Глава 1. Интегральный метаболом человека
Методами качественного и количественного химических анализов определяют, какие вещества и элементы входят в состав организма человека. Установлено, что состав разных органов, тканей и организма в целом зависит от пола, возраста, расы и меняется от индивидуума к индивидууму. Имеет место так называемая биохимическая индивидуальность человека.
Рис. 1.1. Вещественный состав организма человека (масса - 70 кг) - интегральный метаболом
Исследованиями установлено, что качественные и количественные показатели состава организма меняются в некоторых интервалах, которые принято считать нормой. В частности, рассчитана масса среднего, или стандартного, человека, равная 70 кг.
В расчете на массу «стандартного» человека в литературе приводятся различные нормальные биохимические и физиологические данные. Усредненные биохимические данные по вещественному составу среднего человека (интегральный метаболом) приведены на рис. 1.1.
С помощью количественного химического анализа было определено, что в среднем человеке содержится около 10 кг сухого вещества и 60 кг воды.
Содержание неорганических компонентов определяют по массе золы, образовавшейся от сжигания образцов ткани при такой температуре, когда все органические вещества превращаются в летучие продукты.
В табл. 1.1 приведены основные биохимические компоненты организма человека.
Таблица 1.1. Основные биохимические компоненты метаболома человека
|
Полисахариды - структурные компоненты клеток, а также одной из депонированных форм химической энергии.
Нуклеиновые кислоты - носители и трансляторы генетической информации.
Микрокомпоненты выступают в качестве функциональных компонентов, принимающих участие в различных взаимодействиях.
Все живые организмы состоят из однотипных белков, что говорит об общем их происхождении. Идентичность организмов каждого вида сохраняется благодаря свойственному только этому виду набору нуклеиновых кислот и белков.
1.1. Ионный и газовый метаболом жидких сред организма
Организм человека в среднем на 60% массы тела состоит из воды. Вода заполняет все составные части клеток и внеклеточного пространства и представляет собой среду, в которой осуществляются биохимические реакции, перенос веществ и химической энергии. Биохимические реакции протекают в водной среде организма при постоянной температуре.
Вода является средой, в которой растворены, или диспергированы, различные вещества, входящие в состав организма. В воде содержатся основные макрокомпоненты организма - белки, углеводы, липиды, а также микроэлементы, нуклеиновые кислоты и другие микрокомпоненты.
Вода - основа циркулирующих в организме жидкостей, она также принимает участие в обменных процессах.
Очевидно, что знание свойств растворов необходимо для понимания биохимических превращений в организме человека.
Растворы имеют большое значение как в повседневной жизни, так и в медицине. По современным представлениям, жизнь возникла в океане, который являл собой водный раствор неорганических и органических веществ. В ходе эволюции живые организмы развивались и менялись. Многие из них покинули океан и перешли на сушу. Однако животные и растения, выйдя из морской колыбели, сохранили в своих организмах водные растворы, содержащие различные неорганические ионы и органические вещества. Растворами являются плазма крови, спинномозговая жидкость и лимфа. Лекарственные вещества эффективны лишь в растворенном состоянии или должны перейти в растворенное состояние в организме.