Tra i metalli i cui ioni fanno parte dei composti organici, un posto importante spetta allo zinco. I biochimici lo hanno incluso nel gruppo degli oligoelementi, il cui contenuto nella cellula non supera lo 0,0001%. I cationi di zinco si trovano sia negli animali che negli organismi vegetali, dove fa parte di sostanze biologicamente attive, come ormoni ed enzimi, nucleotidi, lipidi ed esteri. Il ruolo dello zinco nel corpo umano è vario: è necessario per il corretto metabolismo, il normale corso dei processi immunitari e l'attuazione della funzione riproduttiva. In questo articolo, esamineremo più da vicino le proprietà dei composti contenenti l'elemento in traccia zinco, oltre a fornire esempi che ne illustrano l'importanza nel mantenimento dell'omeostasi del corpo umano.
Atomo di zinco come agente complessante
La maggior parte degli enzimi coinvolti nelle reazionimetabolismo cellulare, sono sostanze complesse e contengono ioni di ferro, magnesio, rame, zinco. In biochimica sono chiamati composti organometallici. Il ruolo dello zinco nell'organismo umano sta nel fatto che, essendo lo ione centrale, fa parte delle molecole di ormoni, enzimi e altre sostanze biologicamente attive, come insulina, lattato deidrogenasi, proteina del sangue antiproteasica. Considera ulteriormente le loro proprietà.
Regolamento della glicolisi
Uno degli stadi del metabolismo energetico nella cellula è la glicolisi, la scomposizione del glucosio senza ossigeno, la principale sostanza energetica della cellula. Viene effettuato in presenza dell'enzima lattato deidrogenasi e porta alla conversione dei carboidrati in acido lattico. L'eccessivo contenuto di lattato avvelena il citoplasma della cellula, per la scomposizione di questa sostanza in acido piruvico innocuo, nel citosol viene sintetizzato un enzima contenente zinco. La sua azione porta alla neutralizzazione dell'acido lattico nelle cellule del muscolo cardiaco, dei nefroni e dei miociti, liberando il citoplasma dalla tossina, il che conferma l'importante ruolo dello zinco nel corpo umano. Il contenuto di lattato deidrogenasi nel sangue viene utilizzato nella diagnosi di malattie accompagnate da un aumento patologico del metabolismo, in particolare la scomposizione del glucosio, come cancro del fegato, stomaco, polmoni, infiammazione dei reni e alterazioni degenerative del muscoli.
Il ruolo dello zinco nello sviluppo del sistema immunitario
Linfonodi, timo, midollo osseo rosso, palatinole tonsille producono cellule che hanno un pronunciato effetto protettivo contro batteri, virus, proteine estranee e tossine. Il livello di sviluppo del sistema immunitario ha un'influenza decisiva sullo stato della salute umana e dipende in gran parte dalla tempestiva formazione di elementi protettivi: anticorpi, interferoni, fagociti, linfociti, macrofagi. Come hanno stabilito studi biochimici, tutte le suddette sostanze e cellule che combattono l'insorgenza dell'infezione si formano con la partecipazione diretta del microelemento. Un ruolo importante dello zinco nel corpo umano è che è coinvolto nella formazione dei linfociti T e delle cellule killer. Svolgono il carico principale nella neutralizzazione di batteri e virus patogeni che causano malattie così gravi come tubercolosi, polmonite, sindrome da immunodeficienza, ecc. Inoltre, gli ioni di zinco attivano geni cellulari responsabili di una risposta tempestiva ai fattori di stress ambientale e aumentano la resistenza dell'organismo a loro. Inoltre, gli ormoni del timo - timosina, timopoietina e timulina - diventano attivi in presenza di particelle di zinco complesse, che potenziano i processi immunitari.
Meccanismo dell'effetto dei microelementi sull'infezione virale
Per ampliare la nostra comprensione del ruolo svolto dallo zinco nel corpo umano, considera le sue funzioni nel bloccare la replicazione degli acidi nucleici e la sintesi delle molecole proteiche virali. I risultati degli studi microbiologici hanno confermato il fatto di un effetto antivirale direttoioni di zinco su agenti patogeni come herpes, encefalite, influenza. In particolare, il microelemento favorisce il rilascio di vari tipi di interferoni nel sangue, che aiuta a fermare la rapida moltiplicazione delle particelle virali nelle prime fasi della malattia. Ciò è particolarmente vero per i processi di traduzione delle proteine patogene, che sono bloccate. Pertanto, il ruolo biologico dello zinco nel corpo umano risiede nel suo pronunciato effetto antivirale, che garantisce la capacità delle cellule di resistere agli agenti patogeni.
In che modo lo zinco regola le funzioni riproduttive umane?
La capacità di riprodursi e procreare è la proprietà più importante di tutti i tipi di organismi viventi. Per il corpo femminile, lo zinco è necessario durante la gravidanza e la sua carenza si manifesta nei sintomi della sindrome premestruale: emicrania, edema e spasmi dolorosi. L'oligoelemento è il più significativo per il corretto sviluppo del sistema riproduttivo maschile e la fertilità dei gameti - spermatozoi. Il tipo maschile di formazione del corpo, il normale funzionamento delle ghiandole sessuali - testicoli e prostata, la vitalità dello sperma - questo è il ruolo dello zinco nel corpo di un uomo. Lo zinco sotto forma di agente complessante fa parte del più importante ormone sessuale - il testosterone, che è responsabile dell'intero processo di spermatogenesi, proprietà riproduttive e libido maschile.
Crescita del corpo e sua dipendenza dai composti organici dello zinco
È noto che l'ipofisi anteriore produce l'ormone somatotropina, da cuidipendono i processi fisiologici di crescita del tessuto osseo. Insieme all'ormone della crescita nell'ipotalamo, c'è una sintesi di molecole simili all'insulina, che sono polipeptidi e sono chiamate somatomedine. Contengono atomi di zinco e, insieme alla somatotropina, entrano nel flusso sanguigno, influenzando i processi di osteogenesi. Un eccesso di fattori di crescita porta a malattie come il gigantismo e l'acromegalia (arti sproporzionatamente lunghi), mentre la mancanza di ormoni provoca il nanismo. Tutti questi fatti confermano il ruolo decisivo dello zinco nel corpo di un bambino i cui processi di crescita sono controllati da ormoni contenenti zinco.
Funzioni dell'enzima anidrasi carbonica
Nei processi di catabolismo nelle cellule e nel liquido intercellulare si accumula una quantità eccessiva di prodotti di decomposizione: acetaldeide, esteri, anidride carbonica. Per evitare l'intossicazione, l'anidrasi carbonica è inclusa nel gruppo enzimatico del corpo. Contiene uno ione di zinco complesso e migliora la reazione dell'interazione di sostanze nocive con l'acqua. Come risultato dell'idratazione, le tossine vengono neutralizzate in composti innocui per la cellula, come l'acido carbonico. L'enzima, insieme all'emoglobina, fa parte degli eritrociti di tutti i mammiferi, non solo degli esseri umani. L'anidrasi carbonica, che contiene zinco e si trova nei globuli rossi, attiva la decomposizione dei sali di carbonato acido tossici, che si accumulano nel sangue a causa della respirazione interna, nell'acqua e nell'anidride carbonica. Questo fatto dimostra il ruolo estremamente importante dello zinco nella vita degli organismi viventi.
Enzima contenente zinco - insulina
Il pancreas è uno degli organi principali dell'apparato digerente, produce un intero arsenale di enzimi e ormoni vitali, uno dei quali è l'insulina. Contiene due catene proteiche in grado di legarsi agli ioni di zinco. In questo stato, l'insulina agisce sul glucosio nel plasma sanguigno. Riduce il suo eccesso, che compare dopo l'assunzione di carboidrati contenuti nel pane, nelle patate, nei dolci. L'ormone è prodotto dalle isole di Langerhans del pancreas e, se non viene secreto a sufficienza, una persona sviluppa il diabete mellito. Un ruolo importante dello zinco nel corpo umano risiede nel fatto che l'insulina, che lo contiene, influisce anche sul metabolismo delle proteine e dei lipidi, portando alla deposizione di grasso nell'omento e nel tessuto adiposo sottocutaneo.
Qual è il pericolo della carenza di zinco per la salute umana?
In precedenza, abbiamo stabilito il fatto della presenza di un microelemento sotto forma di atomo centrale di composti organici complessi, presenti nelle molecole di vari enzimi. Un posto speciale tra loro spetta alle sostanze biologicamente attive: le carbossipeptidasi contenenti ioni di zinco. Gli enzimi fanno parte del succo pancreatico e sono necessari per la normale digestione del cibo nel duodeno e nell'intestino tenue. Sono anche coinvolti nella sintesi dei più importanti ormoni che controllano il metabolismo: vasopressina, ossitocina, insulina. L'influenza delle carbossipeptidasi contenenti zinco sui meccanismi di coagulazione del sangue, riparazionetessuti, funzioni riproduttive. È ovvio che la carenza di zinco influisce sullo stato di salute e presenta i seguenti sintomi: una forte diminuzione dell'immunità, suscettibilità alla depressione, disturbi dell'apparato digerente, anomalie nello sviluppo della funzione riproduttiva. Tutto questo può portare a cambiamenti irreversibili nel corpo umano.
L'importanza di una corretta alimentazione nella prevenzione della carenza di zinco
Una caratteristica distintiva dell'oligoelemento è che viene lentamente assorbito dagli organi digestivi da prodotti di origine vegetale e animale: carne di manzo, latte, arachidi, zucca e semi di sesamo. Riduce l'assorbimento di zinco da parte dei villi dell'epitelio dell'intestino tenue, il contenuto in eccesso nel chimo di fibra grossolana, acido folico e ioni rame, calcio e cadmio, che sono antagonisti dello zinco. Il fabbisogno giornaliero di un microelemento per i bambini va da 3 a 7 mg, per le donne - 8 mg, per gli uomini - 11 mg. In breve, il ruolo dello zinco nel corpo umano può essere così caratterizzato: essendo nel pancreas, nelle gonadi, nel fegato, nei linfociti e nei muscoli, il microelemento è vitale per il corretto svolgimento delle reazioni metaboliche, il funzionamento dell'apparato digerente, endocrino e riproduttivo sistemi di una persona.
