Биологическая роль кадмия

Кадмий относится к токсичным микроэлементам, являясь одним из основных поллютантов окружающей среды. Но в то же время кадмий относится к группе "новых" микроэлементов (кадмий, ванадий, кремний, олово, фтор) и в низких концентрациях способен стимулировать рост некоторых животных.

Для высших растений значение кадмия достоверно не установлено. При токсичном воздействии металла у растений наблюдаются задержка роста, повреждение корневой системы и хлороз листьев.

Физиологическая роль кадмия изучена недостаточно. Кадмий обнаруживается в составе так называемого "металлотионеина" – белка, для которого характерно высокое содержание сульфгидрильных групп и тяжелых металлов. Функция тионеина заключается в связывании и транспортировке тяжелых металлов и их детоксикации. In vitro кадмий активирует несколько цинкзависимых ферментов: триптофан оксигеназу, ДАЛК-дегидратазу, карбоксипептидазу. Однако ферментов, которые бы активировались только кадмием, не обнаружено.

Основные проблемы, связанные у человечества с кадмием обусловлены техногенным загрязнением окружающей среды и его токсичностью для живых организмов уже при низких концентрациях.

Биологическая роль ртути

Физиологическая роль ртути неясна. Ртуть относится к числу элементов, постоянно присутствующих в окружающей среде и живых организмах, содержание ее в организме человека составляет 13 мг. Возможно, что этот элемент играет значительную роль в организме человека. Биотический эффект ртути определяется ее способностью вступать в обратимые реакции с функционально активными группами биомолекул (пептидов, белков).

Максимальное сродство ртути к -SH (тиоловым, сульфгидрильным) группам обуславливает приоритетный характер их взаимодействия. Тиоловые группы являются важнейшими функциональными группами белков, они участвуют в формировании их пространственной структуры и, соответственно, активных центров путем образования дисульфидных связей (-S-S-) между остатками цистеина в разных участках одной пептидной цепи или в отдельных пептидных цепях белковой молекулы.

При взаимодействии активных групп белков (прежде всего -SH групп) со ртутью и ее соединениями, применяемыми в физиологических (биотических) концентрациях, конформационные изменения белковой молекулы происходят без деструкции химических связей и поэтому имеют обратимый характер. В этих случаях комплементарность активных центров белков к субстратам и, соответственно, скорость реакций их взаимодействия, может меняться как в сторону повышения - при оптимизации пространственного положения групп их активных центров по отношению к субстрату, так и в сторону снижения - при уменьшении сродства к субстрату. Таким образом, и реализуется регуляторная роль ртути в биохимических реакциях.

Установлено, что сулема в микродозах активирует ферменты, регулирующие процессы биологического окисления и, таким образом, увеличивает уровень обеспечения организма кислородом и энергией, что обуславливает повышение жизнеспособности клеток и способствует устранению неблагоприятных изменений обмена веществ, возникающих практически при любой патологии, а также повышению резистентности организма к воздействию патогенетических факторов.