Ферменты и гормоны. Витамины, ферменты, гормоны - их роль в организме. Рецессивным называется признак…

Организм человека – уникальный механизм, в котором каждую секунду происходит огромное количество разных химических процессов. Все процессы взаимосвязаны между собой и обеспечивают непрерывную нормальную работу человеческого организма. Обмен веществ, синтез, регенерация клеток, самовосстановление и множество других реакций осуществляются благодаря поступлению жизненно необходимых веществ – минералов, ферментов, фосфолипидов, витаминов, углеводов, нуклеиновым кислотам. Все вещества принимают участие в биохимических реакциях и нормализируют работу внутренних органов и систем.

Для ускорения химических реакций необходимы . Ферменты представляют собой белковые молекулы, которые ускоряют протекание всех химических реакций. Это катализаторы, которые способствуют перевариванию и распаду жиров, белков, сокращению мышц и проведению нервных импульсов. Также они принимают участие в обменных процессах и синтезе. Ферменты выполняют колоссальную роль для человеческого организма. Данные вещества выполняют функцию контроля во всех биохимических процессах. Без них совершенно невозможно существование любого живого организма.

Ферменты и гормоны

Вместе с ферментами в кровь поступают гормоны. Они также играют важную роль во всех процессах, которые происходят в человеческом организме. Основная роль гормонов – правильная настройка функционирования организма. Они необходимы для поддерживания гомеостаза и регулируют такие функции, как обмен веществ, рост, развитие, реакцию на изменение окружающей среды. Гормоны, как и ферменты, принимают участие в химических реакциях. Благодаря гормонам в организме происходит регулирование клеточной активности и укрепление костей.

Большинство действуют через ферментные системы, являясь при этом их активаторами. Они могут быть группами ферментов. Тесная функциональная связь между гормонами и ферментами проявляется практически во всех химических процессах. Несмотря на общность биологических регуляторов, есть отличительные черты данных веществ. Свою активность ферменты проявляют в клетках, где они синтезируются. Гормоны, в свою очередь, переносятся током крови к клеткам и тканям, которые ими стимулируются. Биохимическая функция гормонов значительно слабее, нежели функциональность ферментов. Но результат действия гормонов более заметен, нежели биоэффект ферментов.

Дефицит гормонов и ферментов в организме

Нехватка жизненно необходимых веществ сказываются негативно на работоспособности всего организма. При нехватке ферментов нарушаются обменные процессы в организме и все химические реакции. При недостаче гормонов также происходят значительные сбои в работе человеческого организма. В обоих случаях дефицит важных веществ провоцирует серьезные заболевания – сахарный диабет, грибковые болезни, болезни крови, аллергические заболевания, нарушения работы щитовидной железы и т.д.

Нехватка и может быть как врожденной, так и приобретенной. Врождённая форма передаётся внутриутробно по наследственности, заболеваниях матери, внутриутробных последствий (патологий, травм). Приобретенная форма может развиваться в любом возрасте. На нехватку жизненно необходимых веществ может повлиять различные заболевания, неправильное питание, вредные привычки.

Каждый человек, независимо от возраста должен следить за своим здоровье. Если не получается восполнить организм необходимыми вещества природным путем (употребляя продукты с их содержанием), на помощь придут . БАДы широко используются в медицинской практике. Это универсальные добавки к пище, которые применяют в лечебных и профилактических целях.

на тему:

Учитель химии

и биологии

Тохчукова В.Б.

МОУ «СОШ п. Кавказский»

2008 г.

Интегрированный урок по химии и биологии

Цель : изучение биохимической природы ферментов, гормонов, витаминов.

Задачи . образовательные: рассмотреть ферменты, гормоны, витамины с химической стороны, обобщить и закрепить знания учащихся о роли ферментов, гормонов и витаминов для организма человека, раскрыть сущность механизма действия ферментов; реализовать межпредметные связи;

развивающие: развивать познавательный интерес путем выполнения лабораторного опыта, развивать логическое мышление, умение делать выводы; развивать интерес к предмету, любознательность;

воспитательные: воспитывать ответственность, аккуратность, бережное обращение с химическими реактивами.

План урока

I Организационный момент.

II 1. Проверка знаний учащихся (беседа).

2. Обобщение знаний учащихся.

5. Задание на дом.

ХОД УРОКА:

“Мыслящий ум не чувствует себя счастливым,

пока ему не удается связать воедино

разрозненные факты, им наблюдаемые”

Д. Хевеши

Проверка знаний учащихся.

Фронтальный опрос учащихся. Вопросы:

Что такое ферменты? Какую роль они выполняют в организме?

Какие вам известны ферменты?

Что такое гормоны? Где они вырабатываются?

Какие гормоны вам известны? Какие функции выполняют?

Дайте определение понятию витамин. Кто открыл витамины?

На какие две группы можно разделить все витамины?

Назовите известные вам витамины.

Какова роль витаминов для организма?

Обобщение знаний учащихся.

Сегодня на уроке продолжим знакомство с органическими веществами: ферментами, гормонами, витаминами. В процессе изучения материала постараемся решить поставленные задачи урока.

Наш урок будет проходить под девизом (Д. Хевеши).

Прежде чем начать изучение нового материала о ферментах, послушаем небольшую сказку.

Умирая, старый араб завещал своим сыновьям 17 прекрасных белых верблюдов. Старшему половину, среднему – третью часть, младшему – девятую часть. Когда араб умер, сыновья принялись делить свое наследство, но 17 верблюдов не делится ни на 2, ни на 3, ни на 9. В это время через пустыню шел бедный ученый, дервиш и вел за собой старого черного верблюда. Он подошел к братьям и спросил, о чем они горюют. Братья поведали о своем наследстве и невозможности его поделить. Тогда дервиш подарил им своего верблюда. У них стало 18 верблюдов и все получилось: старший получил 9 верблюдов, средний – 6 верблюдов, младший – 2 верблюда, остался старый верблюд ученого. “Что с ним делать?” – спросили братья. “Отдайте его мне” – попросил ученый, и братья вернули ему верблюда. Вот и ферменты , так же, как и старый верблюд дервиша помогают осуществлять реакции в организме.

Так что же такое ферменты?

Ферменты – это белковые молекулы, синтезируемые живыми клетками.

В каждой клетке имеются сотни различных ферментов. С их помощью осуществляются многочисленные химические реакции, которые могут с большой скоростью идти при температурах, подходящих для данного организма, то есть в пределах от 5 о до 40 о. Чтобы эти реакции протекали вне организма с той же скоростью потребовались бы высокие температуры и резкие изменения условий. Для клетки это означало бы гибель, так как вся работа клетки строится таким образом, чтобы избежать любых сколько-нибудь заметных изменений в нормальных условиях ее существования.

Таким образом, можно сказать, что ферменты – это биологические катализаторы, то есть вещества, которые ускоряют биохимические реакции. Они абсолютно необходимы, потому что без них реакции в клетке протекали бы слишком медленно.

Что же обозначает термин-фермент

Термин “фермент” (от лат. fermentum – закваска) был предложен в начале XVII века голландским ученым Ван Гельмондом. Почти все ферменты являются белками (но не все белки – ферменты). Представление о том, что ферменты – белки утвердилось не сразу. Для этого надо было научиться их выделять в высоко кристаллической форме. Впервые ферменты в такой форме выделил в 1926 году Дж. Самнер. После этого потребовалось еще 10 лет, в течение которых было получено еще несколько ферментов в кристаллической форме, чтобы представление о белковой природе ферментов стало доказанным и получило всеобщее признание.

Ферменты (энзимы) – это специфические белки глобулярной природы, которые присутствуют во всех живых организмах и играют роль биологических катализаторов. (Вспомнить, что такое катализаторы.)
Свойства ферментов . Ферментам свойственна высокая активность, но она меняется в зависимости от рН (концентрации ионов водорода), температуры, давления.
Специфичность ферментов состоит в том, что каждый из них действует только на одну реакцию (например, уреаза расщепляет только мочевину). Фермент обладает способностью различать среди множества молекул именно те, которые должны вступать в реакцию, – эти молекулы называют субстратом (S). В контакт с субстратом вступает лишь очень небольшая часть молекулы фермента (3–5 аминокислотных остатков). Эта часть – активный центр фермента (рис. 1).

Механизм действия ферментов. Взаимодействие субстрата (S) c ферментом впервые изучил немецкий ученый Эмиль Фишер. Он высказал гипотезу (1880), согласно которой субстрат подходит активному центру фермента как «ключ к замку» (рис. 2).

Образовавшиеся продукты по форме уже не соответствуют активному центру. Они отделяются от «замка» фермента и поступают в окружающую среду, после этого освободившийся активный центр может принимать новые молекулы субстрата.

Названия ферментов производят от названий субстратов, на которые они действуют, по схеме: тип катализируемой данным ферментом реакции + название одного из продуктов реакции (или одного из ее участников) с прибавлением окончания - аза .
Окончание -аза служит для обозначения ферментной природы. Например: фермент гликозидаза участвует в реакциях гидролиза гликозидных связей в сахарах; трансаминазы способствуют переносу группы NH 2 от аминокислот к различным -кетокислотам. Молочная оксидаза (другое название – дегидрогеназа ) катализирует превращение молочной кислоты в уксусную:

Вывод . По названию фермента можно понять сущность реакции.

Группа	Катализируемая реакция
Оксидоредуктазы. 480 ферментов, большая роль в энергетических процессах	Катализирует реакции окисления – восстановления, перенос атомов H и O или электронов от одного к другому.
Трансферазы	Перенос определенных группы атомов от одного вещества к другому
Гидролазы. 460 ферментов, к ним относятся пищеварительные ферменты, входящие в состав лизосом и других органоидов, где они способствуют распаду более крупных биомолекул на простые	Реакции гидролиза, при которых из субстрата образуются два продукта.
Лиазы. 230 ферментов, участвующих в регуляциях синтеза и распада промежуточных продуктов обмена	Ферменты, катализируемые реакции разрыва связей, в субстрате без присоединения воды или окисления.
Изомеразы. 80 ферментов	Ферменты, катализирующие превращения в пределах одной молекулы, они вызывают внутримолекулярные перестройки.
Лигазы (синтетазы) (около 80 ферментов)	Катализируемое соединение 2-х молекул с использованием энергии фосфатной связи, сопряжено с распадом АТФ.

д) Практическое применение ферментов

Может ли человек использовать знания о ферментах в своей практической деятельности?

Существует ли определенная наука, которая занимается изучением ферментов?

Энзимология – учение о ферментах, выделено в самостоятельную науку.

Ферменты получили широкое применение в легкой, пищевой и химической промышленности, а также в медицинской практике.

В пищевой промышленности ферменты используют при приготовлении безалкогольных напитков, сыров, консервов, колбас, копченостей.

В животноводстве ферменты используют при приготовлении кормов.

Ферменты используют при изготовлении фотоматериалов.

Ферменты используют при обработке овса и конопли.

Ферменты используют для смягчения кожи в кожевенной промышленности.

Ферменты входят в состав стиральных порошков, зубных паст.

В медицине ферменты имеют диагностическое значение – определение отдельных ферментов в клетке помогает распознаванию природы заболевания (например вирусный гепатит – по активности фермента в плазме крови) их используют для замещения недостающего фермента в организме.

Теперь давайте поговорим о витаминах.

Сообщение 1. «История открытия витаминов» (3 мин). В сообщении ученика содержатся следующие сведения. В 1880 г. Николай Иванович Лунин проводил опыты с белыми мышами, питавшимися цельным молоком и его искусственным аналогом. В 1886 г. Х.Эйкман установил связь между однообразной диетой из полированного риса и заболеваемостью бери-бери.
Уточненное определение: «Витамины – низкомолекулярные органические соединения разного химического строения, объединенные по признаку их строгой необходимости для жизнедеятельности организмов».

Определение К.Функа: «Витамины – жизненно важные вещества, играющие важную роль в обмене веществ и поступающие с пищей извне».
Учитель рассказывает о классификации витаминов, их функциях в организме, используя табл. 1.

Таблица 1

Классификация и номенклатура витаминов

· Признаки недостаточности витаминов на уроке можно подробно не рассматривать, а после ознакомления с классификацией витаминов дать задание по учебнику, по тексту которого дети дополнят таблицу.
· Работу можно построить и следующим образом: разделить учащихся на группы и предложить им, пользуясь текстом учебника, заполнить таблицу, в которой указаны не все, а лишь не приведенные в учебнике факты. Одна группа будет рассматривать водорастворимые, а другая – жирорастворимые витамины. Таблицу нужно заранее заготовить, размножить и раздать детям перед уроком.
· Можно предложить учащимся прослушать сообщения с одновременным заполнением таблицы под руководством учителя. При таком варианте изучения темы больше детей выполняют домашнюю подготовительную работу.

Сообщение 2. «Потребность человеческого организма в витаминах» (3 мин). Работа с учебником, заполнение табл. 3.

Таблица 2

Витамин	Суточная потребность

Сообщение 3. «Витаминный стол» (3–4 мин). См. табл. 2.

Таблица 3

Вводятся понятия гипервитаминоза (переизбытка витаминов в пище), гиповитаминоза и авитаминоза (резкого недостатка витаминов), рассказывается о симптомах недостаточности витаминов. В работе можно использовать фотографии больных авитаминозом людей, приводить клинические описания.
Учитель делает вывод: для восполнения суточной потребности в витаминах нужно съедать очень много натуральных продуктов или принимать искусственные витамины, но необходимо помнить при этом, что витамины – это лекарственные препараты, употреблять их без меры нельзя.
Витамин C, или аскорбиновая кислота, – представитель водорастворимых витаминов. Это – белое кристаллическое вещество.
Химическое строение:

Витамин С не синтезируется в организме человека и животных, а поступает в готовом виде преимущественно с растительной пищей. В растениях витамин С образуется из углевода глюкозы. Содержание витамина С в листьях растений достигает максимума в фазе цветения, а затем резко снижается. В период опадения листьев этот витамин в них почти не содержится.

Витамин С

Эколого-географическая зависимость синтеза витамина С . Существует следующая зависимость: чем севернее (холоднее), тем интенсивнее в растениях формируется витамин С. Чем больше влажность почвы, тем быстрее происходит синтез витамина С.
Фосфорно-калийные удобрения повышают содержание витамина С в растениях, а азотные удобрения, наоборот, понижают.
Этот этап урока можно провести либо с помощью сообщения ученика, которого следует заранее подготовить, либо обратить внимание детей на табл. 2, в которой показана концентрация витамина С в разных продуктах, и попросить выяснить зависимость на основании предложенных фактов. По окончании устной работы следует записать в тетрадь главные сведения о витамине С: суточная потребность человека в витамине С составляет 50–100 мг., избыток и недостаточность витамина С опасны гипер- и гиповитаминозами.
Работа с текстом книги по предложенному выше плану. Выяснение симптомов авитаминоза С, способов борьбы с авитаминозом С (цингой).
На этом этапе урока следует акцентировать внимание детей на поведении главных героев произведения Дж.Лондона «Ошибка Господа Бога». Попросить их дать оценку моральным качествам главных героев, подойти к вопросу о смысле названия произведения. В заключение записать основные симптомы авитаминоза С, способы лечения.

ОСНОВНЫЕ ГОРМОНЫ ЧЕЛОВЕКА

Гормоны – это биологически активные вещества, выполняют регуляторную функцию.

Гормоны гипофиза: передней доли гипофиза. Железистая ткань передней доли продуцирует:

– гормон роста (ГР), или соматотропин, который воздействует на все ткани организма, повышая их анаболическую активность (т.е. процессы синтеза компонентов тканей организма и увеличения энергетических запасов).

– меланоцит-стимулирующий гормон (МСГ), усиливающий выработку пигмента некоторыми клетками кожи (меланоцитами и меланофорами);

– тиреотропный гормон (ТТГ), стимулирующий синтез тиреоидных гормонов в щитовидной железе;

– фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ), относящиеся к гонадотропинам: их действие направлено на половые железы (см. также РЕПРОДУКЦИЯ ЧЕЛОВЕКА).

– пролактин, обозначаемый иногда как ПРЛ, – гормон, стимулирующий формирование молочных желез и лактацию.

Гормоны задней доли гипофиза – вазопрессин и окситоцин. Оба гормона продуцируются в гипоталамусе, но сохраняются и высвобождаются в задней доле гипофиза, лежащей книзу от гипоталамуса. Вазопрессин поддерживает тонус кровеносных сосудов и является антидиуретическим гормоном, влияющим на водный обмен. Окситоцин вызывает сокращение матки и обладает свойством «отпускать» молоко после родов.

Тиреоидные и паратиреоидные гормоны. Щитовидная железа расположена на шее и состоит из двух долей, соединенных узким перешейком (см. ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА). Четыре паращитовидных железы обычно расположены парами – на задней и боковой поверхности каждой доли щитовидной железы, хотя иногда одна или две могут быть несколько смещены.

Главными гормонами, секретируемыми нормальной щитовидной железой, являются тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3). Тиреоидные гормоны стимулируют белковый синтез и распад питательных веществ с высвобождением тепла и энергии, что проявляется повышенным потреблением кислорода. Эти гормоны влияют также на метаболизм углеводов и, наряду с другими гормонами, регулируют скорость мобилизации свободных жирных кислот из жировой ткани. Короче говоря, тиреоидные гормоны оказывают стимулирующее действие на обменные процессы.

Гормоны надпочечников. Надпочечники – небольшие образования, расположенные над каждой почкой. Они состоят из внешнего слоя, называемого корой, и внутренней части – мозгового слоя. Обе части имеют свои собственные функции, а у некоторых низших животных это совершенно раздельные структуры. Каждая из двух частей надпочечников играет важную роль как в нормальном состоянии, так и при заболеваниях. Например, один из гормонов мозгового слоя – адреналин – необходим для выживания, так как обеспечивает реакцию на внезапную опасность. При ее возникновении адреналин выбрасывается в кровь и мобилизует запасы углеводов для быстрого высвобождения энергии, увеличивает мышечную силу, вызывает расширение зрачков и сужение периферических кровеносных сосудов. Таким образом, направляются резервные силы для «бегства или борьбы», а кроме того снижаются кровопотери благодаря сужению сосудов и быстрому свертыванию крови. Адреналин стимулирует также секрецию АКТГ (т.е. гипоталамо-гипофизарную ось). АКТГ, в свою очередь, стимулирует выброс корой надпочечников кортизола, в результате чего увеличивается превращение белков в глюкозу, необходимую для восполнения в печени и мышцах запасов гликогена, использованных при реакции тревоги.

Гипофункция (сниженная активность) надпочечников встречается в острой или хронической форме. Причиной гипофункции бывает тяжелая, быстро развивающаяся бактериальная инфекция: она может повредить надпочечник и привести к глубокому шоку. В хронической форме болезнь развивается вследствие частичного разрушения надпочечника (например, растущей опухолью или туберкулезным процессом) либо продукции аутоантител. Это состояние, известное как аддисонова болезнь, характеризуется сильной слабостью, похуданием, низким кровяным давлением, желудочно-кишечными расстройствами, повышенной потребностью в соли и пигментацией кожи. Аддисонова болезнь, описанная в 1855 Т.Аддисоном, стала первым распознанным эндокринным заболеванием.

Адреналин и норадреналин – два основных гормона, секретируемых мозговым слоем надпочечников. Адреналин считается метаболическим гормоном из-за его влияния на углеводные запасы и мобилизацию жиров. Норадреналин – вазоконстриктор, т.е. он сужает кровеносные сосуды и повышает кровяное давление. Мозговой слой надпочечников тесно связан с нервной системой; так, норадреналин высвобождается симпатическими нервами и действует как нейрогормон.

Избыточная секреция гормонов мозгового слоя надпочечников (медуллярных гормонов) возникает при некоторых опухолях. Симптомы зависят от того, какой из двух гормонов, адреналин или норадреналин, образуется в большем количестве, но чаще всего наблюдаются внезапные приступы приливов, потливости, тревоги, сердцебиения, а также головная боль и артериальная гипертония.

Тестикулярные гормоны. Семенники (яички) имеют две части, являясь железами и внешней, и внутренней секреции. Как железы внешней секреции они вырабатывают сперму, а эндокринную функцию осуществляют содержащиеся в них клетки Лейдига, которые секретируют мужские половые гормоны (андрогены), в частности D4-андростендион и тестостерон, основной мужской гормон. Клетки Лейдига вырабатывают также небольшое количество эстрогена (эстрадиола). Андрогены, в частности тестостерон, ответственны за развитие вторичных половых признаков у мужчин. Нарушение эндокринной функции семенников сводится в большинстве случаев к недостаточной секреции андрогенов.

Гормоны яичников. Яичники имеют две функции: развитие яйцеклеток и секреция гормонов (см. также РЕПРОДУКЦИЯ ЧЕЛОВЕКА). Гормоны яичников – это эстрогены, прогестерон и D4-андростендион. Эстрогены определяют развитие женских вторичных половых признаков. Эстроген яичников, эстрадиол, вырабатывается в клетках растущего фолликула – мешочка, который окружает развивающуюся яйцеклетку. В результате действия как ФСГ, так и ЛГ, фолликул созревает и разрывается, высвобождая яйцеклетку. Пониженная секреция эстрадиола имеет место при недоразвитии яичников. Функция яичников снижается и в менопаузе, так как запас фолликулов истощается и как следствие падает секреция эстрадиола, что сопровождается целым рядом симптомов, наиболее характерным из которых являются приливы. Избыточная продукция эстрогенов обычно связана с опухолями яичников. Наибольшее число менструальных расстройств вызвано дисбалансом гормонов яичников и нарушением овуляции.

Гормоны поджелудочной железы. Поджелудочная железа осуществляет как внутреннюю, так и внешнюю секрецию. Экзокринный (относящийся к внешней секреции) компонент – это пищеварительные ферменты, которые в форме неактивных предшественников поступают в двенадцатиперстную кишку через проток поджелудочной железы. Внутреннюю секрецию обеспечивают островки Лангерганса, представленные клетками нескольких типов: альфа-клетки секретируют гормон глюкагон, бета-клетки – инсулин. Основное действие инсулина заключается в понижении уровня глюкозы в крови, осуществляемое главным образом тремя способами: 1) торможением образования глюкозы в печени; 2) торможением в печени и мышцах распада гликогена (полимера глюкозы, который организм при необходимости может превращать в глюкозу); 3) стимуляцией использования глюкозы тканями. Недостаточная секреция инсулина или повышенная его нейтрализация аутоантителами приводят к высокому уровню глюкозы в крови и развитию сахарного диабета. Главное действие глюкагона – увеличение уровня глюкозы в крови за счет стимулирования ее продукции в печени. Хотя поддержание физиологического уровня глюкозы в крови обеспечивают в первую очередь инсулин и глюкагон, другие гормоны – гормон роста, кортизол и адреналин – также играют существенную роль.

Желудочно-кишечные гормоны. Гормоны желудочно-кишечного тракта – гастрин, холецистокинин, секретин и панкреозимин. Это полипептиды, секретируемые слизистой оболочкой желудочно-кишечного тракта в ответ на специфическую стимуляцию. Полагают, что гастрин стимулирует секрецию соляной кислоты; холецистокинин контролирует опорожнение желчного пузыря, а секретин и панкреозимин регулируют выделение сока поджелудочной железы.

Нейрогормоны – группа химических соединений, секретируемых нервными клетками (нейронами). Эти соединения обладают гормоноподобными свойствами, стимулируя или подавляя активность других клеток; они включают упомянутые ранее рилизинг-факторы, а также нейромедиаторы, функции которых заключается в передаче нервных импульсов через узкую синаптическую щель, отделяющую одну нервную клетку от другой. К нейромедиаторам относятся дофамин, адреналин, норадреналин, серотонин, гистамин, ацетилхолин и гамма-аминомасляная кислота.

В середине 1970-х годов был открыт ряд новых нейромедиаторов, обладающих морфиноподобным обезболивающим действием; они получили название «эндорфины», т.е. «внутренние морфины». Эндорфины способны связываться со специальными рецепторами в структурах головного мозга; в результате такого связывания в спинной мозг посылаются импульсы, которые блокируют проведение поступающих болевых сигналов. Болеутоляющее действие морфина и других опиатов несомненно обусловлено их сходством с эндорфинами, обеспечивающим их связывание с теми же блокирующими боль рецепторами.

3. Лабораторные опыты «Обнаружение аскорбиновой кислоты» и «Открытие фермента каталазы».

Лабораторный опыт

«Обнаружение аскорбиновой кислоты в некоторых продуктах»

Витамин С очень нестоек, разрушается на воздухе, при соприкосновении с металлическими предметами, при нагревании. Исследование основано на свойстве витамина С обесцвечивать йод. Работу выполняем по инструктивной карточке.

ИНСТРУКТИВНАЯ КАРТОЧКА.

Спиртовой раствор йода разведите с водой до цвета крепкого чая.

Добавьте в раствор крахмальный клейстер до получения синей окраски.

Возьмите 1 мл сока лимона, к нему по каплям добавьте клейстер. Наблюдайте за окраской. Если раствор йода (синий цвет) обесцветился – то аскорбиновой кислоты (витамина С) много, если нет – то мало.

Проделайте подобные опыты с яблочным соком.

Нагрейте яблочный сок на спиртовке. Повторите опыт с нагретым соком.

Сделайте вывод.

Лабораторный опыт
«Открытие фермента каталазы»

Цель: доказать присутствие ферментов в животных и растительных клетках.
Оборудование и реактивы : штатив с пробирками, микроскоп, предметное стекло, лучинка, спички; стакан с Н 2 О 2 (3%-й р-р), песок, ткани растительные и животные.

Ход работы

Задание 1. Ферменты содержатся в каждой животной и растительной клетках. Большая часть ферментов связана с определенными клеточными структурами (ядро, цитоплазма, пластиды, лизосомы и т. д.), где и осуществляется их функция. Каталаза содержится в микротельцах (пероксисомах ). Эти тельца имеют овальную форму, зернистую структуру, находятся в цитоплазме (рис. 4).

Фермент каталаза катализирует расщепление пероксида водорода с образованием молекул воды и кислорода:

Расщепляя Н 2 О 2 , каталаза играет защитную роль. Она обезвреживает ядовитое вещество (пероксид водорода), которое непрерывно образуется в клетке в процессе жизнедеятельности. Активность фермента очень высока: при 0 °С – 1 молекула катализатора разлагает за 1 секунду до 40 000 молекул Н 2 О 2 .

Задание 2. Выполнить практическую часть.

Прилейте по 2 мл Н 2 О 2 в пять пробирок с:
а) сырой печенью;
б) вареной печенью;
в) сырым картофелем;
г) вареным картофелем;
д) песком.

На предметное стекло в каплю воды положите лист бегонии и рассмотрите его под микроскопом.

Нанесите на лист бегонии две капли пероксида водорода и под микроскопом наблюдайте бурное выделение пузырьков кислорода из клеток листа бегонии.

4. Ответьте на вопросы.

Чем обусловлено расщепление пероксида водорода в пробирках с кусочками сырой печени, сырого картофеля и при действии пероксида водорода на лист бегонии?

Какие уровни организации молекулы белка-фермента каталазы разрушаются при варке картофеля и печени в нашем опыте и разрыв каких молекулярных связей привел к денатурации этого белка?

Почему расщепление пероксида водорода в пробирках с кусочками вареного картофеля и печени, а также в пробирке с песком не наблюдалось?

Результаты эксперимента:

4. Закрепление знаний учащихся.

Вопросы для закрепления:

Теперь вспомним, о чем шла речь на сегодняшнем уроке.

Что такое ферменты?

Перечислите свойства ферментов.

В чем выражается специфичность ферментов?

Что лежит в основе механизма взаимодействия субстрата и фермента?

Каковы принципы номенклатуры ферментов?

Назовите классы ферментов и укажите реакции, которые они катализируют.

Дайте определение витаминам. Кто их открыл?

Какие витамины вы знаете?

Что такое гормоны? В чем сходство и отличие фермента и гормона? Где образуются гормоны?

Какие функции выполняют гормоны?

5.Задание на дом.

Выучить тему «Ферменты. Витамины. Гормоны», подготовить сообщение на тему «Лекарства», завершить лабораторный опыт «Обнаружение аскорбиновой кислоты в различных продуктах».

Литература:

Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. М.: Мир, 1990, т. 1, с. 195–209;
Демьяненков Е.Н. Биология в вопросах и ответах. М.: Просвещение, 1996, с. 38;

Ермолаев М.В. Биологическая химия. М.: Медицина, 1983, с. 92–114;

Корсунская В.М., Мироненко Г.Н., Мокеева З.А., Верзилин Н.М. Уроки общей биологии. М.: Просвещение, 1986, с. 137–141;

Муртазин Г.М. Задачи и упражнения по общей биологии. М.: Просвещение, 1981, с. 81–82, 91–92;

Овчинников Ю.А., Шамин А.Н. Строение и функции белков. (Библиотека Детской энциклопедии.) М.: Педагогика, 1983, с. 49–74;

Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия-11. М.: Просвещение, 1998.

Д.В.КУЗНЕЦОВА, учитель химии «Ферменты».

Витамины – сложные органические вещества, содержащиеся в продуктах питания в очень малых количествах. Они не служат источником энергии, но абсолютно необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. Недостаточность того или иного витамина приводит к нарушению обмена веществ; данное состояние называется авитаминозом . Его можно прекратить, добавляя нужный витамин в рацион.

Наиболее важными для человека являются витамины A, B, C, D, K и другие.

Гормоны – биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами и выделяемые ими непосредственно в кровь. Гормоны влияют на жизнедеятельность органов, для которых они предназначены, изменяя биохимические реакции путем активации или торможения ферментативных процессов. Известно около 30 гормонов, производимых организмами человека и млекопитающих.

Ферменты – глобулярные белки, синтезируемые живыми клетками. В каждой клетке имеются сотни ферментов. Они помогают осуществлять биохимические реакции, действуя как катализаторы. Без них реакции в клетке протекали бы слишком медленно и не могли бы поддерживать жизнь. Ферменты делятся на анаболические (реакции синтеза) и катаболические (реакции распада). Нередко в процессе превращения одного вещества в другое участвуют несколько ферментов; такая последовательность реакций называется метаболический путь .

Основные свойства ферментов:

Увеличивают скорость реакции;

Не расходуются в реакции;

Их присутствие не влияет на свойства продуктов реакции;

Активность ферментов зависит от pH, температуры, давления и концентрации;

Ферменты изменяют энергию активации, при которой может произойти реакция;

Ферменты не изменяют сколько-нибудь значительно температуру, при которой происходит реакция.

Высокая специфичность фермента объясняется особой формой его молекулы, точно соответствующей молекуле субстрата (вещества, атакуемого ферментом). Эту гипотезу называют гипотезой «ключа и замка». В середине XX века исследования показали, что субстрат может вызывать изменения в структуре фермента; фермент изменяет свою форму, что даёт ему возможность наиболее эффективно выполнять свою функцию.

Многим ферментам для эффективной работы требуются небелковые компоненты, называемые кофакторами . Такими веществами могут быть неорганические ионы, заставляющие ферменты принять форму, способствующую ферментативной реакции, простетические группы (флавинадениндинуклеотид (ФАД), гем), занимающие такое положение, при котором они могут эффективно содействовать реакции, и коферменты (НАД, НАДФ, АТФ).

Некоторые вещества могут вызывать замедление ферментативных реакций, действуя как ингибиторы. При этом они соединяются с субстратом сами, занимая место фермента и сводя на нет ферментативный эффект ( конкурентное ингибирование ), или вызывают денатурацию ферментативного белка ( неконкурентное ингибирование ).

Ферменты и гормоны Урок химии в 10 (11) классе Автор: учитель химии Ким Н.В. МОУ СОШ №6 г. Нягани ХМАО-Югры Тюменской области Ферменты Ферменты - это белковые вещества, играющие очень важную роль в различных биохимических процессах в организме. Они необходимы для переваривания пищевых продуктов, стимуляции деятельности головного мозга, процессов энергообеспечения клеток, восстановления органов и тканей. Функция каждого из ферментов уникальна, т.е. каждый фермент активизирует только один биохимический процесс. В связи с этим в организме существует огромное количество энзимов. Ферменты В зависимости от того, какие виды реакций организма катализируют ферменты, они выполняют различные функции. Чаще всего их подразделяют на две основные группы: пищеварительные и метаболические. Пищеварительные ферменты выделяются в желудочно-кишечном тракте, разрушают питательные вещества, способствуя их абсорбции в системный кровоток. Метаболические ферменты катализируют биохимические процессы внутри клеток. Пищеварительные ферменты Различают три основные категории таких ферментов: амилаза, протеазы, липаза. Амилаза расщепляет углеводы и находится в слюне, панкреатическом секрете и в содержимом кишечника. Различные виды амилазы расщепляют различные сахара. Протеазы, находящиеся в желудочном соке, панкреатическом секрете и в содержимом кишечника, помогают переваривать белки. Липаза, находящаяся в желудочном соке и панкреатическом секрете, расщепляет жиры. Ферменты Некоторые виды пищевых продуктов содержат ферменты. К сожалению, ферменты очень чувствительны к высокой температуре и легко разрушаются при нагревании. Для того чтобы организм получил дополнительное количество ферментов, следует или есть продукты, содержащие их, в сыром виде или принимать биологически активные пищевые добавки с такими ферментами. Ферментами богаты продукты растительного происхождения: авокадо, папайя, ананасы, бананы, манго, ростки. Протеолитические ферменты Протеолитическими ферментами являются пепсин, трипсин, реннин, панкреатин и химотрипсин. Помимо улучшения пищеварения, эти ферменты оказывают противовоспалительное действие. Панкреатин используют при ферментной недостаточности поджелудочной железы, муковисцидозе, нарушениях пищеварения, пищевой аллергии, аутоиммунных заболеваниях, вирусных инфекциях и спортивных травмах. Ферменты выпускаются в таблетках, капсулах, в виде порошка и жидкости. Они продаются в комбинации или по отдельности. Ферменты Для получения хорошего эффекта лучше применять формулы, содержащие все основные ферменты амилазы, протеазы, липазы. Обычно пищеварительные ферменты принимают после еды, но если вы едите продукты, прошедшие технологическую обработку или измельченные, то во время еды. Все препараты, содержащие ферменты, следует хранить в прохладном месте. Таблетки и жидкости в холодильнике, а порошок и капсулы - в сухом прохладном месте. Свойства ферментов 1. Важнейшим свойством ферментов является преимущественное течение одной из нескольких теоретически возможных реакций. В зависимости от условий ферменты способны катализировать как прямую так и обратную реакцию. Это свойство ферментов имеет большое практическое значение. 2. Другое важнейшее свойство ферментов термолабильность, т. е. высокая чувствительность к изменениям температуры. Так как ферменты являются белками, то для большинства из них температура свыше 70 C приводит к денатурации и потере активности. При увеличении температуры до 10 С реакция ускоряется в 2-3 раза, а при температурах близких к 0 С скорость ферментативных реакций замедляется до минимума. Свойства ферментов 3. Следующим важным свойством является то, что ферменты находятся в тканях и клетках в неактивной форме (проферменте). Классическими его примерами являются неактивные формы пепсина и трипсина. Существование неактивных форм ферментов имеет большое биологическое значение. Если бы пепсин вырабатывался сразу в активной форме, то пепсин "переваривал" стенку желудка, т. е. желудок "переваривал" сам себя. Классификация ферментов На Международном биохимическом съезде было принято, что ферменты должны классифицироваться по типу реакции, катализируемой ими. В названии фермента обязательно присутствует название субстрата, т. е. того соединения, на которое воздействует данный фермент, и окончание -аза. (Аргиназа катализирует гидролиз аргинина и т.д.) По этому принципу все ферменты были разделены на 6 признаков. 1.Оксидоредуктазы - ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, например каталаза: 2H2O2-->O2+2H2O Классификация ферментов 1.Оксидоредуктазы - ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, например каталаза: 2 H2O2-->O2+2 H2O 2.Трансферазы - ферменты, катализирующие перенос атомов или радикалов. 3.Гидролазы - ферменты, разрывающие внутримолекулярные связи путем присоединения молекул воды, например фосфатаза: OH R - O - P = O + H2O --> ROH + H3PO4 OH Классификация ферментов 4.Лиазы - ферменты, отщепляющие от субстрата ту или иную группу без присоединения воды, негидролитическим путем. Например: отщепление карбоксильной группы декарбоксилазой: O O // || CH3 - C - C ---- > CO2 + CH3 - C || \ \ O OH H 5.Изомеразы - ферменты, катализирующие превращение одного изомера в другой: глюкозо-6-фосфат --> глюкозо-1-фосфат 6.Синтетазы - ферменты, катализирующие реакции синтеза. Применение ферментов Ферменты получили широкое применение в легкой, пищевой и химической промышленности, а также в медицинской практике. – В пищевой промышленности ферменты используют при приготовлении безалкогольных напитков, сыров, консервов, колбас, копченостей. – В животноводстве ферменты используют при приготовлении кормов. – Ферменты используют при изготовлении фотоматериалов. – Ферменты используют при обработке овса и конопли. Применение ферментов – Ферменты используют для смягчения кожи в кожевенной промышленности. – Ферменты входят в состав стиральных порошков, зубных паст. – В медицине ферменты имеют диагностическое значение – определение отдельных ферментов в клетке помогает распознаванию природы заболевания (например вирусный гепатит – по активности фермента в плазме крови) их используют для замещения недостающего фермента в организме. Гормоны Регуляторную функцию выполняют белки-гормоны. Гормоны - биологически активные вещества, которые оказывают влияние на обмен веществ. Многие гормоны являются белками, полипептидами или отдельными аминокислотами. Одним из наиболее известных белков-гормонов является инсулин. Этот простой белок состоит только из аминокислот. Функциональная роль инсулина многопланова. Он снижает содержание сахара в крови, способствует синтезу гликогена в печени и мышцах, увеличивает образование жиров из углеводов, влияет на обмен фосфора, обогащает клетки калием. Гормоны Регуляторной функцией обладают белковые гормоны гипофиза - железы внутренней секреции, связанной с одним из отделов головного мозга. Он выделяет гормон роста, при отсутствии которого развивается карликовость. Этот гормон представляет собой белок с молекулярной массой от 27000 до 46000. Карликовость – дварфизм, наносомия Гормоны Одним из важных и интересных в химическом отношении гормонов является вазопрессин. Он подавляет мочеобразование и повышает кровяное давление. Вазопрессин - это октапептид циклического строения с боковой цепью. Регуляторную функцию выполняют и белки, содержащиеся в щитовидной железе тиреоглобулины, молекулярная масса которых около 600000. Эти белки содержат в своем составе йод. При недоразвитии железы нарушается обмен веществ. Гормоны Йоти Амгэ из индийского города Нагпур является самой маленькой девочкой в мире, согласно Индийской книге рекордов. 15летняя школьница имеет рост всего 58 см и весит 5 кг. Амгэ страдает формой карликовости под названием ахондроплазия Самый маленький человек и руки гиганта Китаец Хэ Пинпин родился с одной из разновидностей карликовости – его рост составляет всего 74,61 см. А самой длинноногой женщиной является наша соотечественница Светлана Панкратова, проживающая на данный момент в Испании. Светлане 36 лет и длина её ног – которые, к слову, Хэ назвал «очень красивыми» – составляет 1,32 м. ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ - биологически активные вещества, вырабатываемые в половых железах, коре надпочечников и плаценте, стимулирующие и регулирующие половую дифференцировку в раннем эмбриональном периоде, развитие первичных и вторичных половых признаков, функционирование половых органов и формирование специфических поведенческих реакций, а также влияющие на обмен веществ, состояние систем адаптации организма и др. По биологическому действию делятся на андрогены, эстрогены и гестагены - гормоны жёлтого тела. Синтезируются половые гормоны в основном в стероидообразующих клетках половых желез из общего для стероидов предшественника холестерина. В яичках образуется в основном мужской половой гормон тестостерон, в яичниках - также тестостерон, который в клетках зреющего фолликула превращается в эстрогены. Жёлтое тело яичника продуцирует преимущественно женский половой гормон прогестерон. Гормональные нарушения Какая связь между странным поведением мальчика и тем, какой косметикой пользовалась его мать во время беременности? Ученые обнаружили, что сыновья матерей, подвергшихся во время беременности действию фталатов, чаще ведут себя как девочки. Список использованной литературы и Интернетресурсов 1. Габриелян О. С., Маскаев Ф. Н., Пономарев С. Ю., Теренин В. И.Химия. 10 класс. Профильный уровень. М. Дрофа, 2009 2. Чертков И.Н. Методика формирований у учащихся основных понятий органической химии. – М.: Просвещение: 1991. 3. alhimic.ucoz.ru/load/26-1-0-39 4. www.alleng.ru/edu/chem1.htm 5. www.uchportal.ru/load/60-1-0-9056

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Обнинский индустриальный техникум

ТЕМА: « Витамины, ферменты, гормоны и их роль в организме. Нарушения при их недостатке и избытке.»

Студента 1-го курса
Маркина Александра

Обнинск
2013

Содержание реферата

Общая характеристика

Введение
Каждый человек хочет быть здоровым. Здоровье-это то богатство, которое нельзя купить за деньги или получить в подарок. Люди сами укрепляют или разрушают то, что им дано природой. Один из важнейших элементов этой созидательной или разрушительной работы - это питание. Всем хорошо известно мудрое изречение: «Человек есть то, что он ест».
В составе пищи, которую мы едим, содержаться различные вещества, необходимые для нормальной работы всех органов, способствующие укреплению организма, исцелению, а также наносящие вред здоровью. К незаменимым, жизненно важным компонентам питания наряду с белками, жирами и углеводами относятся витамины.
К биологически активным веществам относятся: ферменты, витамины и гормоны. Это жизненно важные и необходимые соединения, каждое из которых выполняет незаменимую и очень важную роль в жизнедеятельности организма.
Переваривание и усвоение пищевых продуктов происходит при участии ферментов. Синтез и распад белков, нуклеиновых кислот, липидов, гормонов и других веществ в тканях организма представляет собой также совокупность ферментативных реакций. Впрочем, и любое функциональное проявление живого организма - дыхание, мышечное сокращение, нервно-психическая деятельность, размножение и т.д. - тоже непосредственно связаны с действием соответствующих ферментных систем. Иными словами, без ферментов нет жизни. Их значение для человеческого организма не ограничивается рамками нормальной физиологии. В основе многих заболеваний человека лежат нарушения ферментативных процессов.
Витамины могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих свое действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях. Это органические соединения различной химической структуры, которые необходимы для нормального функционирования практически всех процессов в организме. Они повышают устойчивость организма к различным экстремальным факторам и инфекционным заболеваниям, способствуют обезвреживанию и выведению токсических веществ и т.д.
Гормоны - это продукты внутренней секреции, которые вырабатываются специальными железами или отдельными клетками, выделяются в кровь и разносятся по всему организму в норме вызывая определенный биологический эффект.
Сами гормоны непосредственно не влияют на какие-либо реакции клетки. Только связавшись с определенным, свойственным только ему рецептором вызывается определенная реакция.
Нередко гормонами называют и некоторые другие продукты обмена веществ, образующиеся во всех [напр. углекислота] или лишь в некоторых [напр. ацетилхолин] тканях, обладающие в большей или меньшей степени физиологической активностью и принимающие участие в регуляции функций организма животных Однако такое широкое толкование понятия " гормоны" лишает его всякой качественной специфичности. Термином "гормоны" следует обозначать только те активные продукты обмена веществ, которые образуются в специальных образованиях - железах внутренней секреции.

2. Витамины и их влияние на организм
Всем известное слово "витамин" происходит от латинского "vita" - жизнь. Такое название эти разнообразные органические соединения получили далеко не случайно: роль витаминов в жизнедеятельности организма чрезвычайно велика. Витамины обладают свойством повышать интенсивность всех физиологических процессов организма, помогают в его защите от неблагоприятных воздействий внешней среды, повышают устойчивость к инфекционным заболеваниям, а в период болезни способствуют скорейшему выздоровлению.
Отсутствие, недостаток, а также перенасыщенность организма витаминами приводит к нарушению ряда его важнейших функций. В зимнее время, если нерационально подходить к составлению диеты, потребление витаминов обычно резко снижается, что в свою очередь может привести к весеннему авитаминозу.
По сравнению с основными питательными веществами: белками, жирами, углеводами и минеральными солями - витамины требуются организму в весьма незначительных количествах: от нескольких сотых долей миллиграмма в сутки, в зависимости от вида витамина. Но и в этих малых количествах витамины благоприятно влияют на обмен веществ, стимулируют правильный рост, развитие, положительно воздействуют на общее состояние, повышают сопротивляемость различным болезням, укрепляют мышечную, костную, кровеносную и другие системы, причем действуют они взаимосвязано.
В настоящее время известно около 20 различных витаминов. И если польза от витаминов, полученных искусственным путем, многими оспаривается, то витамины естественного происхождения, содержащиеся, например, в растительной пище, не вызывают сомнений практически ни у кого. Приведем перечень только некоторых витаминов, рассмотрим их воздействие на организм, а также приведем в пример продукты питания, содержащие эти полезные элементы.
Витамин А оказывает влияние на рост человека, улучшает состояние кожи, способствует сопротивлению организма инфекции.
Витамин А находится в рябине, абрикосах, шиповнике, черной смородине, облепихе, желтых тыквах, арбузах, в красном перце, шпинате, капусте, ботве сельдерея, петрушке, укропе, кресс-салате, моркови, щавеле, зеленом луке, зеленом перце, крапиве, одуванчике, клевере, а также в продуктах животного происхождения (рыбий жир, жир молока, сливочное масло, сливки, творог, сыр, яичный желток, жир печени и жир других органов -сердца, мозга).
Витамин В1 положительно влияет на функции мышц и нервной системы, входит в состав ферментов, регулирующих многие важные функции организма, участвует в обмене веществ. В1 содержится преимущественно в продуктах растительного происхождения: в злаках, крупах (овес, гречиха, пшено), в муке грубого помола (при тонком помоле наиболее богатая витамином В1 часть зерна удаляется с отрубями, поэтому в высших сортах муки и хлеба содержание витамина В1 резко снижено). Особенно много витамина в ростках зерна, в отрубях, в бобовых. Содержится также в фундуке, грецких орехах, миндале, абрикосах, шиповнике, красной свекле, моркови, редьке, луке, кресс-салате, капусте, шпинате, картофеле. Есть в молоке, мясе, яйцах, дрожжах.
Витамин В2 влияет на рост и возобновление клеток, входит в состав многих необходимых организму ферментов. Важен для поддержания зрения.
Много В2 в зернобобовых, шпинате, шиповнике, абрикосах, листовых овощах, ботве овощей, капусте, помидорах. Содержится также в продуктах животноводства: печени, молоке, яйцах, дрожжах.
Витамин ВЗ влияет на общий обмен веществ и участвует в образовании ферментов, обеспечивающих переваривание пищи.
Много ВЗ содержится в бобовых (фасоли, горохе, бобах), в грибах (шампиньонах, белых), в свежих овощах (красной свекле, спарже, цветной капусте). Присутствует в кисломолочных и молочных продуктах. Богаты этим витамином также печень, почки, мясо, рыба, яйца.
Витамин В6 важен для жизнедеятельности организма, участвует в обмене веществ. Необходим для восстановления после перенесенных болезней и употребления антибиотиков. Недостаток витамина отрицательно влияет на функции мозга, крови, приводит к нарушению работы сосудов, ведет к возникновению дерматитов, к диатезам и другим заболеваниям кожи, нарушаются функции нервной системы. Особенно много витамина В6 содержится в зерновых ростках, в грецких орехах и фундуке, в шпинате, картофеле, цветной капусте, моркови, салате, кочанной капусте, помидорах, клубнике, черешне, апельсинах и лимонах. Содержится также в мясных продуктах, рыбе, яйцах, крупах и бобовых.
Витамин В12 влияет на кровообразование, активирует процессы свертывания крови, участвует в образовании необходимых организму веществ, активирует процессы обмена углеводов и жиров. Оказывает благоприятное влияние на функции печени, нервной и пищеварительной систем. Основным источником этого витамина служат пищевые продукты животного происхождения: говяжья печень, рыба, продукты моря, мясо, молоко, сыры. Также витамин В12 у человека синтезируется в кишечнике.
Витамин С повышает защитные силы организма, ограничивает возможность заболеваний дыхательных путей, улучшает эластичность сосудов (нормализует проницаемость капилляров). Витамин оказывает благоприятное действие на функции центральной нервной системы, стимулирует деятельность эндокринных желез, способствует лучшему усвоению железа и нормальному кроветворению, препятствует образованию канцерогенов. Содержится в свежих растениях: шиповнике, кизиле, черной смородине, рябине, облепихе, цитрусовых плодах, красном перце, хрене, петрушке, зеленом луке, укропе, кресс-салате, краснокочанной капусте, картофеле, брюкве, капусте, в овощной ботве. В лекарственных растениях: крапиве, будре, любистоке, в лесных плодах.
Витамин D обеспечивает нормальный рост и развитие костей, способствует отложению кальция в костной ткани. Витамин D помогает в борьбе против рахита, способствует повышению сопротивляемости организма. Образованию витамина D способствуют ультрафиолетовые лучи. Потребность в витамине D взрослых людей удовлетворяется за счет образования его в коже человека под влиянием ультрафиолетовых лучей и частично за счет поступления его с пищей. Витамин D содержится в некоторых рыбных продуктах: рыбном жире, печени трески, сельди атлантической, нототении. А также им богаты люцерна, хвощ, крапива, петрушка, грибы.
Витамин Е способствует усвоению белков и жиров, участвует в процессах тканевого дыхания, влияет на работу мозга, крови, нервов, мышц, улучшает заживление ран, задерживает старение. Витамин Е содержится практически во всех продуктах, но особенно его много в зерновых и бобовых ростках (проростки пшеницы и ржи, гороха), в овощах - спаржевой капусте, помидорах, салате, горохе, шпинате, ботве петрушки, семенах шиповника. Некоторые количества содержатся в мясе, жире, яйцах, молоке, говяжьей печени.
Уникальность витаминов природного происхождения состоит в том, что возможность гипервитаминоза при потреблении растительных продуктов или продуктов животного происхождения незначительна. Оптимальный витаминный баланс в организме - залог крепкого здоровья и красоты. Разнообразьте свое меню свежими продуктами, сочетайте их, а также больше проводите время на воздухе и солнечном свете и авитаминоз обойдет вас стороной!

3. Ферменты и их роль в обменных процессах
Кто из людей, далёких от медицины может ответить на вопрос: «что такое ферменты»? Практически никто. «Зачем мне это нужно?», скажут они, и будут не правы, потому, что эти вещества играют одну из главных ролей в нашем организме. Давайте узнаем, что же, или кто же такие ферменты.
Понятие. Ферменты (в переводе с латинского – закваска, энзимы) – это белки, выполняющие роль катализаторов в живых организмах.
Катализатор – это вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав продуктов реакции. Катализаторами, называют вещества, которые только своим присутствием влияют на химическую реакцию других веществ (ускоряют, замедляют, нормализуют), но сами при этом не изменяются.
Так вот, ферменты - присутствуют во всех живых клетках и катализируют практически все реакции во всех биологических процессах.
Функция. Основная функция ферментов - ускорять превращение веществ, поступающих в организм и образующихся при метаболизме.
С едой в человеческий организм попадают все необходимые вещества, но в необработанном виде, организм в состоянии усвоить только воду, витамины и минералы. Жиры, белки и углеводы нуждаются в сложном расщеплении, так как в пище эти компоненты находятся в биологически труднодоступном для организма виде. Кроме этого, в организме все питательные вещества должны принять форму, приемлемую для иммунной системы, ведь иначе они будут восприняты как опасные и чужеродные, и удалены. Именно все это и проделывает система пищеварения на пару с ферментами.
Все процессы в организме, связанные с обменном веществ и энергии, протекают с участием ферментов. Метаболизм белков, жиров, углеводов и минеральных солей протекает при непосредственном воздействии ферментов. Для их образования необходимы витамины, большинство из которых поступают вместе с пищей.
При недостатке того или иного витамина, активность соответствующего фермента снижается. Следственно реакции, которые он катализирует, замедляются или прекращаются полностью. Видите, как всё взаимосвязано в нашем организме.
Вещество, на которое действует фермент, называют субстратом. Каждый фермент обладает специфичностью, то есть действует строго на определённый субстрат. Каждый фермент способен действовать на свой субстрат при определённых условиях, на которые оказывают влияние: температура, кислотно - щелочное равновесие и т.д.
Например, пищеварительные ферменты наиболее активны при температуре 37 - 39 С, а при низкой температуре, ферменты теряют свою активность, или совсем не работают. Самая приемлемая температура для ферментов – это температура нашего тела. При кипячении, ферменты, как и другие белки, свёртываются и теряют активность. Также губительным для ферментов оказывается кислород и солнечный свет.
При этом, каждый фермент работает только при определённых условиях: ферменты слюны – в слабощелочной среде, ферменты желудка - в кислой среде, ферменты поджелудочной железы – в слабощелочной среде.
Ферментов, очень много (на сегодняшний день известно более 2000), но никакой фермент нельзя заменить другим. Существуют такие ферменты, которые запускают процессы обмена веществ внутри клетки. В организме практически нет такой системы, которая бы не вырабатывала свои ферменты.
Ферменты принимают участие не только в пищеварении, но и в процессах роста новых клеток и в работе нервной системы. Работа ферментов, значительно сокращает энергетические затраты организма на переработку пищи.
Виды ферментов. Все ферменты разделяются на три основных группы: амилаза, липаза и протеаза.
Фермент амилаза необходим для переработки углеводов. Под воздействием амилазы углеводы разрушаются и легко всасываются в кровь. Амилаза, присутствует как в слюне, так и в кишечнике.
Липаза – это ферменты, которые присутствуют в желудочном соке и вырабатываются поджелудочной железой. Липаза необходима для усвоения организмом жиров.
Протеаза – это группа ферментов, которые присутствуют в желудочном соке и тоже вырабатываются поджелудочной железой. Кроме этого, протеаза присутствует и в кишечнике. Протеаза необходима для расщепления белков.
Превращение пищевых веществ в органах пищеварения

Пищевые вещества, субстраты	Органы пищеварительного канала	Пищеварительные железы, ферменты	Конечные продукты
Сложные углеводы (крахмал)	Ротовая полость	Ферменты слюнных желез (амилаза)	Глюкоза
		Ферменты поджелудочной железы и кишечных желез
Белки	Желудок	Ферменты желудочного сока (пепсин)	Аминокислоты
	Двенадцатиперстная кишка и другие отделы тонкой кишки	Ферменты поджелудочной железы (трипсин), желчь печени
Жиры	Двенадцатиперстная кишка и другие отделы тонкой кишки	Ферменты поджелудочной железы (липаза), желчь печени	Глицерин и жирные кислоты

Ферменты изучаются такой наукой, как энзимология. Изучение ферментов, имеет огромное значение, так как ферменты оказывают своё воздействие не только на организм человека, но и применяются в фармацевтической, химической и пищевой индустрии, занятых приготовлением катализаторов, витаминов, антибиотиков и многих других биологических веществ, используемых в народном хозяйстве и медицине.
Сегодня уже доподлинно известно, что многие проблемы наследственной паталогии человека, развитие врождённых пороков обмена, тесно связаны с дефектами или полным отсутствием синтеза специфических ферментов.
Существенной особенностью ферментов является также то, что их активность в клетках строго контролируется на генетическом уровне. Организованная последовательность обменных процессов возможна при условии, что каждая клетка нашего организма, обеспечена собственным генетически заданным набором ферментов.

4. Гормоны. Общая характеристика, свойства гормонов.
Гормоны - специфические вещества, которые вырабатываются в организме и регулируют его развитие и функционирование. В переводе с греческого - гормоны - означают двигаю, возбуждаю. Гормоны образуются специальными органами - железами внутренней секреции (или эндокринными железами). Эти органы названы так потому, что продукты их работы не выделяются во внешнюю среду (как, например, у потовых или пищеварительных желез), а " подхватываются " током крови и разносятся по всему организму. "Истинные” гормоны (в отличии от местных регуляторных веществ) выделяются в кровь и действуют практически на все органы, в том числе значительно удаленные от места образования гормона.
Биологически активные вещества, образующиеся в других, отличных от желез внутренней секреции, органах и тканях, принято называть " парагормонами”, "гистогормонами”, "биогенными стимуляторами”. На участие этих веществ в регуляции функций организма впервые указал русский физиолог В.Я. Данилевский (в 1899 г. на 7-м съезде общества русских врачей в память Н.И. Пирогова). Термин "гормоны" впервые был применен У. Бейлиссом и Э. Старлингом в 1902 г. По отношению к специфическому продукту секреции слизистой оболочки верхней части кишечника - т. н. секретину, стимулирующему отделение сока поджелудочной железы. Однако секретин следует отнести к гистогормонам.
Биологически активные продукты обмена веществ образуются и в растениях, но относить эти вещества к "гормонам” совершенно не правильно.
Беспозвоночные животные не имеют сформировавшейся эндокринной системы (т.е. функционально взаимосвязанных желез внутренней секреции). Так, у насекомоядных обнаружены лишь отдельные железистые образования, в которых по-видимому, и происходит выработка гормональных веществ (напр. вызывающих линьку, окукливание и пр.) У кольчатых червей существует только зачаток адреналовой системы в форме хромафинных клеток, а у переходных форм от безпозвоночных к позвоночным - асцидий (оболочников) - имеются гомологи гипофиза и щитовидной железы. Эндокринная система со специфическими физиологическими функциями достигает полного развития лишь у позвоночных животных и человека.
В настоящее время различают следующие варианты действия гормонов:
1) гормональное, или гемокринное, т.е. действие на значительном удалении от места образования;
2) изокринное, или местное, когда химическое вещество, синтезированное в одной клетке, оказывает действие на клетку, расположенную в тесном контакте с первой, и высвобождение этого вещества осуществляется в межтканевую жидкость и кровь;
3) нейрокринное, или нейроэндокринное (синаптическое и несинаптическое), действие, когда гормон, высвобождаясь из нервных окончаний, выполняет функцию нейротрансмиттера или нейромодулятора, т.е. вещества, изменяющего (обычно усиливающего) действие нейротрансмиттера;
4) паракринное - разновидность изокринного действия, но при этом гормон, образующийся в одной клетке, поступает в межклеточную жидкость и влияет на ряд клеток, расположенных в непосредственной близости;
5) юкстакринное - разновидность паракринного действия, когда гормон не попадает в межклеточную жидкость, а сигнал передается через плазматическую мембрану рядом расположенной другой клетки;
6) аутокринное действие, когда высвобождающийся из клетки гормон оказывает влияние на ту же клетку, изменяя ее функциональную активность;
7) солинокринное действие, когда гормон из одной клетки поступает в просвет протока и достигает таким образом другой клетки, оказывая на нее специфическое воздействие (например, некоторые желудочно-кишечные гормоны).
Синтез белковых гормонов, как и других белков, находится под генетическим контролем, и типичные клетки млекопитающих экспрессируют гены, которые кодируют от 5000 до 10 000 различных белков, а некоторые высокодифференцированные клетки - до 50 000 белков. Любой синтез белка начинается с транспозиции сегментов ДНК, затем транскрипции, посттранскрипционного процессинга, трансляции, посттрансляционного процессинга и модификации. Многие полипептидные гормоны синтезируются в форме больших предшественников- прогормонов (проинсулин, проглюкагон, проопиомеланокортин и др.). Конверсия прогормонов в гормоны осуществляется в аппарате Гольджи.
Особый интерес представляет способность организма сохранять гормоны в иноктивированном (недеятельном) состоянии.
Гормоны, являясь специфическими продуктами желез внутренней секреции, не остаются стабильными, а изменяются структурно и функционально в процессе обмена веществ. Продукты превращения гормонов, могут обладать новыми биокаталитическими свойствами и играть определенную роль в процессе жизнедеятельности: напр., продукты окисления адреналина - дегидроадреналин, адренохром, как это показал А.М. Утевский, являются своеобразными катализаторами внутреннего обмена.
Работа гормонов осуществляется под контролем и в теснейшей зависимости с нервной системой. Роль нервной системы в процессах гормонообразования впервые была доказана в начале 20в. русским ученым Н.А. Миславским, изучавшим нервную регуляцию деятельности желез внутренней секреции. Им был открыт нерв, усиливающий секрецию гормона щитовидной железы; его ученику М.Н. Чебоксарову принадлежит (1910 г.) аналогичное открытие в отношении гормона надпочечника. И.П. Павлов и его ученики показали громадное регулирующее значение коры больших полушарий головного мозга в гормонообразовании.
Специфичность физиологического действия гормонов является относительной и зависит от состояния организма как целого. Большое значение имеет изменение состава среды, в которой действует гормон, в частности, увеличение или уменьшение концентрации водородных ионов, сульфгидрильных групп, солей калия и кальция, содержание аминокислот и прочих продуктов обмена веществ, влияющих на реактивность нервных окончаний и взаимоотношения гормонов с ферментными системами. Так, действие гормона коры надпочечника на почки и сердечно-сосудистую систему в значительной степени определяется содержанием хлористого натрия в крови. Соотношение между количеством активной и неактивной формы адреналина определяется содержанием аскорбиновой кислоты в тканях.
Доказано, что гормоны находятся в тесной зависимости от условий внешней среды, влияние которой опосредуется рецепторами нервной системы. Раздражение болевых, температурных, зрительных и др. рецепторов оказывает влияние на выделение гормона гипофиза, щитовидной железы, надпочечника и др. желез. Составные части пищи могут служить, с одной стороны источником структурного материала для построения гормонов (йод, аминокислоты, стерины), а с дугой стороны - путем изменения внутренней среды и влияние на интерорецепторы, воздействовать на функцию желез, образующих гормоны. Так, установлено, что углеводы, преимущественно влияют на выделение инсулина; белки - на образования гормона гипофиза, половых гормонов, гормона коры надпочечника, гормона щитовидной железы; витамин С - на функцию щитовидной железы и надпочечника и т.д. Некоторые химические вещества, вводимые в организм, могут специфически нарушать гормонообразование.
В медицинской практике гормональные препараты используют для лечения заболеваний желез внутренней секреции, при которых функция последних понижена. Так, например, инсулин применяют для лечения сахарной болезни (диабет).
Помимо лечения заболеваний желез внутренней секреции гормоны и гормональные препараты применяются также и при других болезнях: инсулин - при патологическом истощении, заболеваниях печени, шизофрении; тиреоидин - при некоторых формах ожирения; мужской половой гормон (тестостерон) - при раке молочной железы у женщин, женский половой гормон (или синэстрол и стильбестрол) - при гипертрофии и раке предстательной железы у мужчин и др.
витамин фермент гормон обмен

5. Заключение
Биологически активные вещества: ферменты, витамины и гормоны - жизненноважные и необходимые компоненты человеческого организма. Находясь в малых количествах, они обеспечивают полноценную работу органов и систем. Ни один процесс в организме не обходится без участия тех или иных ферментов. Эти белковые катализаторы способны не только осуществлять самые удивительные превращения веществ, но и делает это исключительно быстро и легко, при обычных температурах и давлении.
Трудно представить, что такое широко известное слово как «витамин» вошло в наш лексикон только в начале XX века. Теперь известно, что в основе жизненно важных процессов обмена веществ в организме человека принимают участие витамины. Витамины - жизненно важные органические соединения, необходимые для человека и животных в ничтожных количествах, но имеющие огромное значение для нормального роста, развития и самой жизни.
Большинство витаминов являются предшественниками ферментов, а некоторые соединения выполняют сигнальные функции.
В последнее время представления о роли витаминов в организме обогатились новыми данными. Считается, что витамины могут улучшать внутреннюю среду, повышать функциональные возможности основных систем, устойчивость организма к неблагоприятным факторам.
Следовательно, витамины, ферменты и гормоны рассматриваются современной наукой как важное средство общей первичной профилактики болезней, повышения работоспособности, замедления процессов старения.

6. Литература

Общая биология