגוון של תגובות ומבטיחים את עוצמת המטבוליזם. כמו כן, חלבון נמצא בהורמונים המעורבים בוויסות תהליכים פיזיולוגיים. חלבון מעורב בהתכווצות שרירים.

בנוסף חלבון הוא חלק אינטגראלי מההמוגלובין ומספק העברת חמצן. חלבון דם (פיברינוגן) מעורב בתהליך קרישה. חלבונים מורכבים (נוקלאופרוטאינים) תורמים להעברת איכויות תורשתיות של הגוף. כמו כן, חלבון הוא מקור אנרגיה הדרוש לביצוע תרגילים: 1 גרם חלבון מכיל 4.1 קק"ל.

רקמת שריר מורכבת מחלבון, ולכן מפתחי הגוף מזריקים לתזונה הרבה חלבון בכדי למקסם את גודל השריר, פי 2-3 מהנורמה המומלצת. יש לציין כי האמונה שצריכת כמויות גדולות של חלבון מעלה כוח וסיבולת היא טעות. הדרך היחידה להגדיל את גודל השריר מבלי לפגוע בבריאות שלך היא באמצעות אימונים קבועים.

אם ספורטאי צורך כמות גדולה של מזון חלבוני, הדבר מוביל לעלייה במשקל הגוף. מכיוון שאימונים קבועים עוזרים להגדיל את הצורך של הגוף בחלבון, מרבית הספורטאים צורכים מזון עשיר בחלבון, תוך התחשבות בנורמות שחישבו התזונאים.

מאכלים מועשרים בחלבון כוללים בשר, מוצרי בשר, דגים, חלב וביצים.

בשר הוא מקור לחלבונים, שומנים, ויטמינים (B 1, B2, B6) ומינרלים (אשלגן, נתרן, זרחן, ברזל, מגנזיום, אבץ, יוד). כמו כן, הרכב מוצרי הבשר כולל חומרים חנקניים המעוררים הפרשת מיץ קיבה, וחומרי מיצוי נטולי חנקן המופקים במהלך הבישול.

הכליות, הכבד, המוח והריאות מכילים גם חלבון ובעלי ערך ביולוגי גבוה. בנוסף לחלבון, הכבד מכיל הרבה ויטמין A ותרכובות מסיסות בשומן של ברזל, נחושת וזרחן. זה שימושי במיוחד עבור ספורטאים שעברו פציעה או ניתוח קשה.

מקור חלבון חשוב הוא דגי הים והנהר. על ידי נוכחות של חומרים מזינים, זה לא נחות מבשר. בהשוואה לבשר, ההרכב הכימי של הדגים מגוון מעט יותר. הוא מכיל עד 20% חלבון, 20-30% שומן, 1.2% מלחים מינרליים (אשלגן, זרחן ומלחי ברזל). דגי ים מכילים הרבה פלואוריד ויוד.

בתזונה של ספורטאים, עדיפות ביצי עוף ושליו. השימוש בביצים של עופות מים אינו רצוי, מכיוון שהם יכולים להידבק על ידי פתוגנים של דלקות מעיים.

בנוסף לחלבונים שמקורם מן החי, ישנם חלבונים ממקור צמחי, הנמצאים בעיקר באגוזים וקטניות, כמו גם בסויה.

קטניות

קטניות הן מקור מזין ומשביע לחלבון דל שומן, מכילות סיבים בלתי מסיסים, פחמימות מורכבות, ברזל, ויטמינים C וקבוצה B. קטניות הן התחליף הטוב ביותר לחלבון מן החי, להוריד כולסטרול, לייצב את רמת הסוכר בדם.

שילובם בתזונה של ספורטאים הוא הכרחי לא רק בגלל העובדה שקטניות מכילות כמות גדולה של חלבון. אוכל כזה מאפשר לך לשלוט על משקל הגוף. אין לצרוך קטניות במהלך התחרות, מכיוון שהם די קשה לעיכול.

סויה מכיל חלבונים באיכות גבוהה, סיבים מסיסים, מעכבי פרוטאז. מוצרי סויה הם תחליפים טובים לבשר, חלב, הכרחיים בתזונה של ספורטאי הרמת משקולות ומפתחי גוף.

אֱגוֹזִיםבנוסף לחלבון צמחי, הם מכילים ויטמיני B, ויטמין E, אשלגן וסלניום. סוגים שונים של אגוזים נכללים בתזונה של ספורטאים כמוצר מזין, אשר נפח קטן ממנו יכול להחליף כמות גדולה של מזון. אגוזים מעשירים את הגוף בוויטמינים, חלבונים ושומנים, מפחיתים את הסיכון לסרטן ומונעים מחלות לב רבות.

שומנים (ליפידים)

שומנים ממלאים תפקיד חשוב בוויסות חילוף החומרים ותורמים לתפקוד התקין של הגוף. מחסור בשומן בתזונה מוביל למחלות עור, מחסור בוויטמינים ומחלות אחרות. עודף שומן בגוף מביא להשמנה ולחלק ממחלות אחרות, דבר שלא מקובל על אנשים העוסקים בספורט.

כששומנים נכנסים למעיים מתחיל תהליך פירוקם לגליצרול וחומצות שומן. ואז חומרים אלה חודרים לדופן המעי ומומרים שוב לשומנים הנספגים בדם. הוא מעביר שומנים לרקמות ושם הם משמשים כאנרגיה וחומרי בניין.

ליפידים הם חלק ממבני התא, ולכן הם נחוצים ליצירת תאים חדשים. עודף שומן מופקד כרקמת שומן. יש לציין כי כמות השומן הממוצעת אצל ספורטאי היא בממוצע 10-12% ממשקל הגוף. בתהליך החמצון משתחררים 9.3 קק"ל אנרגיה מ -1 גרם שומן.

השימושיים ביותר הם שומני חלב, שנמצאים בחמאה וגהי, חלב, שמנת ושמנת חמוצה. הם מכילים הרבה ויטמין A וחומרים אחרים המועילים לגוף: כולין, טוקופרול, פוספטידים.

שומנים צמחיים (חמניות, תירס, זרעי כותנה ושמן זית) הם מקור לוויטמינים ותורמים להתפתחות ולגדילה התקינה של הגוף הצעיר.

שמן צמחי מכיל חומצות שומן רב בלתי רוויות וויטמין E. שמן זרעי המיועד לטיפול בחום חייב להיות מעודן. אם משתמשים בשמן צמחי טרי כחבישה לאוכלים ותבשילים, עדיף להשתמש ללא מזוקק, עשיר בוויטמינים וחומרים מזינים.

שומנים עשירים בחומרים המכילים זרחן וויטמינים ומהווים מקור אנרגיה יקר ערך.
חומצות שומן רב בלתי רוויות מחזקות את החסינות, מחזקות את הקירות כלי דם וחיזוק חילוף החומרים.

בשידור טלוויזיה שפורסם לאחרונה, נמסר כי הרוסים תופסים את אחד המקומות האחרונים מבחינת מודעות להרכב מוצרי המזון. מסתבר שרק 5% מהקונים הרוסים מעוניינים בהרכב הכימי של המוצרים, המצוין על גבי התווית. יתר על כן, הם מעוניינים במספר הקלוריות, החלבונים, השומנים והפחמימות, אך לא שמעתי על אף חומצות שומן (אומגה).

פחמימות

בתזונה, הפחמימות מחולקות לפשוטות (סוכר) ומורכבות, חשובות יותר מנקודת מבט של תזונה מאוזנת. פחמימות פשוטות נקראות מונוסכרידים (אלה פרוקטוז וגלוקוזה). מונוסכרידים נמסים במהירות במים, דבר זה תורם לכניסתם מהמעי לדם.

פחמימות מורכבות בנויות מכמה מולקולות מונוסכרידים ונקראות פוליסכרידים. פוליסכרידים כוללים את כל סוגי הסוכרים: חלב, סלק, מאלט ואחרים, כמו גם סיבים, עמילנים וגליקוגן.

גליקוגן הוא מרכיב חיוני להתפתחות סיבולת אצל ספורטאים, מתייחס לפוליסכרידים, המיוצרים בגוף על ידי בעלי חיים. הוא מאוחסן בכבד וברקמת השריר, הגליקוגן כמעט ולא נמצא בבשר, שכן לאחר מותם של אורגניזמים חיים הוא מתפרק.

הגוף עובר מטבוליזם של פחמימות בזמן קצר למדי. הגלוקוז, נכנס למחזור הדם, הופך מייד למקור אנרגיה, הנתפס על ידי כל רקמות הגוף. הגלוקוזה חיונית לתפקוד התקין של המוח ומערכת העצבים.

חלק מהפחמימות כלולות בגוף בצורה של גליקוגן, שבכמויות גדולות הוא מסוגל להפוך לשומן. כדי להימנע מכך, עליכם לחשב את צריכת הקלוריות של המזון ולשמור על איזון קלוריות שנצרכו והתקבלו.

הפחמימות עשירות בלחם שיפון וחיטה, קרקרים, דגנים (חיטה, כוסמת, שעורה פנינה, סולת, שיבולת שועל, שעורה, תירס, אורז), סובין ודבש.

גריסים תירס - מקור חשוב לפחמימות מורכבות, סיבים ותאמין. זהו מוצר עתיר קלוריות אך לא שומני. על ספורטאים להשתמש בו כדי למנוע מחלות לב כליליות, סוגים מסוימים של סרטן והשמנה.

פחמימות איכותיות הנמצאות בדגנים הן התחליף הטוב ביותר לפחמימות שנמצאות במוצרי פסטה ומאפיה. בתזונה של ספורטאים, מומלץ להכניס דגנים לא טחונים של סוגים מסוימים של גידולי דגני בוקר.

• שעורה משמשת רבות לייצור רטבים, תיבול, מנה ראשונה;
• דוחן מוגש כתוספת לצד מנות בשר ודגים. גרגירי הצמח עשירים בזרחן וויטמינים מקבוצת B;
• אורז בר מכיל פחמימות באיכות גבוהה, כמות משמעותית של חלבון וויטמינים מקבוצת B;
• קינואה היא דגני בוקר דרום אמריקאיים המשמשים להכנת פודינגים, מרקים ומנות עיקריות. הוא מכיל לא רק פחמימות, אלא גם כמות גדולה של סידן, חלבון וברזל;
• חיטה משמשת לעיתים קרובות בתזונת ספורט כתחליף לאורז.

דגנים טחונים או גסים בריאים יותר מכתושים או מעובדים לדגנים. דגנים שלא עברו עיבוד טכנולוגי מיוחד עשיר בסיבים תזונתיים, ויטמינים ומיקרו-אלמנטים. דגנים כהים (למשל, אורז חום) אינם גורמים לאוסטאופורוזיס, בשונה מגידולים מעובדים - כמו סולת או אורז לבן.

קרא גם:

מינרלים

חומרים אלו הם חלק מהרקמות ומשתתפים בתפקודם התקין, שומרים על הלחץ האוסמוטי הדרוש בנוזלים הביולוגיים ואת קביעות מאזן החומצה-בסיס בגוף. שקול את המינרלים הבסיסיים.

אֶשׁלָגָן הוא חלק מהתאים, והנתרן כלול בנוזל הבין תאי. לצורך התפקוד התקין של הגוף, יש צורך ביחס מוגדר של נתרן ואשלגן. זה מספק ריגוש רגיל של רקמת שריר ועצב. נתרן מעורב בשמירה על לחץ אוסמוטי קבוע, ואשלגן משפיע על תפקודו התכווץ של הלב.

גם עודף וגם חוסר אשלגן בגוף יכולים להוביל להפרעות בתפקוד מערכת הלב וכלי הדם.

אשלגן קיים בריכוזים שונים בכל נוזלי הגוף, עוזר לשמור על איזון מים-מלח. מקורות טבעיים עשירים לאשלגן הם בננות, משמשים, אבוקדו, תפוחי אדמה, מוצרי חלב ופירות הדר.

סִידָן חלק מהעצמות. היונים שלו מעורבים בפעילות התקינה של שרירי השלד והמוח. נוכחות הסידן בגוף מעודדת קרישת דם. סידן מוגזם מעלה את תדירות ההתכווצויות של שריר הלב, ובריכוזים גבוהים מאוד יכול לגרום לדום לב. המקור הטוב ביותר לסידן הוא מוצרי חלב, הסידן עשיר גם בברוקולי כרוב ובמיני דגי סלמון.

זַרחָן חלק מהתאים והרקמות הבין תאיות. הוא מעורב במטבוליזם של שומנים, חלבונים, פחמימות וויטמינים. מלחי זרחן ממלאים תפקיד חשוב בשמירה על איזון בסיס-חומצה של הדם, חיזוק שרירים, עצמות ושיניים. קטניות, שקדים, עופות, ובעיקר דגים, עשירים בזרחן.

כְּלוֹר זה חלק מהחומצה ההידרוכלורית של מיץ הקיבה ונמצא בגוף בשילוב עם נתרן. כלור נחוץ לכל החיים של כל התאים בגוף.

בַּרזֶל הוא חלק בלתי נפרד מכמה אנזימים והמוגלובין. הוא משתתף בהפצת חמצן ומקדם תהליכים חמצוניים. כמות מספקת של ברזל בגוף מונעת התפתחות של אנמיה וירידה בחסינות, פוגעת בביצועי המוח. מקור טבעי לברזל הוא תפוחים ירוקים, דגים שמנוניים, משמשים, אפונה, עדשים, תאנים, פירות ים, בשר, עופות.

בְּרוֹם נמצא בדם ובתחומי הנוזלים האחרים בגוף. זה משפר את תהליכי המעצורים בקליפת המוח וזה תורם ליחס התקין בין תהליכים מעכבים ומעוררים.

יוֹד חלק מההורמונים המיוצרים בלוטת התריס. חוסר ביוד יכול לגרום להפרה של תפקודי גוף רבים. מקור היוד הוא מלח מיוד, דגי ים, אצות ופירות ים אחרים.

גוֹפרִית חלק מחלבונים. הוא נמצא בהורמונים, אנזימים, ויטמינים ותרכובות אחרות המעורבות בתהליכים מטבוליים. חומצה גופרתית מנטרלת חומרים מזיקים בכבד. נוכחות מספקת של גופרית בגוף מורידה כולסטרול, מונעת התפתחות של תאים סרטניים. אפור עשיר בגידולי בצל, תה ירוק, רימונים, תפוחים, סוגים שונים של פירות יער.

לתפקוד התקין של הגוף חשובים אבץ, מגנזיום, אלומיניום, קובלט ומנגן. הם חלק מהתאים בכמויות קטנות, ולכן הם נקראים יסודות קורט.

מגנזיום - מתכת המעורבת בתגובות ביוכימיות. זה הכרחי להתכווצות שרירים ולתפקוד האנזים. מיקרו-אלמנט זה מחזק את רקמת העצם, מווסת את קצב הלב. מקורות המגנזיום הם אבוקדו, אורז חום, חיטה מונבטת, זרעי חמניות, amaranth.

מַנגָן - יסוד קורט הנחוץ ליצירת רקמות עצם וחיבור, עבודה של אנזימים המעורבים במטבוליזם של פחמימות. אננס, פטל שחור, פטל עשירים במנגן.

ויטמינים

ויטמינים הם חומרים אורגניים פעילים ביולוגית הממלאים תפקיד חשוב במטבוליזם. ישנם ויטמינים הכלולים באנזימים המבטיחים את זרימת התגובות הביולוגיות, בעוד שאחרים קשורים קשר הדוק לבלוטות אנדוקריניות.

ויטמינים תומכים במערכת החיסון ומספקים יעילות גבוהה של הגוף. מחסור בוויטמינים גורם להפרעות בתפקוד התקין של הגוף, המכונים חסרים בוויטמין. הצורך של הגוף בויטמינים גדל משמעותית עם עליית הלחץ האטמוספרי וטמפרטורת הסביבה, כמו גם עם מאמץ גופני וכמה מחלות.

כיום ידועים כ- 30 זנים של ויטמינים. הוויטמינים מחולקים לשתי קטגוריות: מסיס בשומן ו מסיסים במים. ויטמינים מסיסים בשומן הם ויטמינים A, D, E, K. הם נמצאים בשומן בגוף ולא תמיד דורשים צריכה קבועה מבחוץ, עם מחסור שהגוף לוקח אותם ממשאביו. כמויות מוגזמות של ויטמינים אלו עלולות להיות רעילות לגוף.

ויטמינים מסיסים במים הם ויטמינים מקבוצת B, חומצה פולית, ביוטין, חומצה פנטותנית. בגלל המסיסות הנמוכה בשומנים, ויטמינים אלה כמעט ולא חודרים לרקמות שומניות ואינם מצטברים בגוף, למעט ויטמין B12, המצטבר בכבד. עודף ויטמינים מסיסים במים מופרשים בשתן, ולכן הם רעילים נמוכים וניתנים ליטול אותם בכמויות גדולות למדי. מינון יתר מוביל לעיתים לתגובות אלרגיות.

ויטמינים חשובים במיוחד לספורטאים מסיבות שונות ומגוונות.

• ראשית, ויטמינים מעורבים ישירות בתהליכי התפתחות, עבודה וגדילה של רקמת שריר, סינתזת חלבון ושלמות התא.
• שנית, עם מאמץ גופני פעיל, נצרכים חומרים שימושיים רבים בכמויות גדולות, ולכן יש צורך מוגבר בוויטמינים במהלך אימונים ותחרות.
• שלישית, תוספי ויטמינים מיוחדים וויטמינים טבעיים משפרים את הצמיחה ומשפרים את ביצועי השרירים.

הוויטמינים החשובים ביותר לספורט

ויטמין E (טוקופרול). מקדם את פעילות הרבייה הרגילה של הגוף. מחסור בוויטמין E יכול להוביל לשינויים בלתי הפיכים בשרירים, דבר שאינו מקובל על ספורטאים. ויטמין זה הנו נוגד חמצון המגן על ממברנות התא הפגומות ומפחית את כמות הרדיקלים החופשיים בגוף, שהצטברותם מביאה לשינויים בהרכב התאים.

ויטמין E עשיר בשמנים צמחיים, נבט של צמחי דגנים (שיפון, חיטה), ירקות ירוקים. יש לציין כי ויטמין E מגביר את ספיגתו ויציבותו של ויטמין A. הרעילות של ויטמין E נמוכה למדי, עם זאת, עם מנת יתר, תופעות לוואי - מחלות עור, שינויים שליליים באזור איברי המין. יש ליטול ויטמין E עם כמות קטנה של אוכל המכיל שומן.

ויטמין H (ביוטין). משתתף בתהליכי הרבייה של הגוף ומשפיע על מטבוליזם השומן ועל תפקודו התקין של העור. ביוטין ממלא תפקיד חיוני בסינתזה של חומצות אמינו. עליכם לדעת כי ביוטין מנוטרל על ידי אבדין המכיל חלבון ביצה גולמי. צריכה מוגזמת של ביצים גולמיות או לא מבושלות עלולה לגרום לבעיות בגדילת רקמות העצם והשרירים. מקור הביוטין הוא שמרים, חלמון ביצה, כבד, דגנים וקטניות.

ויטמין סי (ויטמין סי). מכיל באנזימים, זרזים. משתתף בתגובות redox, תהליכים מטבוליים של פחמימות וחלבונים. עם מחסור בוויטמין C במזון, אדם יכול לקבל צפדינה. יש לציין כי ברוב המקרים מחלה זו מובילה אתלטים לחוסר התאמה. הסימפטומים האופייניים לכך הם עייפות, דימום והתרופפות החניכיים, אובדן שיניים, דימומים בשרירים, במפרקים ובעור.

ויטמין C מגביר את החסינות. זהו נוגד חמצון מעולה המגן על התאים מפני רדיקלים חופשיים ומאיץ את התחדשות התאים. בנוסף, חומצה אסקורבית נוטלת חלק ביצירת קולגן, שהוא החומר העיקרי של רקמות חיבור, ולכן, תוכן מספיק של ויטמין זה בגוף מפחית פציעות עם עומסי כוח מוגברים.

ויטמין C מעודד ספיגה טובה יותר של ברזל, הכרחי לסינתזה של המוגלובין, ומשתתף גם בסינתזה של טסטוסטרון. לוויטמין C המסיסות הגבוהה ביותר במים, ולכן הוא מופץ במהירות בין הנוזלים בגוף, כתוצאה מכך ריכוזו יורד. ככל שמשקל הגוף גדול יותר, כך תכולת הוויטמין בגוף נמוכה באותו קצב צריכה.

לספורטאים שבונים או משתתפים בספורט כוח, הצורך בחומצה אסקורבית מוגבר ומתגבר עם אימונים אינטנסיביים. הגוף אינו מסוגל לסנתז ויטמין זה ומקבל אותו עם מזון מן הצומח.

שימוש יומיומי בחומצה אסקורבית נחוץ לשמירה על האיזון הטבעי של חומרים בגוף, ואילו במצבים מלחיצים, נורמת הוויטמין C עולה פי 2, ובמהלך ההיריון - פי 3.

פירות יער של דומדמניות שחורות ועלי ורדים, פירות הדר, פלפלים, ברוקולי, מלונים, עגבניות ושאר ירקות ופירות אחרים עשירים בחומצה אסקורבית.

מנת יתר של ויטמין C יכולה להוביל לתגובות אלרגיות, גירוד וגירוי בעור, מינונים עצומים יכולים לעורר התפתחות של גידולים.

ויטמין. מספק מצב תקין של מסגרת האפיתל של הגוף והוא הכרחי לצמיחה ותאי רבייה. ויטמין זה מסונתז מקרוטן. עם חוסר בוויטמין A בגוף, החסינות יורדת בצורה חדה, הריריות והעור מתייבשות. ויטמין A חיוני לחזון ולתפקוד מיני תקין.

בהיעדר ויטמין זה, ההתפתחות המינית מתעכבת אצל בנות, ובגברים הפסקת ייצור הזרעים. חשיבות מיוחדת עבור ספורטאים היא כי ויטמין A מעורב באופן פעיל בסינתזת החלבון, שהיא בסיסית לצמיחת השרירים. בנוסף, ויטמין זה מעורב בהצטברות הגליקוגן על ידי הגוף - האחסון העיקרי של האנרגיה.

אצל ספורטאים כלולה בדרך כלל כמות קטנה למדי של ויטמין A. עם זאת, פעילות גופנית גבוהה אינה תורמת להצטברות של ויטמין A. לכן, לפני תחרויות אחראיות, כדאי לאכול יותר מזון המכיל ויטמין זה.

המקור העיקרי שלה הוא ירקות וחלק מהפירות הצבועים בצבע אדום וכתום: גזר, משמש, דלעת, כמו גם בטטות, מוצרי חלב, כבד, שמן דגים, חלמונים.

יש לנקוט בזהירות רבה בעת הגדלת המינונים של ויטמין A, שכן עודף שלהם מסוכן ומוביל למחלות קשות - צהבת, חולשה כללית, נפיחות העור. ויטמין זה מסיס בשומנים ולכן נספג על ידי הגוף רק עם צריכת מזון שומני. כאשר אוכלים גזר גולמי, מומלץ לתבל אותו בשמן צמחי.

ויטמינים מקבוצת B. אלה כוללים ויטמינים B1 (תיאמין), B2 (ריבופלבין), B6, B12, VZ (חומצה ניקוטינית), חומצה פנטותנית ועוד.

ויטמין B1 (תיאמין) מעורב במטבוליזם של חלבונים, שומנים ופחמימות. רקמת העצבים רגישה ביותר למחסור בתאמין. עם המחסור שלו, התהליכים המטבוליים מופרעים בו בצורה חדה. בהיעדר תיאמין במזון, יכולה להתפתח מחלת ברברי קשה. זה בא לידי ביטוי בהפרעות מטבוליות והפרה של התקין
תפקוד הגוף.

מחסור בוויטמין B1 גורם לחולשה, הפרעות עיכול והפרעות במערכת העצבים ופעילות לב. תיאמין מעורב בסינתזת חלבונים ובגידול תאים. יעיל לבניית שרירים.

ויטמין B1 מעורב ביצירת המוגלובין, שחשוב להעשרת שרירים בחמצן במהלך אימונים פעילים. בנוסף, ויטמין זה בכללותו מגביר את הפרודוקטיביות, מווסת את עלויות האנרגיה. ככל שהאימון עז יותר, כך נדרש כמות התיאמין גדולה יותר.

תיאמין אינו מסונתז בגוף, אלא מגיע עם מזון מן הצומח. הם עשירים במיוחד בשמרים וסובין, שפיריות בשר, קטניות וגידולים.

ויטמין B2 (ריבופלבין). מכיל בכל תאי הגוף ומהווה זרז לתגובות redox. עם היעדר ריבופלבין נצפים ירידה בטמפרטורה, חולשה, הפרה של תפקודי מערכת העיכול ופגיעה בריריות הריריות. ריבופלבין מעורב בתהליכים החשובים ביותר לשחרור אנרגיה: חילוף חומרים גלוקוז, חמצון חומצות שומן, ספיגת מימן ומטבוליזם של חלבון.

יש קשר ישיר בין משקל גוף ללא שומן לכמות ריבופלבין במזון. אצל נשים הצורך בוויטמין B2 גדול יותר מאשר אצל גברים. ויטמין זה מגביר את ההתרגשות של רקמת השריר. המקור הטבעי לריבופלבין הוא הכבד, השמרים, הגידולים, הבשר ומוצרי החלב.

מחסור בחומצה פנטותנית יכול לגרום לתפקוד לקוי של הכבד, וכמות לא מספקת של חומצה פולית יכולה לגרום לאנמיה.

ויטמין B3 (חומצה ניקוטינית). זה ממלא תפקיד חשוב בסינתזה של שומנים וחלבונים ומשפיע על צמיחת הגוף, מצב העור ותפקוד מערכת העצבים. מכילים אנזימים המזרזים תהליכי רדוקס ברקמות. אספקת הגוף בכמות מספקת של ויטמין זה משפרת את תזונת השרירים במהלך האימון.

ניאצין גורם להתכווצות כלי הדם, המסייעת למפתחי גוף להיראות שרירים יותר בתחרויות, אך קחו בחשבון שמינונים גדולים של חומצה זו מפחיתים את הביצועים ומאטים את שריפת השומן.

ויטמין V3 נבלע במזון. הגוף נדרש במיוחד למחלות בכבד, בלב, צורות קלות של סוכרת כיב פפטי. מחסור בוויטמין יכול להוביל למחלת פלגרה, המאופיינת בפגיעה בעור ובהפרעות בדרכי העיכול.

כמות גדולה של חומצה ניקוטינית מכילה שמרים וסובין, טונה, כבד, חלב, ביצים, פטריות.

ויטמין B4 (כולין). זהו חלק מליציטין המעורב בבניית ממברנות תאים ויצירת פלסמת הדם. יש לו השפעה ליפוטרופית. המקורות לוויטמין B4 הם בשר, דגים, סויה, חלמונים.

ויטמין B6 (פירידוקסין). מכיל באנזימים המעורבים בפירוק חומצות אמינו. ויטמין זה מעורב במטבוליזם של חלבון ומשפיע על רמת ההמוגלובין בדם. פירידוקסין נחוץ לספורטאים במינונים גבוהים, מכיוון שהוא תורם לצמיחת רקמת השריר ולהגברת הביצועים. מקורו של ויטמין B6 הוא בשר עופות צעיר, דגים, שפירית בשר, בשר חזיר, ביצים, אורז לא מבושל.

ויטמין B9 (חומצה פולית). ממריץ ומווסת את תהליך היווצרות הדם, מונע אנמיה. משתתף בסינתזה של ההרכב הגנטי של התאים, בסינתזה של חומצות אמינו, המטופואיזיס. ויטמין צריך להיות נוכח בתזונה במהלך ההיריון ופעילות גופנית אינטנסיבית. ירקות עליים (חסה, תרד, כרוב סיני), פירות וקטניות הם מקור טבעי לחומצה פולית.

ויטמין B12. מגביר את התיאבון ומבטל את התסכלות במערכת העיכול. עם היעדרו, רמת ההמוגלובין בדם יורדת. ויטמין B12 מעורב במטבוליזם, בתהליכי היווצרות הדם ופעילות תקינה של מערכת העצבים. זה לא מסונתז, הוא נכנס לגוף עם אוכל.

ויטמין B12 עשיר בכבד ובכליות. הוא נמצא רק במזון שמקורו מן החי, ולכן ספורטאים הדבקים בדיאטה רזה או צמחונית צריכים להתייעץ עם רופא לגבי הכללת ויטמין זה בצורה של תרופות שונות. מחסור בוויטמין B12 מוביל לאנמיה pernicious, המלווה בהפרה של היווצרות הדם.

ויטמין B13 (חומצה אורוטית). זה גדל תכונות אנבוליות, מגרה את חילוף החומרים של חלבון. זה לוקח חלק בסינתזה של חומצות גרעין. זה חלק מתכשירים מולטי ויטמינים, שמרים הם מקור טבעי.

ויטמין די לגוף חשוב מאוד לספוג סידן וזרחן. ויטמין זה מכיל כמות גדולה של שומן, ולכן ספורטאים רבים נמנעים משימוש בו, מה שמוביל להפרות ברקמת העצם. ויטמין D עשיר במוצרי חלב, חמאה, ביצים, הוא נוצר בעור כאשר הוא חשוף לאור שמש. חומר זה ממריץ את צמיחת הגוף, מעורב במטבוליזם של פחמימות.

מחסור בוויטמין D מוביל לפגיעה בתפקוד של המנגנון המוטורי, עיוות בעצמות ותפקוד הנשימה. הכללה קבועה בתזונה של מוצרים ותכשירים המכילים ויטמין זה, תורמת להחלמה מהירה של הגוף לאחר ימי תחרות רבים וגדלה פעילות גופניתריפוי טוב יותר של פציעות, סיבולת מוגברת ורווחת הספורטאים. עם מנת יתר של ויטמין D מתרחשת תגובה רעילה והסיכוי להתפתחות גידולים עולה גם כן.

פירות וירקות אינם מכילים ויטמין זה, אך הם מכילים סטרולים פרוביטמין D, שכאשר הם נחשפים לאור השמש הופכים לוויטמין D.

ויטמין K. מסדיר קרישת דם. מומלץ לקחת אותו תחת עומסים כבדים, סכנות המיקרוטראומה. מפחית את איבוד הדם בזמן הווסת, דימום ופציעות. ויטמין K מסונתז ברקמות, ואם יש בו שימוש יתר עלול לגרום לקרישי דם. מקורו של ויטמין זה הוא גידולים ירוקים.

ויטמין B15. ממריץ תהליכים חמצוניים בתאים.

ויטמין P. עם היעדרו, חוזק הנימים מופר, חדירותם עולה. זה מוביל לדימום מוגבר.

חומצה פנטותנית. זה תורם למהלך התקין של תגובות כימיות רבות בגוף. עם היעדרו, משקלו יורד, אנמיה מתפתחת, תפקודם של בלוטות מסוימות מופר, צמיחה מתעכבת.

מכיוון שצרכיהם של ספורטאים בויטמינים שונים מאוד, ובצורתם הטבעית צריכתם לא תמיד אפשרית, פיתרון טוב הוא להשתמש בתרופות המכילות כמות גדולה של ויטמינים, מיקרו ומרכיבי מאקרו בצורת מינון.

הרס חומרים פעילים ביולוגית

כל החומרים הפעילים ביולוגית מסוגלים להיהרס. השמדה מקלה לא רק על ידי תהליכים טבעיים, אלא גם על ידי שימוש לרעה, אחסון ושימוש במוצרים המכילים חומרים פעילים ביולוגית.

דוקטור למדעים ביולוגיים, פרופסור ו. מ. שקומטוב;

המשנה למנכ"ל

פיתוח חדשני של RUE Belmedpreparaty

מועמד למדעים טכניים T.V. Trukhacheva

לאונטייב, V.N.

כימיה של חומרים פעילים ביולוגית: קורס אלקטרוני של טקסטים להרצאה לתלמידי התמחות 1-48 02 01 "ביוטכנולוגיה" של צורות חינוך במשרה מלאה וחלקית / V.N. Leontyev, O. S. Ignatovets. - מינסק: BSTU, 2013 .-- 129 עמ '.

הקורס האלקטרוני של טקסטים בהרצאה מוקדש לתכונות מבניות ותפקודיות ותכונות כימיות של המחלקות העיקריות של חומרים פעילים ביולוגית (חלבונים, פחמימות, ליפידים, ויטמינים, אנטיביוטיקה וכו '). מתוארות שיטות הסינתזה הכימית והניתוח המבני של המחלקות המפורטות בתרכובות, תכונותיהן והשפעותיהן על מערכות ביולוגיות, כמו גם חלוקה בטבע.

נושא 1. מבוא
כימיה של חומרים פעילים ביולוגית חוקרת את המבנה ואת התפקודים הביולוגיים של המרכיבים החשובים ביותר של חומר חי, בעיקר ביו-פולימרים ורגולטורים ביולוגיים בעלי משקל מולקולרי נמוך, תוך התמקדות בבירור חוקי הקשר בין מבנה לפעולה ביולוגית. בעיקרו של דבר, זהו הבסיס הכימי של הביולוגיה המודרנית. על ידי פיתוח הבעיות הבסיסיות של הכימיה של העולם החי, כימיה ביו-אורגנית תורמת לפיתרון הבעיות של השגת תרופות חשובות למעשה לרפואה, לחקלאות ולמספר תעשיות.

מושאי המחקר: חלבונים ופפטידים, חומצות גרעין, פחמימות, ליפידים, ביו-פולימרים מעורבים - גליקופרוטאינים, נוקלאופרוטאינים, ליפופרוטאינים, גליקוליפידים וכו '; אלקלואידים, טרפנואידים, ויטמינים, אנטיביוטיקה, הורמונים, פרוסטגלנדינים, חומרי גידול, פרומונים, רעלים, כמו גם תרופות סינתטיות, חומרי הדברה וכו '.

שיטות מחקר: הארסנל העיקרי מורכב משיטות של כימיה אורגנית, עם זאת, שיטות פיזיקליות, כימיות, מתמטיות וביולוגיות שונות מעורבות גם בפתרון בעיות מבניות ותפקודיות.

מטרות עיקריות: בידוד של התרכובות הנלמדות במצב אינדיבידואלי על ידי התגבשות, זיקוק, סוגים שונים כרומטוגרפיה, אלקטרופורזה, אולטרה-סינון, אולטרה-צנטריפוגה, חלוקת זרם נגדי וכו '. הקמת המבנה, כולל המבנה המרחבי, על בסיס גישות הכימיה האורגנית והפיזיקו-אורגנית באמצעות ספקטרומטריה המונית, סוגים שונים של ספקטרוסקופיה אופטית (IR, UV, לייזר וכו '), ניתוח דיפרקציה של רנטגן, תהודה מגנטית גרעינית, תהודה פרמגנטית אלקטרונית, פיזור אופטי סיבוב ודיכרוזם מעגלי, שיטות קינטיקה מהירה וכו ', בשילוב עם חישובי מחשב; סינתזה כימית ושינוי כימי של התרכובות שנלמדו, כולל סינתזה מלאה, סינתזה של אנלוגים ונגזרות, על מנת לאשר את המבנה, כדי להבהיר את הקשר בין המבנה לתפקוד ביולוגי, לקבלת תכשירים בעלי ערך רב; בדיקה ביולוגית של התרכובות שהושגו בַּמַבחֵנָה ו in vivo.

הקבוצות התפקודיות הנפוצות ביותר בביו-מולקולות הן:

הידרוקסיל (אלכוהולים)	קבוצת אמינו (אמינים)
אלדהיד (אלדהידים)	amide (amides)
קרבוניל (קטונים)	אסתר
חומצה קרבוקסילית)	שְׁמֵימִי
sulfhydryl (thiols)	מתיל
דיסולפיד	אֶתִיל
פוֹספָט	פניל
גואנידין	imidazole

נושא 2. חלבונים ופפטידים. המבנה העיקרי של חלבונים ופפטידים
סנאים - ביו-פולימרים בעלי משקל מולקולרי גבוה שנבנו משאריות של חומצות אמינו. משקלם המולקולרי של חלבונים נע בין 6,000 ל- 2,000,000 דה. חלבונים הם תוצר של מידע גנטי המועבר מדור לדור, ומבצעים את כל התהליכים החיוניים בתא. פולימרים שונים ומפתיעים אלה מאופיינים בכמה מתפקידי הסלולר החשובים והמגוונים ביותר.

ניתן לחלק חלבונים:
1) לפי מבנה : חלבונים פשוטים בנויים משאריות של חומצות אמיניות ובעת הידרוליזה מתפרקים, בהתאמה, רק לחומצות אמינו חופשיות או הנגזרות שלהם.

חלבונים מורכבים - מדובר בחלבונים דו-רכיבים המורכבים מכמה חלבונים פשוטים ולא רכיבים שאינם חלבונים הנקראים הקבוצה התותבת. במהלך הידרוליזה של חלבונים מורכבים, בנוסף לחומצות אמיניות חופשיות, נוצרים חלק שאינו חלבוני או תוצרי הפירוק שלו. הם יכולים לכלול יוני מתכת (metalloproteins), מולקולות פיגמנט (chromoproteins), הם יכולים ליצור קומפלקסים עם מולקולות אחרות (ליפו, גרעין, גליקופרוטאינים), כמו גם לקשור באופן קוולנטי פוספט אנאורגני (פוסופרוטאינים);

2. מסיסות במים:

- מסיסים במים

- מסיסים במלח,

- מסיסים באלכוהול,

- בלתי מסיס;

3. ביצעו פונקציות : הפונקציות הביולוגיות של חלבונים כוללות:

- קטליטי (אנזימטי),

- רגולציה (היכולת לווסת את קצב התגובות הכימיות בתא ואת רמת המטבוליזם בגוף כולו),

- הובלה (הובלת חומרים בגוף והעברתם דרך ביוממברנות),

- מבני (כחלק מכרומוזומים, ציטוס שלד, חיבור, שריר, רקמות תומכות),

- קולטן (אינטראקציה של מולקולות קולטן עם רכיבים חוץ תאיים ויזום תגובה תאית ספציפית).

בנוסף, חלבונים מבצעים פונקציות הגנה, מילואים, רעילים, כיווץ ואחרים;

4) בהתאם למבנה המרחבי:

- סיבית (הם משמשים מטבעם כחומר מבני),

- כדורית (אנזימים, נוגדנים, הורמונים מסוימים וכו ').

חומצות אמינו, נכסיהם
חומצות אמינו נקראות חומצות קרבוקסיליות המכילות קבוצת אמינו וקבוצה קרבוקסילית. חומצות אמינו טבעיות הן חומצות 2-אמינו-קרבוקסיליות, או חומצות א-אמיניות, אם כי קיימות חומצות אמינו כגון β-alanine, taurine, γ-aminobutyric acid. באופן כללי, הנוסחה של חומצת א-אמינו נראית כך:


לחומצות הא-אמיניות באטום הפחמן השני יש ארבעה תחליפים שונים, כלומר לכל חומצות הא-אמינו, למעט גליקין, יש אטום פחמן אסימטרי (כיראלי) וקיימות בצורה של שני אנאנטיומרים - ל- ו דחומצות אמינו. חומצות אמינו טבעיות שייכות ל-ליד. דחומצות אמינו נמצאות בחיידקים ובאנטיביוטיקה של פפטיד.

כל חומצות האמינו בתמיסות מימיות יכולות להתקיים בצורה של יוני דו-קוטבי, והמטען הכולל שלהן תלוי בחומציות של המדיום. נקרא ה- pH בו המטען הכולל הוא אפס נקודה איזואלקטרית. בנקודה האיזואלקטרית, חומצת האמינו היא זוויטריון, כלומר, קבוצת האמין שלה מוגדרת, וקבוצת הקרבוקסיל מתנתקת. באזור ה- pH הנייטרלי, רוב חומצות האמינו הינן זוויטרונים:


חומצות אמינו אינן סופגות אור באזור הנראה של הספקטרום, חומצות אמינו ארומטיות סופחות אור באזור ה- UV: טריפטופן וטירוזין במהירות 280 ננומטר, פנילאלנין ב 260 ננומטר.

חלבונים נותנים מספר תגובות צבע בגלל נוכחותם של שאריות חומצות אמיניות מסוימות או קבוצות כימיות נפוצות. תגובות אלה נמצאות בשימוש נרחב למטרות אנליטיות. ביניהם ידועה התגובה של ה- ninhydrin המאפשרת קביעה כמותית של קבוצות אמינו בחלבונים, פפטידים וחומצות אמינו, כמו גם תגובת הביורט המשמשת לקביעה איכותית וכמותית של חלבונים ופפטידים. כאשר חלבון או פפטיד, אך לא חומצה אמינית, מחוממים בעזרת CuSO 4 בתמיסה אלקליין, נוצרת תרכובת נחושת מורכבת סגולה, שכמותה ניתן לקבוע ספקטרופוטומטרית. תגובות צבע לחומצות אמינו בודדות משמשות לאיתור פפטידים המכילים את שאריות חומצות האמינו המתאימות. תגובת הסקאגוצ'י משמשת לזיהוי קבוצת הגוונידין של ארגינין - כאשר מגיבים עם א-נפטול ונתרן היפוכלוריט, גואנידינים במדיום אלקליין נותנים צבע אדום. ניתן לאתר את טבעת האינדול טריפטופן על ידי תגובת ארליך - צבע אדום-סגול על ידי תגובה עם p-dimethylamino-benzaldehyde ב- H 2 SO 4. תגובת פאולי מאפשרת לזהות שאריות היסטידין וטירוזין, אשר בתמיסות אלקליות מגיבות עם חומצה דיאזובנזנית-סולפונית ויוצרים נגזרות צבעוניות באדום.

התפקיד הביולוגי של חומצות אמינו:

1) היסודות המבניים של פפטידים וחלבונים, מה שנקרא חומצות אמינו חלבון. הרכב החלבונים כולל 20 חומצות אמינו, המקודדות על ידי הקוד הגנטי ומשולבות בחלבונים במהלך התרגום, חלקן ניתנות לזרחן, acylated או hydroxylated;

2) אלמנטים מבניים של תרכובות טבעיות אחרות - קואנזימים, חומצות מרה, אנטיביוטיקה;

3) מולקולות איתות. חלק מחומצות האמינו הן מעבירים עצביים או מקדימים של מעבירים עצביים, הורמונים והורמונים היסטויים;

4) המטבוליטים החשובים ביותר, למשל, חומצות אמינו מסוימות הן מבשרי אלקלואידים מהצומח, או משמשים כתורמי חנקן, או שהם מרכיבים תזונתיים חיוניים.

בטבלה 1 מוצגים הטבלה, המונקלקולרי וערכי ה- PK של חומצות אמינו.

שולחן 1
נומינקלטור, משקל מולקולרי וערכי pK של חומצות אמינו

חומצות אמינו משתנות במסיסות במים. זה נובע מאופיין הזוויטרוניאלי, כמו גם יכולתם של רדיקלים לקיים אינטראקציה עם מים (הידרט). ל הידרופילי כוללים רדיקלים המכילים קבוצות תפקודיות קטיוניות, אניוניות ופוטריות. ל הידרופובי - רדיקלים המכילים קבוצות אלקיל או אריל.

קוטביות תלויה ר-קבוצות קיימות ארבע קבוצות של חומצות אמינו: לא קוטביות, קטניות לא טעונות, טעונות שליליות וטעונות חיוביות.

חומצות אמינו לא קוטביות כוללות: גליצין; חומצות אמינו עם שרשראות צדדיות של אלקיל ואריאל - אלנין, וואלין, לאוצין, איזולוצין; טירוזין, טריפטופן, פנילאלנין; חומצת אימינו - פרולין. הם נוטים להיכנס לסביבה ההידרופובית "בתוך" מולקולת החלבון (איור 1).

תאנה. 1. חומצות אמינו לא קוטביות
חומצות אמינו טעונות קוטביות כוללות: חומצות אמינו טעונות לחיוב - היסטידין, ליזין, ארגינין (איור 2); חומצות אמינו טעונות לרעה - חומצה אספרטית וגלוטמית (איור 3). הם בולטים בדרך כלל לסביבת המים של החלבון.

שאר חומצות האמינו מהוות את הקטגוריה של קוטב ללא טעינה: סרין ותראונין (חומצות אמינו-אלכוהולים); אספרגין וגלוטמין (amides של חומצות אספרטיות וגלוטמיות); ציסטאין ומתיונין (חומצות אמינו המכילות גופרית).

מכיוון שב- pH נייטרלי, קבוצות COOH של חומצות גלוטמיות ואספרטיות מתנותקות לחלוטין, הן נקראות בדרך כלל גלוטמט ו אספרט ללא קשר לאופי הקטיונים הקיימים במדיום.

מספר חלבונים מכילים חומצות אמינו ספציפיות הנוצרות על ידי שינוי חומצות אמינו רגילות לאחר שילובן בשרשרת הפוליפפטיד, למשל, 4-הידרוקסיפרולין, פוספוסרין, חומצה -קרבוקסיגלוטמית וכו '.

תאנה. 2. חומצות אמינו עם קבוצות צד טעונות
כל חומצות האמינו שנוצרו במהלך הידרוליזה של חלבונים בתנאים קלים למדי מציגות פעילות אופטית, כלומר היכולת לסובב את מישור האור הקוטב (למעט גליצין).

תאנה. 3. חומצות אמינו עם קבוצות צד טעונות
כל התרכובות שיכולות להתקיים בשתי צורות סטריאו-איזומריות של איז- L- ו- D- יש פעילות אופטית (איור 4). הרכב החלבונים כולל רק לחומצות אמינו.

לאלנין דאלנין
תאנה. 4. איזומרים אופטיים של אלנין

לגליצין אין אטום פחמן אסימטרי, ותראונין ואיזולוצין מכילים כל אחד שני אטומי פחמן אסימטריים. לכל שאר חומצות האמינו יש אטום פחמן א-סימטרי.

צורה לא פעילה של חומצה אמינית נקראת racemate, שהיא תערובת שוויונית ד- ו ל-איזומרים, ומסומן על ידי DL-.

M

החומרים של חומצות האמינו המרכיבות את הפוליפפטידים נקראים שאריות חומצות אמיניות. שאריות חומצות האמינו מחוברות זו לזו על ידי קשר פפטיד (איור 5), בהיווצרותן משתתפת קבוצת - קרבוקסיל של חומצת אמינו אחת וקבוצת α- האמינו של השנייה.
תאנה. 5. היווצרות קשר הפפטיד
שיווי המשקל של תגובה זו מועבר לכיוון היווצרותן של חומצות אמינו חופשיות, ולא לפפטיד. לכן הביוסינתזה של פוליפפטידים מצריכה קטליזה והוצאות אנרגיה.

מכיוון שהדיפפטיד מכיל קבוצת קרבוקסיל וקבוצה אמינית, ניתן לחבר אליו שאריות של חומצות אמינו אחרות בעזרת קשרי פפטיד חדשים, וכתוצאה מכך נוצרת פוליפפטיד חלבון.

שרשרת הפוליפפטיד מורכבת מקטעים חוזרים באופן קבוע - קבוצות NHCHRCO המהוות את השרשרת הראשית (שלד או עמוד שדרה של המולקולה), והחלק המשתנה, כולל שרשראות צד אופייניות. רקבוצות של שאריות חומצות אמיניות בולטות מהעמוד השדרה של הפפטיד ויוצרים במידה רבה את פני הפולימר, וקובעות רבות מהתכונות הפיזיקליות והכימיות של חלבונים. סיבוב חופשי באזור עמוד הפפטיד אפשרי בין אטום החנקן של קבוצת הפפטיד לאטום  הפחמן הסמוך, כמו גם בין אטום הפחמן углерод לפחמן של קבוצת הפחמן. בשל כך, המבנה הליניארי יכול לרכוש קונפורמציה מרחבית מורכבת יותר.

נקרא שאריות חומצות אמינו שיש להן קבוצה חופשית של אמון-אמינו נ-טרמינל, ולקיים קבוצת -קרבוקסיל חופשית - מ-מָסוֹף.

מבנה הפפטידים מתואר בדרך כלל עם נ-סוֹף.

לפעמים קבוצות -אמינו ו- -carboxyl סופניות נקשרות זו לזו ויוצרות פפטידים מחזוריים.

הפפטידים נבדלים זה מזה במספר חומצות האמינו, בהרכב חומצות האמינו ובסדר שילוב חומצות האמינו.

קשרי פפטיד הם חזקים מאוד, וההידרוליזה הכימית שלהם דורשת תנאים קשים: טמפרטורה ולחץ גבוהים, סביבה חומצית וזמן רב.

בתא חי, ניתן לפרק קשרים לפפטיד על ידי אנזימים פרוטאוליטיים הנקראים פרוטאזיות, או הידרולאזים לפפטיד.

בדומה לחומצות אמיניות, חלבונים הם תרכובות אמפוטריות ונטענים בתמיסות מימיות. לכל חלבון נקודה איזואלקטרית משלו - ערך ה- pH בו המטענים החיוביים והשליליים של החלבון מפצים באופן מלא והמטען הכולל של המולקולה הוא אפס. בערכי pH מעל הנקודה האיזואלקטרית, החלבון נושא מטען שלילי, ובערכי pH מתחת לנקודה האיזואלקטרית, הוא נושא מטען חיובי.
רצפים. אסטרטגיית מבנה ראשונית וטקטיקות ראשוניות
קביעת המבנה הראשוני של חלבונים מצטמצמת כדי להבהיר את סדר חומצות האמינו בשרשרת הפוליפפטיד. בעיה זו נפתרת בשיטה. רצף (מאנגלית סדר פעולות-סדר פעולות).

ביסודו, ניתן לקבוע את המבנה הראשוני של חלבונים על ידי ניתוח ישיר של רצף חומצות האמינו או על ידי פענוח רצף הנוקלאוטידים של הגנים המתאימים באמצעות הקוד הגנטי. באופן טבעי, השילוב של שיטות אלה מספק את האמינות הגדולה ביותר.

רצף עצמו ברמתו הנוכחית מאפשר לנו לקבוע את רצף חומצות האמינו בפוליפפטידים שגודלם אינו עולה על כמה עשרות שאריות חומצות אמינו. במקביל, שברי הפוליפפטיד שנבדקו הם קצרים בהרבה מאלו החלבונים הטבעיים שיש לטפל בהם. לכן, יש צורך בחיתוך ראשוני של הפוליפפטיד המתחיל לשברים קצרים. לאחר רצף השברים שהתקבלו, יש לתפור אותם שוב ברצף המקורי.

לפיכך, קביעת הרצף הראשוני של חלבון מצטמצמת לשלבים העיקריים הבאים:

1) פיצול החלבון למספר שברים באורך זמין לרצף;

2) רצף של כל אחד מהרסיסים המתקבלים;

3) הרכבת המבנה השלם של החלבון מהמבנים המוקמים של שבריו.

מחקר המבנה הראשוני של החלבון מורכב מהשלבים הבאים:

- קביעת משקלו המולקולרי;

- קביעת הרכב חומצות אמינו ספציפיות (הרכב AK);

- הגדרה נ- ו מ-שאריות חומצות אמיניות סופניות;

- מחשוף של שרשרת הפוליפפטיד לשברים;

- מחשוף של שרשרת הפוליפפטיד המקורית בדרך אחרת;

- הפרדת השברים המתקבלים;

- ניתוח חומצות אמינו של כל שבר;

- קביעת המבנה הראשוני של הפוליפפטיד, תוך התחשבות ברצפי החפיפה של שברים בשני המחשופים.

מכיוון שעדיין אין שום שיטה לבסס את המבנה הראשוני השלם של החלבון על המולקולה כולה, שרשרת פוליפפטיד נתונה במחשוף ספציפי על ידי ריאגנטים כימיים או אנזימים פרוטאוליטיים. התערובת של שברי הפפטיד הנוצרים מופרדת וקובעים את הרכב חומצות האמינו ואת רצף חומצות האמינו עבור כל אחד מהם. לאחר הקמת מבנה כל השברים, יש צורך לברר את סדר מיקומם בשרשרת הפוליפפטיד המקורית. לשם כך מתעכל החלבון עם גורם אחר ומתקבלת שנייה, שונה מהסט הראשון של שברי הפפטיד, המופרדים ומנותחים בצורה דומה.

1. קביעת משקל מולקולרי (השיטות הבאות נדונות בפירוט בנושא 3):

- על ידי צמיגות;

- על ידי מהירות משקעים (שיטת אולטרה-צנטריפוגה);

- כרומטוגרפיה של ג'ל;

- אלקטרופורזה בדף SDS בתנאים דיסוציאטיביים.

2. קביעת הרכב AK. ניתוח הרכב חומצות האמינו כולל הידרוליזה של חומצה מלאה של חלבון הבוחן או הפפטיד באמצעות 6 N. חומצה הידרוכלורית וכימות כל חומצות האמינו בהידרוליזה. ההידרוליזה של הדגימה מתבצעת באמפולות אטומות בוואקום בחום של 150 מעלות צלזיוס למשך 6 שעות.כימות חומצות האמינו בחלבון או הידרוליזאט פפטידי מתבצעת באמצעות מנתח חומצות אמינו.

3. קביעת שאריות חומצות אמינו N- ו- C. בצד אחד של שרשרת פוליפפטיד החלבון נמצא שארית של חומצות אמינו הנושאת קבוצת α- אמינו חופשית (אמינו או נשאריות סופניות), ומצד שני שאריות עם קבוצת α- קרבוקסיל חופשית (קרבוקסיל, או מאיזון סופני). לניתוח שאריות סופניות תפקיד חשוב בתהליך קביעת רצף חומצות האמינו של חלבון. בשלב הראשון של המחקר, ניתן לאמוד את מספר שרשראות הפוליפפטיד המרכיבות את מולקולת החלבון, ואת מידת ההומוגניות של התרופה שנחקרה. בצעדים הבאים באמצעות ניתוח נשאריות חומצות אמיניות סופניות שולטות בתהליך ההפרדה של שברי פפטיד.

תגובות לקביעת שאריות חומצות אמיניות סופניות:

1) אחת משיטות הקביעה הראשונות נשאריות חומצות אמינו סופניות הוצעו על ידי פ. סנגר בשנת 1945. התגובה של קבוצת ה- a-אמינו של פפטיד או חלבון עם 2,4-דיניטרופלורובנזן מייצרת נגזרת של דיניטרופניל (DNP) בצבע צהוב. הידרוליזה חומצית לאחר מכן (5.7 N Hcl) מובילה למחשוף של קשרי פפטיד ויצירת נגזרת של DNF נחומצות אמינו סופניות. חומצת האמינו DNF מופקת באתר ומזהה בשיטה כרומטוגרפית בנוכחות סטנדרטים.

2) שיטת ריקוד. השימוש הגדול ביותר לקביעת נמשקעים סופניים נמצאים כיום בשיטת הריקוד שפותחה בשנת 1963 על ידי וו גריי וב. הרטלי. בדומה לשיטת הדיניטרופנילציה, היא מבוססת על הכנסת "תווית" לקבוצת האמינו של החלבון, שלא מוסרת במהלך ההידרוליזה שלאחר מכן. השלב הראשון שלה הוא התגובה של דנסיל כלוריד (1-דימתיל-אמינתןן-5-סולפוכלוריד) עם קבוצת האמינו-א-אמינו של פפטיד או חלבון ליצירת פפטיד דנסיל (פפטיד DNS). בשלב הבא, פפטיד ה- DNS מנוזל על ידי הידרוליזה (5.7 N HCl, 105 מעלות צלזיוס, 12-16 שעות) ומשתחרר נחומצה אמינית α-DNS סופנית. לחומצות אמינו של CSA יש פלואורסצנט אינטנסיבי באזור האולטרה סגול של הספקטרום (365 ננומטר); בדרך כלל מספיק 0.1 - 0.5 ננומול של חומר כדי לזהות אותם.

ישנן מספר שיטות בהן תוכל לקבוע כיצד נשאריות חומצות אמיניות סופניות ורצף חומצות אמינו. אלה כוללים השפלה של אדמן והידרוליזה אנזימטית של aminopeptidases. שיטות אלה יידונו בפירוט בהמשך בעת תיאור רצף חומצות האמינו של פפטידים.

תגובות לקביעת שאריות חומצות אמיניות סופניות C:

1) בין שיטות קביעה כימיות משאריות חומצות אמינו סופניות ראויות לתשומת לב בשיטת הידרזינוליזה המוצעת על ידי ש. אקאבורי, ואוקסזולון. בראשון שבהם, כאשר מחממים פפטיד או חלבון בעזרת הידרזין נטול מים בחום של 100 - 120 מעלות צלזיוס, מחוברים קשרי פפטיד להיווצרות חומצות אמינו הידרזידים. מחומצת האמינו הסופנית נשארת כחומצה אמינית חופשית וניתן לבודדה מתערובת התגובה ולזהות אותה (תמונה 6).

תאנה. 6. מחשוף של קשר הפפטיד עם הידרזין
לשיטה מספר מגבלות. בעזרת הידרזינוליזה נהרסים גלוטמין, אספרגין, ציסטאין וציסטין; ארגינין מאבד את חלק הגואנידין שלו ליצירת אורניטין. הידראזידים של סרין, טרונין וגליצין הם גמישים והופכים בקלות לחומצות אמינו חופשיות, מה שמסבך את פרשנות התוצאות;

2) שיטת האוקסזולון, המכונה לעתים קרובות שיטת תווית הטריטיום, מבוססת על היכולת משאריות חומצות אמיניות סופניות תחת פעולת אנתרייד אצטדיון עוברות מחזור עם היווצרות אוקסאזולון. בתנאים אלקליין, הניידות של אטומי מימן במיקום 4 של הטבעת האוקסזולון עולה בצורה חדה וניתן להחליף אותם בקלות על ידי טריטיום. תוצרי התגובה הנובעים מהידרוליזה חומצית לאחר מכן של הפפטיד או החלבון המשולשים מכילים תווית רדיואקטיבית מחומצה אמינית סופנית. כרומטוגרפיה של ההידרוליזה ומדידת הרדיואקטיביות מאפשרים זיהוי מחומצה אמינית סופנית של פפטיד או חלבון;

3) לרוב לקבוע ממשקעי חומצות אמיניות סופניות משתמשים בהידרוליזה אנזימטית של קרבוקסיפפטידידים, מה שמאפשר גם ניתוח רצף חומצות האמינו C-סופיות. קרבוקסיפפטידאז הידרוליזה רק את קשרי הפפטיד הנוצרים מחומצה אמינית סופנית שיש לה קבוצה חופשית α- קרבוקסיל. לכן, תחת פעולת האנזים הזה, חומצות אמינו נסגרות ברצף מהפפטיד, החל מ מ-מָסוֹף. זה מאפשר לך לקבוע את המיקום היחסי של שאריות חומצות אמינו לסירוגין.

כתוצאה מהזדהות נ- ו משאריות סופניות של הפוליפפטיד מקבלות שתי נקודות ייחוס חשובות לקביעת רצף חומצות האמינו שלה (מבנה ראשוני).

4. שבר שרשרת הפוליפפטיד.

שיטות אנזימטיות. לצורך מחשוף ספציפי של חלבונים בנקודות ספציפיות, משתמשים בשיטות אנזימטיות וכימיות כאחד. מבין האנזימים המזרזים את הידרוליזה של חלבון בנקודות ספציפיות, נעשה שימוש נרחב בטריפסין ובצ'ימוטריפסין. טריפסין מזרז את ההידרוליזה של קשרי פפטיד הממוקמים לאחר שאריות ליזין וארגינין. Chymotrypsin מפרק בעיקר חלבונים לאחר שאריות של חומצות אמינו ארומטיות - פנילאלנין, טירוזין וטריפטופן. במידת הצורך ניתן להגדיל או לשנות את הספציפיות של טריפסין. לדוגמה, טיפול באנhydrיד הציטראקוני של חלבון הבדיקה מוביל ל acylation של שאריות ליזין. בחלבון שונה שכזה, המחשוף יתרחש רק בשאריות ארגינין. כמו כן, במחקר המבנה הראשוני של חלבונים נעשה שימוש נרחב בפרוטאינאז, השייך גם לכיתה של חלבוניאזים סרניים. לאנזים שתי פעילות פרוטאוליטית מרבית ב- pH 4.0 ו- 7.8. חלבון בפרוטאינזה טופח קשרי פפטיד הנוצרים על ידי קבוצת הקרבוקסיל של חומצה גלוטמית.

החוקרים עומדים לרשותם מגוון רחב של אנזימים פרוטאוליטיים פחות ספציפיים (פפסין, אלסטז, סוביליסין, פפאין, פרונאז וכו '). אנזימים אלה משמשים בעיקר לפיצול נוסף של פפטידים. ספציפיות המצע שלהם נקבעת על פי טבעם של שאריות חומצות אמינו, לא רק היוצרות קשר הידרוליזה, אלא גם מרוחקות יותר לאורך השרשרת.

שיטות כימיות.

1) מבין השיטות הכימיות לפיצול חלבון, הספציפי ביותר והשימוש לרוב הוא ציאניד הברום המתפצל לשאריות מתיונין (איור 7).

התגובה עם ציאוגן ברומיד מתרחשת עם היווצרות נגזרת של ציאנוסולפוניום ביניים של מתיונין, ההופך באופן ספונטני בתנאים חומציים להומוסרין אימינולקטון, שבתורו, הידרוליזה במהירות עם שבירת הקשר האמיני. כתוצאה מכך מבסוף הפפטידים, הלוסון הומוסרין מנוזל לאחר מכן באופן חלקי להומוסרין (HSer), למעט כל שבר פפטיד מ-טרמינל, קיים בשתי צורות - הומוזריאלי והומוסרינלאקטון;

תאנה. 7. מחשוף של שרשרת הפוליפפטיד על ידי ציאוגן ברומיד
2) הוצע מספר גדול של שיטות לפיצול החלבון לקבוצת הקרבוניל של שאריות הטריפטופן. אחד המגיבים המשמשים למטרה זו הוא נß-bromosuccinimide;

3) תגובת חילופי תאול דיסולפידים. המגיבים המשמשים הם מופחתים גלוטתיון, 2-mercaptoethanol, dithiothreitol.

5. קביעת רצף שברי הפפטיד. בשלב זה, רצף חומצות האמינו נקבע בכל אחד משברי הפפטיד שהתקבלו בשלב הקודם. למטרה זו משתמשים בדרך כלל בשיטה הכימית שפותחה על ידי פר אדמן. פיצול אדמן מצטמצם למה שמתויג ומתפצל בלבד נשאריות סופניות של הפפטיד וכל קשרי הפפטיד האחרים אינם מושפעים. לאחר זיהוי המחוקק נהאיזון הסופי של התווית מוזן בתאריך הבא, עכשיו הפוך נ-טרמינל, משקע שנדבק באותה צורה בדיוק, ועובר באותה סדרת התגובות. לפיכך, על ידי סדוקה של שאריות על ידי שאריות, ניתן לקבוע את רצף חומצות האמינו של הפפטיד באמצעות מדגם אחד בלבד למטרה זו. בשיטת אדמן, הפפטיד מקיים אינטראקציה ראשונה עם פניל-איזותיוציאנט הנקשר לקבוצת הא-אמינו החופשית. נאיזון סופני. עיבוד הפפטיד עם חומצה מדוללת קרה גורם למחשוף נשאריות סופניות בצורת נגזרת של פניל-די-הידואנטואין הניתנות לזיהוי בשיטות כרומטוגרפיות. שאר ערך הפפטיד לאחר ההסרה נשאריות סופיות שלמות. הפעולה חוזרת על עצמה פעמים רבות ככל שיש שאריות פפטיד. בדרך זו ניתן לקבוע בקלות את רצף חומצות האמינו של פפטידים המכילים 10 עד 20 שאריות חומצות אמיניות. קביעת רצף חומצות האמינו מתבצעת עבור כל השברים שנוצרו במהלך המחשוף. לאחר מכן מתעוררת הבעיה הבאה - לקבוע באיזה סדר השברים היו ממוקמים בשרשרת הפוליפפטיד המקורית.

גילוי אוטומטי של רצף חומצות אמינו . הישג מרכזי בתחום המחקרים המבניים של חלבונים היה היצירה בשנת 1967 על ידי פ. אדמן וג'יי באג רצף - מכשיר המבצע מחשוף אוטומטי ברצף ביעילות גבוהה נשאריות חומצות אמיניות סופניות על פי שיטת אדמן. מסדרים מודרניים מיישמים שיטות שונות לקביעת רצף חומצות האמינו.

6. פיצול שרשרת הפוליפפטיד המקורית בדרך אחרת. כדי לבסס את הסידור של שברי הפפטיד שנוצרו, קחו חלק חדש מההכנה של הפוליפפטיד המקורי ופרקו אותו לשברים קטנים יותר בדרך אחרת, בעזרתם נקשרים קשרי פפטיד העמידים לנגן הקודם. כל אחד מהפפטידים הקצרים שהושגו עובר מחשוף עוקב אחר שיטת אדמן (כמו בשלב הקודם), ורצף חומצות האמינו שלהם נקבע בדרך זו.

7. הקמת המבנה הראשוני של הפוליפפטיד, תוך התחשבות ברצפי החפיפה של שברים בשני המחשופים. משווים רצפי חומצות אמינו בשברי פפטיד המתקבלים בשתי שיטות על מנת למצוא פפטידים בסט השני בו רצפי החלקים האישיים חופפים לרצפים של חלקים מסוימים של הפפטידים של הסט הראשון. פפטידים מהסט השני עם אזורים חופפים מאפשרים לחיבור שברי הפפטיד המתקבלים כתוצאה מהמחשוף הראשון של שרשרת הפוליפפטיד המקורית בסדר הנכון.

לעיתים אין די במחשוף שני של הפוליפפטיד לשברים כדי למצוא אזורים חופפים לכל הפפטידים המתקבלים לאחר המחשוף הראשון. במקרה זה, נעשה שימוש בשיטת המחשוף השלישית ולעתים הרביעית בכדי להשיג קבוצה של פפטידים המבטיחים חפיפה מוחלטת של כל האתרים והקמת רצף חומצות האמינו השלם בשרשרת הפוליפפטיד המקורית.

כל הפונקציות החיוניות של אורגניזם מבוססות על שלושה עמודים - ויסות עצמי, התחדשות עצמית ורבייה עצמית. בתהליך של אינטראקציה עם סביבה משתנה, הגוף מתקשר איתו למערכת יחסים מורכבת ומסתגל כל הזמן לתנאים משתנים. זהו ויסות עצמי, תפקיד חשוב בהבטחת השייך לחומרים פעילים ביולוגית.

מושגים ביולוגיים בסיסיים

באמצעות ויסות עצמי בביולוגיה מובן היכולת של הגוף לשמור על הומאוסטזיס דינאמי.

הומאוסטזיס הוא הקביעות היחסית של הרכב הגוף ותפקודיו בכל רמות הארגון - תא, איבר, מערכתי, אורגניזם. וזה באחרון שהתחזוקה של הומאוסטזיס ניתנת על ידי חומרים פעילים ביולוגית של מערכות רגולציה. ובגוף האדם המערכות הבאות עוסקות בכך - העצבים, האנדוקריניים וחיסוניים.

חומרים פעילים ביולוגית המופרשים על ידי הגוף הם חומרים שיכולים לשנות את קצב התהליכים המטבוליים במינונים קטנים, לווסת את חילוף החומרים, לסנכרן את העבודה של כל מערכות הגוף וגם להשפיע על אנשים מהמין השני.

ויסות רב-שכבתי - מגוון סוכני השפעה

בהחלט כל התרכובות והיסודות שנמצאים בגוף האדם יכולים להיחשב כחומרים פעילים ביולוגית. ולמרות שלכולם פעילות ספציפית, ביצוע או השפעה על קטליטים (ויטמינים ואנזימים), אנרגיה (פחמימות וליפידים), פלסטיק (חלבונים, פחמימות וליפידים), פונקציות גוף (הורמונים ופפטידים). כולם מחולקים לאקסוגניים ואנדוגניים. חומרים פעילים מבחינה ביולוגית נכנסים לגוף מבחוץ בדרכים שונות, וכל האלמנטים והחומרים המהווים חלק מהגוף נחשבים לאנדוגניים. בואו נתמקד בכמה חומרים החשובים לפעילות החיונית של גופנו, וניתן תיאור קצר עליהם.

העיקריים שבהם הם הורמונים

חומרים פעילים ביולוגית לוויסות ההומור של הגוף הם הורמונים המסונתזים על ידי בלוטות ההפרשה האנדוקרינית והמעורבת. המאפיינים העיקריים שלהם הם כדלקמן:

1. לפעול במרחק ממקום החינוך.
2. כל הורמון הוא ספציפי למהדרין.
3. מסונתז במהירות ומופעל במהירות.
4. ההשפעה מושגת במינונים קטנים מאוד.
5. בצע את תפקידו של מתווך בוויסות עצבים.

הפרשת חומרים פעילים ביולוגית (הורמונים) ניתנת על ידי המערכת האנדוקרינית האנושית, הכוללת את בלוטות האנדוקריניות (יותרת המוח, בלוטת האצטרובל, בלוטת התריס, בלוטת התריס, התימוס, בלוטת יותרת הכליה) והפרשות מעורבות (לבלב ובלוטות המין). כל בלוטה מפרישה הורמונים משלה, שיש להם את כל המאפיינים הללו, עובדים על פי עקרונות האינטראקציה, ההיררכיה, המשוב והקשר עם הסביבה. כולם הופכים לחומרים פעילים ביולוגית של דם אנושי, מכיוון שרק בדרך זו הם מועברים לסוכני אינטראקציה.

מנגנון פעולה

חומרים פעילים ביולוגית של הבלוטות כלולים בביוכימיה של תהליכי חיים ופועלים על תאים או איברים ספציפיים (יעדים). הם יכולים להיות בעלי אופי חלבוני (סומטוטרופין, אינסולין, גלוקגון), סטרואידים (מין והורמונים של בלוטת יותרת הכליה), להיות נגזרות של חומצות אמינו (תירוקסין, טריודיאתירונין, נוראדרנלין, אדרנלין). חומרים פעילים ביולוגית של בלוטות ההפרשה האנדוקרינית והמעורבת מספקים שליטה על שלבי ההתפתחות העוברית והפוסט-עוברית האישית. המחסור או העודף שלהם מוביל להפרות בדרגת חומרה משתנה. לדוגמא, מחסור בחומר הפעיל ביולוגית של בלוטת האנדוקרינית של בלוטת יותרת המוח (הורמון גדילה) מוביל להתפתחות של גמדות, והעודף שלו בילדותו מוביל לגיגנטיות.

ויטמינים

קיומם של חומרים פעילים ביולוגיים אורגניים בעלי משקל מולקולרי נמוך התגלה על ידי הרופא הרוסי M.I. לונין (1854-1937). מדובר בחומרים שאינם מבצעים תפקודים פלסטיים ולא ניתן לסנתז (או לסנתז בכמויות מוגבלות מאוד) בגוף. זו הסיבה שהמקור העיקרי לקבלתם הוא מזון. כמו הורמונים, ויטמינים מפעילים את השפעתם במינונים קטנים ומבטיחים את זרימת התהליכים המטבוליים.

הוויטמינים מגוונים מאוד בהרכבם הכימי ובהשפעותיהם על הגוף. בגופנו רק ויטמינים מקבוצת B ו- K מסונתזים על ידי מיקרופלורת מעיים חיידקית, וויטמין D מסונתז על ידי תאי עור בהשפעת קרינה אולטרה סגולה. כל השאר אנחנו מקבלים עם אוכל.

בהתאם לזמינותם של חומרים אלה בגוף, נבדלים התנאים הפתולוגיים הבאים: מחסור בוויטמין (היעדר מוחלט של ויטמין כלשהו), היפוביטמינוזיס (מחסור חלקי) והיפרוויטמינוזיס (עודף ויטמין, לעתים קרובות יותר A, D, C).

יסודות קורט

גופנו כולל 81 אלמנטים מהטבלה המחזורית של 92. כולם חשובים, אך חלקם נדרשים במינונים מיקרוסקופיים. יסודות קורט אלה (Fe, I, Cu, Cr, Mo, Zn, Co, V, Se, Mn, As, F, Si, Li, B ו- Br) נותרו זמן רב תעלומה עבור המדענים. כיום תפקידם (כמגברי כוח של מערכת האנזים, זרזים לתהליכים מטבוליים ואלמנטים של בנייה של חומרים פעילים ביולוגית בגוף) אינו מוטל בספק. מחסור במיקרו-תזונה בגוף מוביל להיווצרות אנזימים פגומים ולהפרה של תפקודיהם. לדוגמא, מחסור באבץ מוביל לשיבושים בהובלת דו תחמוצת הפחמן ולהפרעה במערכת כלי הדם כולה, התפתחות של יתר לחץ דם.

וישנן דוגמאות רבות, אך באופן כללי, מחסור ביסוד קורט אחד או כמה מוביל לעיכובים בהתפתחות ובגדילה, לקוי המטופואיזיס ותפקוד מערכת החיסון ולחוסר איזון בתפקודים הרגולטוריים של הגוף. ואפילו להזדקנות מוקדמת.

אורגני ופעיל

מבין התרכובות האורגניות הרבות הממלאות תפקיד מכריע בגופנו, אנו מדגישים את הדברים הבאים:

1. חומצות אמינו, מהן שנים עשר מתוך עשרים ואחת מסונתזות בגוף.
2. פחמימות. במיוחד גלוקוז, שבלעדיו המוח אינו יכול לתפקד כראוי.
3. חומצה אורגנית. נוגדי חמצון - אסקורבית וסוכנית, בנזואית חיטוי, משפרת לב - אוליק.
4. חומצת שומן. כולם מכירים אומגה 3 ו -5.
5. פיטוניצידים, הכלולים במזון מהצומח ובעלי יכולת להשמיד חיידקים, מיקרואורגניזמים ופטריות.
6. פלבנואידים (תרכובות פנוליות) ואלקלואידים (חומרים המכילים חנקן) ממקור טבעי.

אנזימים וחומצות גרעין

בין החומרים הפעילים הביולוגית של הדם, יש להבדיל בין שתי קבוצות נוספות של תרכובות אורגניות - מדובר במתחמי אנזים וחומצות גרעין אדנוזין טריפוספורית (ATP).

ATP הוא מטבע האנרגיה האוניברסלי של הגוף. כל התהליכים המטבוליים בתאי גופנו ממשיכים בהשתתפות מולקולות אלה. בנוסף, הובלה פעילה של חומרים דרך ממברנות התא אינה אפשרית ללא מרכיב אנרגיה זה.

אנזימים (כזרזים ביולוגיים של כל התהליכים החיוניים) הם גם פעילים ביולוגיים והכרחיים. די לומר שהמוגלובין של אריתרוציטים אינו יכול להסתדר ללא תסביכי אנזים ספציפיים וחומצה גרעינית אדנוזין טריפוספורית הן בזמן קיבוע החמצן והן במשלוחו.

פרומונים קסומים

אחד התצורות המסתוריות ביותר הביולוגית הם אפרודיזיאקים, שמטרתם העיקרית היא לבסס תקשורת ותשוקה מינית. אצל בני אדם, חומרים אלה מופרשים באף ובקפלי המוח, בחזה, באזור פי הטבעת ואיברי המין, בבתי השחי. הם עובדים בכמויות מינימליות ואינם בהכרה מודעת. הסיבה לכך היא שהם נכנסים לאיבר הווומרונאסלי (ממוקם בחלל האף), שיש לו קשר עצבני ישיר עם המבנים העמוקים של המוח (היפותלמוס ותלמוס). בנוסף למשוך בן זוג, מחקרים עדכניים מוכיחים כי התצורות הנדיפות הללו הן שאחראיות לפוריות, לאינסטינקטים של הטיפול בצאצאים, בשלות וחוזק הנישואין, אגרסיביות או ענווה. פרומון אנדרוסטרון וגברים קופולין נקבה נהרסים במהירות באוויר ועובדים רק עם קשרים קרובים. לכן אסור לסמוך במיוחד על יצרני הקוסמטיקה המנצלים באופן פעיל את נושא האפרודיזקים במוצריהם.

כמה מילים על תוספי תזונה

כיום אינך יכול למצוא אדם שלא ישמע על תוספים פעילים ביולוגית (BAA). למעשה, מדובר במתחמים של חומרים פעילים ביולוגית של קומפוזיציות שונות שאינן תרופות. תוספי תזונה יכולים להיות מוצר תרופות - תוספי תזונה, מתחמי ויטמינים. או מוצרי מזון המועשרים בנוסף בחומרים פעילים שאינם כלולים במוצר זה.

השוק העולמי לתוספי תזונה הוא ענק כיום, אך הרוסים לא נמצאים הרחק מאחור. כמה סקרים הראו כי אחד מכל ארבעה תושבים רוסים מקבל את המוצר הזה. במקביל, 60% מהצרכנים משתמשים בזה כתוסף מזון, 16% - כמקורות לוויטמינים ומינרלים ו -5% בטוחים כי תוספים פעילים ביולוגית הם תרופות. בנוסף, נרשמו מקרים בהם, במסווה של תוספי תזונה כתזונת ספורט ומוצרי הרזיה, נמכרו תוספים בהם התגלו חומרים פסיכוטרופיים ותרופות.

אתה יכול להיות תומך או מתנגד לנטילת מוצר זה. דעת העולם כוללת נתונים שונים בנושא זה. בכל מקרה, אורח חיים בריא ותזונה מאוזנת ומגוונת לא יפגעו בגופכם, יבטלו ספקות בנוגע לצריכת תוספי מזון מסוימים.

מבוא

כל אורגניזם חי הוא מערכת פיזיקו-כימית פתוחה שיכולה להתקיים באופן פעיל רק בתנאים של זרימה חזקה של כימיקלים הנחוצים לפיתוח ותחזוקה של מבנה ותפקוד. עבור אורגניזמים הטרוטרופיים (בעלי חיים, פטריות, חיידקים, פרוטוזואה, צמחים נטולי כלורופיל), תרכובות כימיות מספקות את כל האנרגיה הדרושה לתפקידיה החיוניים או את מרביתם. בנוסף לאספקת אורגניזמים חיים עם חומר בניין ואנרגיה, הם מבצעים פונקציות שונות של נושאי מידע עבור אורגניזם אחד, מספקים תקשורת פנים-בין-ספציפית.

לפיכך, יש להבין את הפעילות הביולוגית של תרכובת כימית כיכולתה לשנות את היכולות התפקודיות של הגוף ( הזמנה אוֹ invivo) או קהילת אורגניזמים. הגדרה כה רחבה של פעילות ביולוגית פירושה שלכמעט כל תרכובת כימית או תרכובת כימית יש סוג כזה או אחר של פעילות ביולוגית.

אפילו חומרים אינרטים מאוד כימיים יכולים להשפיע באופן ביולוגי עם שיטת מתן מתאימה לגוף.

לפיכך, ההסתברות למצוא תרכובת פעילה ביולוגית בין כל התרכובות הכימיות קרובה לאחדות, עם זאת, מציאת תרכובת כימית עם סוג מסוים של פעילות ביולוגית היא משימה קשה למדי.

חומרים פעילים ביולוגית- כימיקלים הנחוצים לשמירה על פעילותם החיונית של יצורים חיים, בעלי פעילות פיזיולוגית גבוהה בריכוזים נמוכים ביחס לקבוצות מסוימות של אורגניזמים חיים או לתאים שלהם.

ליחידת פעילות ביולוגית חומרים כימיים לוקחים את הכמות המינימלית של חומר זה שיכולה לעכב התפתחות או לדחות את צמיחתם של מספר מסוים של תאים, רקמות של זן סטנדרטי (ביוטסט) במדיום מזין.

פעילות ביולוגית היא מושג יחסי. לחומר אחד ואותו יכולה להיות פעילות ביולוגית שונה ביחס לאותו סוג של אורגניזם חי, רקמה או תא, בהתאם לערך החומציות, הטמפרטורה ונוכחותם של חומרים פעילים ביולוגית אחרים. למותר לציין שאם מדובר במינים ביולוגיים שונים, אז פעולתו של חומר יכולה להיות זהה, הבאה לידי ביטוי בדרגות שונות, הפוכה ישירות, או שיש לה השפעה בולטת על אורגניזם אחד ולהיות אינרטי עבור אחר.

לכל סוג של חומר פעיל ביולוגית יש שיטות משלו לקביעת פעילות ביולוגית. לכן, עבור אנזימים, שיטה לקביעת פעילות מורכבת ברישום קצב צריכת המצע (S) או קצב היווצרותם של מוצרי תגובה (P).

לכל ויטמין שיטה משלו לקביעת פעילות (כמות הוויטמין באב-טיפוס (למשל טבליות) ביחידות של IU).

לעיתים קרובות נעשה שימוש במושג רפואי ורוקחי, כגון LD 50 - כלומר ריכוז החומר עם החדרת מחצית מחיות הבדיקה מת. זהו מדד לרעילותם של חומרים פעילים ביולוגית.

מִיוּן

הסיווג הפשוט ביותר - כללי - מחלק את כל החומרים הפעילים ביולוגית לשני כיתות:

• אנדוגני
• אקסוגני

חומרים אנדוגניים כוללים