9. Ферменти, вітаміни, гормони, фактори росту, їх роль у життєдіяльності організмів.

Ферменти – це білки, кожний з яких здатний вибірково каталізувати певну біохімічну реакцію, відіграють провідну роль у регуляції обміну речовин, впливаючи на перебіг усіх життєвих процесів. Всі ферменти – це білки, синтезовані клітиною та мають глобулярну організацію. Класифікація ферментів:

1) Оксидоредуктази – забезпечують перебіг окисно-відновних реакцій;

2) Ліпази – прискорюють реакції синтезу;

3) Трансферази – каталізують реакції внутрішньо молекулярного та міжмолекулярного перенесення різних атомів;

Залежно від хімічного складу ферменти поділяють:

1)Прості – утворені з залишків амінокислот (пепсин,трипсин);

2) Складні – містять білкову частину: апофермент та небілкову частину (кофермент); це вітаміни, НАДФ (Нікотинаміддинуклеотидфосфат), нуклеотиди, катіони, аніони;

Природній комплекс апоферменту з коферментом називається холофермент;

Дія ферментів починається з утворення ферментативно-субстратного комплексу, який нестабільний і після перебігу ферментативної реакції розпадається на продукт та вільний фермент; Каталітичну активність ферменту зумовлює не вся його молекула, а лише активний центр, його структура відповідає хімічній будові речовини яка вступає в реакцію;

Властивість ферментів:

1) специфічність дії – кожний фермент розщеплює поживні речовини лише певної групи (БЖВ) і не розщеплює інші;

2) середовище дії – ферменти діють лише в певному хімічному середовищі : одні в лужному, інші – в кислому;

3) температура дії – найкраще ферменти діють при нормальній температурі тіла, а при температурі +70,+100 вони руйнуються;

4) висока біологічна активність – наприклад, при кімнатній температурі одна молекула ферменту уреаза за одну секунду може розщепити до 30000 молекул сечовини. За відсутністю каталізатора цей процес тривав би близько 3 млн. років;

Швидкість ферментативних реакцій залежить від концентрації ферментів, субстрату, йонів, температури, pH-середовища, наявності активаторів чи інгібіторів;

Вітаміни – органічні сполуки різної хімічної природи, необхідні в невеликих кількостях для нормального обміну речовин і життєдіяльності живих організмів. Багато вітамінів є попередниками коферментів, які беруть участь у ферментативних реакціях. Людина і тварина не синтезують вітаміни, або синтезують у недостатній кількості,тому повинні одержувати їх з їжею. Джерело вітамінів найчастіше є росили. Вітаміни поділяються на:

1)розчинні у воді: В1,В3,В5,В6,В7,В9,В12,В4,В8,В10,В11,С;

2) нерозчинні у воді: А,D2,D3,T,K1,

У 1912р. Для позначення додаткових харчових факторів, що у малих кількостях ефективні для лікування ряду захворювань, Функ ввів термін «вітамін». Тоді виділяли 2 вітаміни – А і В;

Вітаміни – біологічно-активні низькомолекулярні природні сполуки різної хімічної структури,учасники обміну речовині беруть участь в перетворенні енергії, переважно як компонент ферментів. Залежно від розчинності вітаміни поділяють на:

1) водорозчинні: C,B1,B2,B6,B9,B12,B15,P,PP,H;

2) жиророзчинні: А,D,Е,К;

Вітамін С – бере участь в обміні речовин і потрібний для загального розвитку організму; Вітамін В1 – сприяє повному засвоєнню вуглеводів. Міститься у оболонках і зародках зернових культур; Вітамін В2 – входить до складу ферментів, які беруть участь у вуглеводневому і білковому обмінах. Міститься у печінці, в овочах, фруктах, молоці; Вітамін В6 – бере участь в обміні речовин; Міститься у м’ясі, рисі,печінці, квасолі, горосі; Вітамін В12 – бере участь у процесі синтезу білків, сприяє утворенню еритроцитів; Печінка,нирки; Вітамін А – впливає на ріст і розвиток скелета,зір. Рибячий жир, печінка,молоко,м'ясо; Вітамін D– бере участь в утворенні кісткової тканини;

Гормони – це біологічно-активні хімічні речовини, що виділяються ендокринними залозами безпосередньо в кров і впливають на організм в цілому або на певні органи і тканини-мішені. Відкриті у 1902 р. Старлінгом і Бейлісом. Використовуються в організмі для підтримки його гомеостазу, а також регуляції багатьох функцій. Всі гормониреалізують свою дію на організм або на окремі органи і системи за допомогою специфічних рецепторів до цих гормонів. Рецептори до гормонів діляться на 3 основні класи:

а) рецептори, пов’язані з іонними каналами клітині;

б) рецептори, що є ферментами або пов’язані з білками-передавачами сигналу з ферментативною функцією;

в) рецептори ретинової кислоти, стероїдних і тиреоїдниї гормонів, які зв’язуються з ДНК і регулюють роботу генів;

Механізм дії: коли гормон, що знаходиться в крові, досягає клітини-мішені, він вступає в взаємодію із специфічними рецепторами; рецептори «прочитують послання» організму, і в клітині починають відбуватися певні зміни.

Фактори росту– клас невеликих природніх пептидів та білків, що беруть участь в сигнальних системах організму еукаріотів, зв’язуючись із рецепторами на поверхні клітин із головною метою стимулювання росту ії та росту їх диференціації.Конкретний ефект на клітину та тип клітин, наякі діє фактор росту, залежить від конкретного фактору. Наприклад, білок морфогенезу кісток стимулює диференціацію клітин кісток, тоді як фактор росту фібробластів і васкулоендотеліальный фактор росту стимулюють диференціювання кровоносних судин (ангіогенез).

Термін «фактори росту» часто використовується рівноцінно із термінами «цитокіни» та «гормони». Проте, на відміну від гормонів, фактори росту секретуються локально та мають обмежену область дії, тоді як гормони переносяться кровотоком і мають ефект на дуже віддаленні тканини організму. Крім того, гормони не обов'язково мають пептидну природу.