41. Білковий склад м’язової тканини. Характеристика окремих білків м’язів та їх біологічна роль.

Під час вивчення білкового складу м'язів основний інтерес являють білки саркоплазми, міофібрили, ядер і сарколеми.

Білки саркоплазми. До цієї групи належать відносяться мі- оген, міоглобін, глобулін Х, міоальбумін. Усі вони, за винятком міоглобіну, — це гетерогенні системи, фракції білків, близьких за фізико-хімічними і біологічними властивостями, тому їх позначення, певним чином умовне. Характерною властивістю цих білків є розчинність у розчинах невисокої іонної сили.

Міоген — група білкових речовин, що виконує, головним чином, ферментні функції. Фракція міогену становить близько 20% усіх білків м'язової тканини. Міоген легко розчиняється під час екстрагування водою гомогенату м'язової тканини і міститься у відпресованому м'язовому соку.. У фракції міогену містяться всі життєво необхідні амінокислоти, тобто він є повноцінним білком.

За кімнатної температури частина білків фракції міогену, що знаходиться в розчині, згортається, тобто переходить у нерозчинний стан, утворюючи тонкий осад у вигляді плівок (ниток) — міогенфібрин.

У складі фракції міогену містяться багато ферментів м'язової тканини, які виконують функції, пов'язані з окислювальним перетворенням вуглеводів та інших сполук. Окремі фракції міогену є комплексом білків, що утримуються міцними зв'язками і не руйнуються за звичайних методів виділення.

Шляхом порівняння фізико-хімічних і біологічних властивостей міогенів встановлено, що відповідні їхні функції в різних тварин близькі між собою.

Міоглобін (міохром) — розчинний у воді білок, який надає м'язам червоного кольору.

Міоглобін є пігментом хромопротеїдом, простетичною групою якого є гем-комплекс порфірину з залізом, і має кислий характер. Глобін, що входить до складу протеїду як білковий компонент, на­впаки, має основний характер і за амінокислотним складом є повноцінним білком. Білкова частина глобіну становить 94% загальної маси міоглобіну.

Міоглобін добре розчиняється у воді.

Наявність міоглобіну зумовлює пурпурово-червоне забарвлення м'язової тканини. При цьому атом заліза в гемі двовалентний і зв'язаний шостим координаційним зв'язком з молекулою води.

Міоглобін — один з небагатьох білків, у яких встановлено послідовність амінокислот у молекулі та вивчено конформацію.

Характерною особливістю міоглобіну є його здатність легко з'єднуватися за рахунок додаткових зв'язків з різними газами — киснем, окисом азоту, сірководнем та ін. При цьому залізо гема не окислюється (залишається двовалентним). Сполука міоглобіну з киснем — оксиміоглобін, що має яскраво-червоне забарвлення, легко дисоціює на міоглобін і кисень, а сполука міоглобіну з окисом азоту і сірководнем може руйнуватися під дією деяких реагентів. За тривалої дії кисню повітря, окиси азоту і деяких інших реагентів залізо гема окислюється в тривалентне, а міоглобін перетворюється

42.Обмін води та мінеральних солей в організмі. Склад води в організмі та її стан в тканинах.

Водно-мінеральний обмін включає процеси надходження, всмоктування, розподіл і виділення води і солей з організму. Водно-мінеральний обмін забезпечує постійність іонного складу, кислотно-лужної рівноваги, об’єму рідин внутрішнього середовища організму, осмотичний тиск, тобто основні параметри гомеостазу.

Розподіл води в організмі. 72% Н₂О знаходиться в клітинах і називається клітинною, 28-30% знаходиться у міжклітинному просторі, 8-10% знаходиться у вільному стані в біологічних рідинах: плазмі крові, лікворі, в рідинах суглобів. Вона лабільна і має властивості розчинника.

Стан води в організмі. Невелика кількість води (4%) зв'язана з тканинними колоїдами, переважно білками і субклітинними структурами, мембранами. Це іммобілізована вода, або гідратна. Між різними формами води існує зв'язок, вона може переходити із однієї форми в іншу.

Збільшення об'єму міжклітинної води при короткочасній роботі зумовлено переважно приливом крові, а збільшення внутрішньоклітинної рідини при довготривалій роботі м'язів, що зв'язано з підвищення гідратації білків працюючих м'язів.

Біологічна роль води.

1. Універсальний розчинник, в ній розчиняється більшість органічних і неорганічних речовин. Властивості розчинника зумовлені тим, що вода - диполь з високою діелектричною здатністю.

2. Вода грає важливу роль в підтримці унікальної структури і функції клітинних органел.

3. Вода - обов'язковий компонент біохімічних процесів, обмін речовин пов'язаний з гідролізом.

4. Вода підтримує постійність складу внутрішнього середовища організму - гомеостаз.

5. Являється важливим фактором в терморегуляції. Вміст води в організмі як теплоємної речовини сприяє постійності теплового режиму тіла людини.

Потреба у воді організму людини 2,5-3 л в залежності від віку .статі, температури навколишнього середовища. Дитячий організм витрачає більше води, тому що в ньому інтенсивніше протікає обмін речовин і вище гідрофільність білків. Дорослій людині треба 30-50 г води на 1 кг маси тіла, дитині 100-150 г.

Організм людини може прожити без їжі до двох місяців, без води 12-15 днів, Втрата 20-25 % води приводить до загибелі організму.

При зміні обміну води спочатку в фізіологічних умовах змінюється кількість вільної води в біологічних рідинах (плазма, ліквор, лімфа) і міжклітинному просторі, в меншій мірі порушується обмін внутрішньоклітинної води.

При патологіях, пов'язаних з дегідратацією організму (гострі кишкові інфекції, тяжкі опіки) зменшується кількість води в клітинах, що приводить до дегідратації тканинних білків, глибоких порушень їх обміну, функцій і структури.

Основна маса води всмоктується в кишечнику, переважно в товстій кишці, і транспортується в тканини і органи (печінка, м'язи, шкіра), в результаті чого вміст води в них постійний.

Встановлено, що 100 калорій їжі утворює приблизно 12 г води. За добу необхідно 3000-3500 калорій, при цьому виділяється 350-400 г води.

Постійна динамічна рівновага між кількістю води, що поступає в організм і виділилась з нього, являється необхідною умовою життя. Це водний баланс організму. Якщо води виділяється менше, чим поступило в організм, то це - позитивний баланс: спостерігається при набряках, при значному послабленні серцевої діяльності, голодуванні Якщо води виділилось більше, то це негативний баланс. Це спостерігається при порушеннях функції нирок, при захворюваннях гіпофізу.

Найбільша кількість води виділяється з сечею 1200-1500 мл за добу. Значна кількість виділяється з потом, причому тут спостерігають коливання 200-500 мл, через легені виділяється 300-500 мл, з випорожненнями 250-300 мл

Регуляція водно-мінерального обміну направлена на підтримку нормальної величини осмотичного тиску, в забезпеченні якого важливе значення належить натрію (позаклітинний елемент), калію (внутрішньоклітинний елемент), а також аніонам. Ці мінеральні речовини тісно пов'язані з обміном води. При збільшенні в плазмі натрію і хлору зростає приток води в кров з тканин, що забезпечує підтримку нормального рівня осмотичного тиску. Зменшення в плазмі крові натрію приводить до зневоднення організму.

Натрій і калій тісно пов'язані в своєму обміні. Підвищення концентрації натрію в крові приводить до зниження в ній калію. Крім того, в нирках надлишок калію та іонів водню секретується і виводиться з організму з сечею, тоді як іони натрію реабсорбуються.

Регуляція водно-мінерального обміну контролюється нервовою та гормональною системами.