Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система icon

Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система





Скачать 98.29 Kb.
НазваниеБелковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система
Дата конвертации21.05.2013
Размер98.29 Kb.
ТипДокументы
загрузка...
Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система

Л. А. Соков

Южно-Уральский научный центр РАМН, Уральский государственный университет физической культуры, Челябинск, 454092


The proteins buffer system, the immune chemical homeostasis and periodic system

L. A. Sokov

South-Ural Scientific Center RAMS, Ural State University of Physical Culture of Chelyabinsk, 454092, Russia


В организме млекопитающих существует несколько буферных систем: бикарбонатная, фосфатная, белковая, сульфатная, соединений жирных кислот, цитратная и т. д. Белки плазмы крови способны образовывать с металлами комплексы [Келина, Безручко, 2006, с. 38] и в значительной степени определять иммунный химический гомеостаз.

Целью исследования является изучение роли A-элементов и M-металлов в формировании гомеостатических констант внеклеточного пространства биологических объектов с позиции периодической системы связывания химических элементов белками плазмы крови.

Результаты экспериментальной и аналитической работы, в виде периодической системы показателей связывания химических элементов белками плазмы крови, представлены в таблице 1 [Соков, 2006, с. 97]. Изотопы IA подгруппы находятся в плазме крови, в основном, в свободном состоянии. Элементы IIA подгруппы связываются белками на 10-70% от их содержания в плазме крови. Металлы d-, f-, p-блоков связаны белками плазмы крови на 30-100%. Элементы VIIIA подгруппы (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) находятся в плазме крови в свободном состоянии (таблица 1).

Гомеостаз и формирование гомеостатических констант (ph, осмотическое давление, показатели содержания электролитов…) изотопов химических элементов, имеющих электронное строение s-блока и p-блока, правое верхнее поле периодической таблицы, определяются, в основном, карбонатной и фосфатной буферными системами. Метаболизм химических элементов, имеющих электронное строение d-, f-элементов и p-элементов, левого нижнего поля периодической системы, металлов, в значительной степени связаны белками плазмы крови.

Согласно «оккупационной» теории А. Кларка (1937), действие вещества пропорционально площади рецепторов, занятой молекулами этого вещества [Келина, Безручко, 2006]. Если химический элемент поступает в избытке и полностью заполняет всю площадь рецепторов, предназначенных для него природой биологическая (гомеостатическая, клеточная) емкость этого химического элемента переполнена.…





Относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды – гомеостаз определяет устойчивость основных физиологических функций организма, которые по представлению авторов этого закона К. Бернара и У. Кеннона формируются: материалами, обеспечивающие клеточные потребности, окружающими факторами, влияющими на клеточную активность. П. Д. Горизонтов [Горизонтов, 1981, с. 11] к ним добавляет: наследственность, регенерация и репарация, иммунобиологическая реактивность. А. П. Авцын [Авцын и др., 1991, с. 40] также приходит к выводу, «поступление, метаболизм, специфическое накопление и выведение МЭ (микроэлементов) регулируется специальной биологической системой микроэлементного гомеостаза (БСМЭГ)». «Иммунные механизмы участвуют практически во всех физиологических и патологических процессах.… Способность организмов отличать «свое» от «чужого» существует сотни миллионов лет, однако лишь у позвоночных лимфатическая система сформировалась в морфологическую основу иммунной системы. В связи с этим только у позвоночных вырабатываются классические антитела (иммуноглобулины).… Иммунная система характеризуется, прежде всего, специфичностью ее реакций, спектром специфичности антител и лимфоцитов, а также существованием феномена иммунологической памяти.… Иммунные процессы тесно связаны с другими биохимическими, клеточными и фармакологическими механизмами» [Йегер, 1990, с. 16-17].

«Действие иммунных механизмов у позвоночных основано на реакциях двух типов: клеточного и гуморального.… Этот дуализм иммунной системы основан на наличии двух популяций лимфоцитов.… При этом первые отвечают за клеточный тип реакции, а вторые вырабатывают антитела» [Йегер, 1990, с. 26-27].

«Как следует из каталогов Мак Кюзика, на 5.05.2002 г. описано уже 13.577 наследственных синдромов и болезней…, и все они в той или иной степени вызывают нарушения обмена микроэлементов. Эти нарушения можно условно отнести к трем типам: нарушения передачи генетической информации; нарушения экспрессии генов, кодирующих индивидуальные белки, участвующие в депонировании, транспорте или каталитической активности микроэлементов и нарушения, вторичные по отношению к прочим наследственным болезням» [Риш, 2003].

Металлорегуляция экспрессии генов осуществляется доступным количеством переходных металлов на уровне транскрипции. «Этой регуляции подвергается в первую очередь экспрессия генов, кодирующих специфические белки, участвующие в процессах обмена металлов.… Решение этой стратегической задачи начинается уже с поступления металла в клетку и происходит для меди, железа, марганца и цинка по общей схеме. Для каждого индивидуального металла существует несколько субстрат-специфических транспортных систем. Одна система, обладающая высоким сродством к металлу, функционирует при его ограниченной доступности и другая – с низким сродством – при наличии его избытка. Эти системы обнаружены у

бактерий и эукариот и сохраняются, по-видимому, на всех ступенях эволюционной лестницы» [Риш, 2003]. Механизмы гомеостаза М-металлов и механизмы иммунного ответа на поступление антигенов «технологически» сходны, аналогичны и обеспечивают выживание биологических объектов в агрессивной внешней среде.

Химические элементы или их соединения участвуют в иммунохимических реакциях и в формировании иммунитета. А. В. Кудрин, О. А. Громова [Кудрин, Громова, 2007, с. 15] по иммуномодулирующему эффекту выделяют две группы микроэлементов: первая группа – эссенциальные для иммунной системы: Zn, I, Li, Cu, Co, Cr, Mo, Se, Mn, Fe; вторая группа – иммунотоксичные: Al, As, B, Ni, Cd, Pb, Hg, Be, Bi, Tl, Ge, Au, Sn и др.

«… МЭ не являются антигенами, а способны выступать лишь в роли гаптенов, т. е. индуцировать иммунный ответ, будучи в модифицированном состоянии (соединение с белками, пептидами, аминокислотами, нуклеиновыми кислотами или синтетическими полимерами), можно прийти к выводу, что дискретность действия МЭ более неспецифична, чем специфических антигенов, таких, как, например, белки» … [Кудрин, Громова, 2007, с. 20]. … «Cr, Ni, As, Hg, Pb, Cd, платина (Pt) и другие элементы способны снижать титр циркулирующих иммуноглобулинов; Se стимулирует антителогенез, Hg повышает активность рецепторов для комплемента на β-лимфоцитах; Pb, Cd и соединения Hg влияют на иммунологическую память. Хлориды Cd, In, Mn, Sb, V, Fe у мышей CFW ингибируют клеточный иммунный ответ, не влияя на гуморальный. Торий (Th) подавляет гуморальный ответ, не изменяя течение ГЗТ (гиперчувствительности замедленного типа). Титан (Ti) и иттрий (Y) стимулируют клеточный иммунный ответ и не оказывают эффекта на гуморальный ответ» [Кудрин, Громова, 2007, с. 25-26].

Бериллий принимает участие в поддержании иммунного статуса организма. При интоксикации бериллием уровень lgG и lgA повышен, lgM – понижен…, наблюдается развитие опухолей, аутоиммунных процессов.… При диагностике бериллиоза необходимо определение уровня иммуноглобулинов в сыворотке крови [Скальный, Рудаков, 2003, с. 205-207].

Несмотря на не специфичность иммунотропного эффекта, МЭ оказывают избирательное действие на полимодальные иммунологические функции и на функции многофункциональных внутриклеточных белков (типа МТ, БТШ и т. п.). Эффекты многих МЭ перекрываются, т. е. обладают сходством и взаимозаменяемостью при этом иммунотропное действие определяется зависимыми от дозы и времени экспозиции МЭ закономерностями [Кудрин, Громова, 2007, с. 27].

Иммунная гомеостатическая химическая система работает по мере поступления химических элементов в организм в режиме «on line» с учетом «резервов гомеостатической (клеточной и биологической) емкости вида» [Соков, 2006]. Иммунный химический гомеостаз обеспечивается работой многих механизмов с участием различных органов и систем организма. Эти системы «образовались в процессе эволюции как межсистемная кооперация, основанная на взаимодействии между макрофагально-лимфоцитарной системой иммунитета, макросомальными ферментами печени и секреторно-транспортной системой почек» [Келина, Безручко, 2006, с. 49].

«Основанная на квантово-химиической теории электронного строения атомов теоретическая интерпретация Периодического закона и периодической системы изначально учитывает наличие двух «лагерей» химических элементов – непереходных элементов А-элементы (атомы с валентными s-, p-электронами) и переходных металлов М-металлы (атомы с валентными s-, d-, f-электронами). Представление о двух «лагерях» химических элементов является важнейшим (хотя и очевидным) следствием традиционного подхода к теории периодической системы. Проявления принципа периодичности в химии непереходных элементов и в химии переходных металлов часто оказываются не только неодинаковыми, но и абсолютно разными. И одна из главных причин этого – весьма значительные различия в электронном строении MLk и ALk» [Кораблева, Корольков, 2005, с. 71]. MLk – металлолигандные комплексы, ALk – элементолигандные комплексы.

Большинство макроэлементов-ионов (Na+, K+, Ca+2, Mg+2, Cl-) проникают в клетки через ионные каналы, а удаляются вследствие функционирования АТФ-зависимых помп. Для микроэлементов не существует определенных селективных ионных каналов и специфических энергозависимых систем. Кроме того многие микроэлементы существуют в организме в форме минералов (AlF4-, CrO4-2, VO4-2, Si3-2, и т. п.) [Кудрин, Громова, 2007].

В живом можно выделить два разных, но взаимосвязанных, взаимодополняющих механизма метаболизма химических элементов:

1. Физико-химические законы (механизмы) регуляции (осмос, осмотическое давление – КОС, pH …) – это непереходные элементы, А-элементы – это А-химия, в основном карбонатные, фосфатные буферы, это атомы с валентными s-, p-электронами. Механизм транспорта этих элементов через мембраны клеток осуществляется, в основном, с помощью ионных каналов, простой и облегченной диффузии, активного (первичного и вторичного) транспорта, с помощью различных АТФаз, в основном (по массе) Na-, K- АТФазы и т. д. …;

2. Белковый, иммуннохимичесий тип регуляции (онкотическое давление, ферменты, гормоны, витамины, гаптены …) – это переходные металлы, М-металлы – это М-химия, белковая, в основном, буферная система…, это атомы с валентными s-, d-, f-электронами и, вероятно, p-электронами p-элементов – металлов (A-элементов). Количественные показатели белка, его разнообразие, определяются иммунохимической структурой, расположенной в генетическом аппарате, протоплазме клеток, во внеклеточном пространстве. Пусковым механизмом, запускающим экспрессию генов, определяющих какой белок должен синтезироваться, являются качественные квантовые характеристики (n+l), количество, уровень М-металлов в крови, внеклеточной и внутриклеточной жидкости… Транспорт М-металлов через мембраны клеток осуществляется различным образом, с помощью транспортных белков (везикулярного транспорта), а также путем эндоцитоза, экзоцитоза и т. д. …

Представлена периодическая система связывания химических элементов белками плазмы крови. Периодичность показателей связывания химических элементов белками обеспечивается взаимодействием 2-х групп элементов (непереходных, переходных). Качественно-количественные показатели белков в биологических системах обеспечиваются, а том числе, и иммунными механизмами. Функционирование иммунного химического гомеостаза – это один из механизмов функционирования матрицы живого, белковой матрицы.


Список литературы:

1. Авцын А. П. Микроэлементозы человека / А. П. Авцын, А. А. Жаворонков, М. А. Риш, Л. С.Строчкова. – М.: Медицина, 1991. – 496 с.

2. Горизонтов П. Д. Гомеостаз / П. Д. Горизонтов. – М.: Медицина, 1981. – 576 с.

3. Йегер Л. Клиническая иммунология и аллергология / Л. Йегер. – М.: Медицина, 1990. Т.1. – 528 с.

4. Келина Н. Ю. Токсикология в таблицах и схемах / Н. Ю. Келина, Н. В. Безручко. – Ростов н/Д.: Феникс, 2006. – 142 с.

5. Кораблева Т. П. Теория периодической системы / Т. П. Кораблева, Д. В. Корольков. – СПб.: Издательство С.-Петербургского университета, 2005. – 174 с.

6. Кудрин А. В. Микроэлементы в иммунологии и онкологии / А. В. Кудрин, О. А. Громова. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. – 544 с.

7. Риш М. А. Наследственные микроэлементозы / М. А. Риш // Труды Биогеохимической лаборатории. – М.: Наука, 2003. Т. 23. – С. 301 – 348.

8. Скальный А. В. Биоэлементы в медицине / А. В. Скальный, И. А. Рудаков. – М.: Издательский дом ОНИКС 21 век. Мир, 2004. – 272 с.

9. Соков Л. А. Почечный гомеостаз химических элементов (химическая элементология) / Л. А. Соков. – Челябинск: Издательский центр «Уральская академия», 2006. – 179 с.


Резюме

Представлена периодическая система связывания химических элементов белками плазмы крови. Найдены два механизма гомеостаза химических элементов: A-элементы, с помощью которых, формируется ph, КОС… и M-металлы, взаимодействующие с белковым буфером, в том числе с помощью иммунных реакций.

Summary

The periodic system of chemical elements proteins of plasma of blood is submitted. Two mechanisms of homeostasis of chemical elements are found: A-elements, with the help of which ph, ABC is forming… and M-metals, coordinated with blood plasma protein buffer system including with the help of immune of reactions.


Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система iconВ. А. Галкин Научно-образовательный материал «Автоматизированная система рубежного контроля знаний»
Система устанавливается на компьютер, который подключается к любой локальной сети и выполняет роль веб-сервера. Таким образом, система...

Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система iconВерсальско-вашингтонская система мирного урегулирования система империалистического мира, установленная государствами победителями, гл образом Великобритание

Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система iconСоотношение понятий “система права” и “правовая система”

Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система iconИммунная система, включает в себя: тимус, костный мозг
Прежде всего, иммунная система человека защищает его от многих микроорганизмов, которые населяют нашу планету

Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система iconЭто система отношений между продавцами и покупателями, иными словами, это система отношений между предложением и спросом
В узком смысле слова рынок это система отношений между продавцами и покупателями, иными словами, это система отношений между предложением...

Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система iconДыхательная система человека состоит из тканей и органов
Дыхательная система человека совокупность органов, которые обеспечивают внешнее дыхание в организме человека, или также обмен газов...

Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система iconМочевыделительная система

Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система iconПолитическая система

Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система icon«Дыхательная система»

Белковая буферная система, иммунный химический гомеостаз и периодическая система iconТест. Пищеварительная система

Разместите кнопку на своём сайте:
Учеба
загрузка...


База данных защищена авторским правом ©ucheba 2000-2013
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
Studentick.com