Предмет и задачи биологической химии. Краткая история её развития. Роль отечественных и зарубежных учёных в развитии биологической химии. Значение биологической химии для биологии и медицины.
Биохимия изучает химию живой природы : от животных до бактерий и вирусов. Поскольку структурной единицей живых систем является клетка, можно сказать, что биохимия изучает химические компоненты живых клеток, а также реакции и процессы, в которых они участвуют. биохимия в большей степени опирается на органическую химию, а также связана с неорганической, физической и аналитической химией,физиологией. биохимия как наука началась около 100 лет назад,однако корни ее уходят в глубокую древность. Так на основе биохимических процессов развивались такие производства как сыроварение, хлебопечение, виноделие, выделка кожи и т.д. .Впервые в научной литературе термин «биохимия» использовал в 1903 году немецкий химик Карл Нойберг.
Главным для биохимии является выяснение функционального, то есть биологического назначения всех химических веществ и физико-химических процессов в живом организме, а также механизм нарушения этих функций при разных заболеваниях.
В развитии биохимии большую роль сыграли российские ученые: А.Л. Данилевский( труды Д. относятся к физиологии нервной системы и к химизму пищеварения ), А.Н.Бах(теория перекисного окисления) и другие. Огромное значение для успешного развития биохимии сыграли работы зарубежных ученых: Уотсона, Крика, и многих других.
Биохимия прикладное значение для биологии и медицины. например, определение активности ферментов играет важную роль в развитии диагностики. Содержание определенных ферментов в сыворотке крови может служить ценным критерием при диагностике, например, перенесенного инфаркта миокарда, при дифференциальной диагностике различного рода желтух. биохимия создает основу для рационального назначения лекарственных препаратов. позволяет вычислить молекулярные механизмы большого числа врожденных нарушений метаболизма.
2.Роль углеводов в питании человека. Их переваривание, всасывание и транспорт в организме. Пути утилизации в тканях глюкозы, фруктозы, галактозы, маннозы. Фруктоземия. Галактоземия. Особенности микробиологического статуса кишечника грудного ребенка. Бифидус- фактор.
Фруктоза поступает в организм с мёдом, фруктами и различно усваивается у детей и у взрослых людей.
Возможны врожденные нарушения усвоения фруктозы у детей. Фруктозурия развивается при снижении активности кетогексокиназы. В этом случае фруктоза не переходит в последующие продукты, увеличивается её концентрация в крови, следовательно, увеличивается её выведение с мочой, так как порог почек для фруктозы невелик. Фруктоземия (непереносимость фруктозы) наблюдается при отсутствии фруктозо-1-фосфат-альдолазы. Проявлением её является поражением центральной нервной системы, печени.
У взрослого человека:
6.8. Усвоение галактозы и его нарушения
Галактоза поступает в организм в составе молочных продуктов. На первом этапе и у взрослых людей и у детей активация галактозы происходит одинаково с образованием галактозо-1-фосфата.
При врожденном дефекте этого фермента развивается заболевание галактоземия (непереносимость галактозы). При галактоземии развиваются катаракта (помутнение хрусталика), поражение центральной нервной системы и паренхиматозных органов, т.к. галактоза-1-фосфат токсичен в высоких концентрациях.
У взрослых людей:
Усвоение фруктозы и галактозы наиболее активно протекает в печени.
3.Особенности обмена белков и аминокислот. Азотистое равновесие. Коэффициент изнашивания организма. Белковый минимум. Критерии пищевой ценности белков. Белковая диета детей раннего возраста. Квашиоркор.
Азотистый баланс – соотношение между поступающим в организм и выводимым из организма азотом. Различают три вида азотистого баланса: азотистое равновесие, положительный азотистый баланс, отрицательный азотистый баланс
При положительном азотистом балансе поступление азота преобладает над его выделением. В физиологических условиях встречается истинный положительный азотистый баланс (беременность, лактация, детский возраст). Для детей в возрасте 1 года жизни он составляет +30%, в 4 года +25%, в подростковом возрасте +14%. При заболевании почек возможен ложный положительный азотистый баланс, при котором происходит задержка в организме конечных продуктов азотистого обмена.
При отрицательном азотистом балансе преобладает выделение азота над его поступлением. Это состояние возможно при таких заболеваниях как туберкулез, ревматизм, онкологические заболевания.
Азотистое равновесие характерно для здоровых взрослых людей, у которых поступление азота равно его выделению.
Азотистый обмен характеризуется коэффициентом изнашивания, под которым понимают то количество белка, которое теряется из организма в условиях полного белкового голодания. Для взрослого человека он составляет 53 мг N/ кг (или 24 г белка/сутки). У новорожденных коэффициент изнашивания выше и составляет 120 мг N на 1 кг массы тела. Азотистое равновесие обеспечивается белковым питанием.
Белковый рацион характеризуется опредёленными количественными и качественными критериями.
Количественные критерии белкового питания
Белковый минимум – то количество белка, которое обеспечивает азотистое равновесие при условии, что все энергетические затраты обеспечиваются углеводами и жирами. Он составляет 40-45 г/сутки. При длительном использовании белкового минимума страдают иммунные процессы, процессы кроветворения, репродуктивная система. Поэтому для взрослых людей необходим белковый оптимум - то количество белка, которое обеспечивает выполнение всех его функций без ущерба для здоровья. Он составляет 100 – 120 г/сутки.
Качественные критерии белкового питания
Более ценные для организма белки должны отвечать следующим требованиям:
содержать набор всех незаменимых аминокислот (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, аргинин, гистидин, триптофан, фенилаланин);
соотношение между аминокислотами должно быть близким к соотношению их в тканевых белках;
хорошо перевариваться в желудочно-кишечном тракте.
Этим требованиям в большей степени отвечают белки животного происхождения. Для новорожденных все белки должны быть полноценными (белки грудного молока). В возрасте 3-4 лет около 70-75% должно приходиться на полноценные белки. Для взрослых людей их доля должна составлять около 50%.