2011-veres-Zaklyuchne--Biohimiya
.pdfРівні досліджень:
•цілого організму (балансові дослідження – від їжі до кінцевих продуктів розпаду)
•тканин (окремих органів, кров – дзеркало стану здоров’я)
•клітини
•субклітинних компартментів
Методи досліджень:
методи фракціонування; центрифугування, диференційного центрифугування, ультрацентрифугування;
седиментації; радіоактивних ізотопів; імунологічні; кінетики ензимів; секвінування; газової, газорідинної та рідинної хроматографій; є понад 100 біохімічних методів!
70 % Н2О
60
50
40 ♀1 ♂2
Основна частини води в організмі (70%) міститься всередині клітин разом з катіонами Калію і фосфатаніонами
23% - у міжклітинній рідині з йонами Натрію, хлорид- і гідрокарбонат-іонами
7 % - всередині кровоносних судин і в плазмі крові, де крім зазначених ще є макромолекулярні йони білків.
З віком вміст води в організмі людини змінюється
Ембріон 97 %
Новонароджена дитина – 77 %
Зрілий вік людини 50 – 60 %
50-річна людина до 40 %
Учоловіків на 10 % води більше, ніж у жінок (через більший вміст жиру в жіночому організмі).
Краплинка води має сферичну форму, щоб мінімізувати контакт з гідрофобною поверхнею листка
Н2О
До яких пір проникатиме в клітину вода?
Вода проникатиме в клітину доти, поки різниця осмотичного тиску між клітиною і середовищем не стане рівна нулю.
Вода і її властивості.
Вода як слабкий електроліт дисоціює
Н-О-Н → Н+ + ОН
Н+ + Н2О → Н3О+
Водневий зв'язок
Н-О-Н ..... Н-О-Н → Н3О+ + ОН
Організм тварини містить ~70% води, а медузи до 98%.
З віком вміст води змінюється: зародок
– 92%, 21-денний курячий плід – 80%.
Організм теляти – 72 %, а корови –
52%, вівця – 50 – 58%.
Різна кількість води в окремих органах: у кістках – 22%, хрящах55%, легенях– 79%, мозку – 83%.
При складанні раціонів – слід давати на 1 кг маси тіла 35 – 40 г води
(40х100=4 л/добу. Потреба молодих тварин – у 2-4 рази більша.
На 1 кг сухого корму свині слід давати 7-8 л води, корові – 4-6 л, вівці
–2-3 л, коню – 2-3 л.
Узеленій масі трави ~ 85%, у сіні - ~15%, картопля і буряк ~75%, зерно ~ 15%
Добова потреба у воді дорослої людини в середньому складає 2,5 л.
Роль води зумовлена її унікальними властивостями.
Висока теплоємність води – основний чинник терморегуляції теплокровних тварин і людини.
Мінімальна теплоємність води відповідає t = 36,79 °C
Випаровування води з поверхні шкіри організмів запобігає перегріванню організмів
Велика значення для перебігу біологічних процесів мають такі властивості води (мала в'язкість, більша густина у рідкому, ніж у твердому стані, велика діелектрична проникність).
Стан води в організмі
(вільний, гідратований та іммобілізований)
Вільна вода – це основа крові, лімфи, ліквору (участь у доставці поживних речовин і видаленні продуктів обміну. Міжклітинна вода у вільному стані.
Гідратаційна вода складає ~4% від усієї води тканин. Ця вода входить до міцел колоїдних часточок і приймає участь в утворенні гідратаційних оболонок. Так, у бактеріальній клітині на одну молекулу ДНК або РНК припадає ~1 млн молекул води. 10-80 % такої води зв’язують білки. Втрата такої води призводить до
синерезису.
Іммобілізована вода. міститься у середині клітин. Її молекули розміщуються між мембранами, волокнистими структурами; розчиняє багато речовин, легко бере участь у реакціях.
Біологічне значення.
Вода виконує важливі функції.
Це розчинник мінеральних і органічних речовин, що є у складі їжі і продуктів обміну. Приймає участь у реакціях обміну: гідролізу, гідратації, окиснення, відновлення тощо.
Вода бере участь у терморегуляції організму.
Біля 25% надлишку теплової енергії організму виділяється з водою (випаровування з поверхні шкіри).
Близько 25% теплоти виділяється з парою видихуваного повітря.
Це дає можливість організму підтримувати ~ сталу температуру, відповідні форми органів та повноцінний перебіг всіх реакцій, просторової (вторинної, третинної) та інших структур білків і багатьох сполук й утворень (мембрани).
Обмін води.
Клітини й тканини використовують екзо- й ендогенну воду. Екзогенна вода надходить разом з їжею і питтям. Вона складає 6/7 від усієї води. Ендогенна (1/7 від загальної маси води) вода утворюється в тканинах як кінцевий продукт окиснення ліпідів, вуглеводів, білків і НК.
Так, при повному окисненні жиру організм отримує 107,1 г води, 100 г вуглеводів – 55,6, 100г білків – 41,3 г води. Це важливо для тварин, які проживають на територіях степів та безводних пустель і при перебуванні їх у зимовій сплячці.