РОЗДІЛ 1. Біологічна роль марганцю в організмі

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ЗМІСТ

Вступ

Розділ 1. Біологічна роль марганцю в організмі

1.1 Марганець в організмі

1.2 Участь марганцю в фізіологічних процесах

1.3 Обмін марганцю

1.4 Недостатність марганцю: причини та наслідки

Розділ 2. Токсична дія сполук марганцю на живі організми

2.1 Роль металотіонеїнів в детоксикації іонів марганцю в організмі прісноводних риб і молюсків

2.2 Вплив низьких доз сполук марганцю на поведінкові реакції залежно від їх віку

Розділ 3. Складання харчового раціону

Висновки

Список літератури

Вступ

Вчення про біологічну роль хімічних елементів, що містяться в тканинах організму в дуже невеликих концентраціях (від 10^-3 до 10^-12%) і тому одержали назва мікроелементів, виділилося в самостійну науку порівняно недавно. Майже до кінця XІ ст. вважалося, що для нормальної життєдіяльності організму необхідні тільки ті хімічні елементи, що входять до складу органічних сполук (вуглець, азот, водень, кисень, сірка), а також калій, кальцій, натрій і магній, що містяться в тканинах організмів у високих концентраціях. Всі інші елементи, що виявляються в тканинах організмів, вважалися випадковими домішками, що не мають значення для процесів життєдіяльності.

Але уже в другій половині XІ ст. був опублікований ряд робіт, з яких випливало, що хімічні елементи, що містяться в тканинах тварин і рослин не тільки в значних, але й у незначних концентраціях, впливають на протікання фізіологічних процесів. Так, акад. К. А. Тімірязєв (1871) довів важливе значення цинку в життєдіяльності вищих рослин, Ролень (1870) - роль цинку в росту і розвитку цвілевих грибків, а спостереження Баумана (1895) свідчили про необхідність йоду в харчовому раціоні.

Актуальність роботи зумовлена необхідністю детального ознайомлення дії марганцю на живі організми.

Мета роботи - зв’язувати біологічну роль марганцю для живих організмів.

Завдання роботи:

1) проаналізувати біологічну роль марганцю в організмі людини;

2) з`ясувати токсичну дію марганцю на живі організми;

3) скласти харчовий раціон, до якого входить марганець.

РОЗДІЛ 1. Біологічна роль марганцю в організмі

Марганець в організмі

Марганець (Mn). Середній вміст марганцю в організмі ссавців становить 0,00005% від живої маси. Міститься в усіх органах і тканинах організму, найбільше його в печінці, кістках, нирках, підшлунковій залозі та гіпофізі. Всмоктування марганцю відбувається в основному в тонкій кишці, потім з кров’ю надходить до печінки і розноситься до інших органів та тканин. Виділяється з організму разом з жовчю, сечею, молоком у самок та з еякулятом у самців.

Марганець входить до складу молекул деяких ферментів і стимулює молекул деяких ферментів і стимулює їх активність.

Організму потрібно лише в значно в малих кількостях цього елементу, а роль його в обміні є дуже велика.

Марганець входить в склад всіх рослинних і тваринних організмів. Для живих організмів має життєво важливе значення.

Добова потреба марганцю 3-5 мг. Марганець міститься майже у всіх харчових продуктах. Найбільше (понад 500 мг на 100 г їстівної частини продукту) у житньому та пшеничному хлібі, крупах гречаних та перлових, пшоні, квасолі, горосі, рисі, буряку, хроні, кропі, петрушці, малині, щавлі.

В організмі дорослої людини міститься 20 мг марганцю. Особливо багато є його в клітинах, багатих мітохондріями і меланіном. В крові людини в нормі міститься близько 4-20мкг%.

Одним із найважливіших мікроелементів, що забезпечує нормальне функціонування організму тварин є марганець. Він бере активну участь в окисно-відновних процесах та тканинному диханні в організмі тварин, формуванні кісток, впливає на ріст, розмноження тварин і процеси кровотворення, регулює функцію ендокринних органів, підсилює дію вітамінів, входячи до складу ферментів є їх активатором [1, 4, 7, 9].

Марганець тварини одержують з кормом і частково з водою [1-5]. Для компенсації нестачі марганцю в раціоні його вводять у премікс в неорганічній формі, наприклад, у складі сульфатів [3-5, 9]. Однак, неорганічна форма сполук мінеральних речовин порівняно важко засвоюється організмом тварин, а збільшення дози для досягнення оптимального рівня асиміляції в організмі спричиняє у тварин токсикози. В зв’язку з цим великого практичного значення набуває пошук можливості введення в раціон сільськогосподарських тварин біогенних металів, у тому числі і марганцю в легкозасвоюваній формі [4].

У підвищенні біологічної доступності марганцю і забезпеченні ним тварин важливу роль відіграють хелатні сполуки. Відомо, що хелати є найбільш оптимальною для організму формою сполук біогенних металів з лігандами (органічними речовинами) [4-6]. Біологічна активність металу в цих комплексах зростає у сотні разів порівняно з активністю його в іншому стані [4]. Однак використання в годівлі тварин хелатних форм марганцю потребує всебічних досліджень.

Обмін марганцю

Перші відомості про вікові зміни кількісного вмісту марганцю в організмі людини повідомили Г. Ромедж і В. Шелдон (1933), що установили інтенсивне нагромадження його в печінці плоду в останні 3 місяці внутрішньоутробного життя.

У табл. 1 приведені дані, отримані Г.Г. Гацко (1958) у систематичних дослідженнях, вмісту марганцю в тканинах і органах людини в період ембріогенезу. Максимальні концентрації марганцю виявлені в тканині печінки ембріона на 12-15-й тиждень. У плода з 16-ї по 32-ій тиждень розвитку вміст його в печінці знижується майже в 2 рази, а в наступні періоди знову підвищується.

Таблиця 1. Вміст марганцю в тканинах і органах плодів у різні періоди, внутрішньоутробного життя, мкг % у розрахунку на свіжу речовину

Назва органу	Вік плоду, тижнів
Назва органу	12-15	16-19	20-25	26-32	33-38	39-40
Печінка	217,6	114,1	115,4	119,1	145,9	140,3
Селезінка	__	__	300,2	83,1		49,0
Серце	__	__	106,3	71,0		46,1
Нирки	__	__	81,2	68,0		80,7
Щитовидна залоза	—	—	742,3	447,6		179,7
Підшлункова залоза	—	—	465,6	270,0		171,1
Щитовидна залоза	—	—	359,4	102,0		71,0
Наднирник	—	—	205,8	119,2		64,4

За даними А.А. Микоша (1959), кількість марганцю в печінці ембріона людини підвищується в міру внутрішньоутробного розвитку його і до моменту народження в 40 разів перевершує вміст, виявлений на 4-м місяці внутрішньоутробного життя.

Г.А. Бабенко (1953) установив, що з віком вміст марганцю в мозку й у різних відділах його зазнає певних змін.

У сірій речовині кори мозку й у мозочку людини марганцю утримується більше, ніж у зоровому бугрі і білій речовині. Звертає на себе увагу і той факт, що вміст марганцю в сірій речовині кори мозку, у мозочку і зоровому бугрі, поступово підвищуючи до моменту народження плоду, збільшується в перші роки самостійного життя і знижується після 50 років до рівня, виявленого до 10-му місяця внутрішньоутробного періоду життя. Вміст марганцю в білій речовині мозку підвищується відповідно віку.

Зміни рівня марганцю в інших тканинах і органах людини в період самостійного життя не вивчені. Наявні в літературі зведення про вміст цього мікроелемента в тканинах і органах дорослих людей (табл. 2) свідчать про нерівномірний його розподіл між тканинами й органами.

У найбільших концентраціях марганець утримується в кістах і печінці, у мінімальних - у тканині легенях і м'язі серця. Якщо ж порівнювати вміст його в людини в період внутрішньоутробного життя, то виявляється, що у всіх тканинах і органах дорослих людей, за винятком мозку, рівень марганцю знижений.

В.А. Леонов і Г.Г. Гацко (І960) установили деякі особливості кількісного вмісту марганцю в крові при вагітності, що показують значне підвищення його (22,4 мкг %) у порівнянні зі вмістом його в невагітних жінок (14,6 мкг %). У крові новонароджених дітей як доношених, так а недонесених знайдений більш високий вміст марганцю (23,2 мкг %) у порівнянні з дорослими (14,6± ±3,7 мкг %). Крім того, виявлена тенденція до наростання вмісту марганцю в крові немовлят паралельно з віком матерів.

Таблиця 2. Вміст марганцю в тканинах і органах людини

Назва органу	За А.І. Войнару (1960), мг% в розрахунку на свіжу речовину	За І.С. Гулько (1960), мкг% в розрахунку на свіжу речовину	За Л.І. Котляревським (1961), мг% в розрахунку на свіжу речовину
Кров	0,001	12	0,002
Мозок	0,028—0,030	—	—
Печінка	0,170—0,205	25	0,175
Нирки	0,060—0,061	52	0,075
Серце	0,021—0,032	—	—
Селезенка	0,022—0,032	21	0,021
Легені	0,022	22	0,020—0,040
М`язи	0,050	—	0,017
Підшлункова залоза	0,076	5,0	0,076—0,115
Лімфатичні узлы	0,063	—	—
Кістики трубчасті	0,300	—	—
Щитовидна залоза	—	—	0,049
Наднирники			0,013

У той же час Е.П. Гребенников, порівнюючи процентний вміст марганцю в розрахунку на золу в крові новонароджених дітей і вагітних, а також невагітних жінок, не відзначив істотної різниці (0,0012- 0,0011% у розрахунку на золу).

Н.С. Тюрина (1968) при визначенні процентного вмісту марганцю в розрахунку на золу в крові дітей у віці від 7 до 17 років установила кількісну перевагу цього мікроелемента в хлопчиків усіх вікових груп.

Утримання марганцю в організмі в 5-річних дітей було вище, ніж у 6-ричних (0,23 мг на 1 кг і 0,16 мг на 1 кг відповідно), а добова потреба в ньому вище, ніж у дорослих (І. Л. Маслова, 1955).

Висновки

1. Важливим біометалом є марганець. Він бере участь в обміні речовин в рослинних клітинах нарівні з іонами магнію. Марганець може й змінювати магній в деяких біохімічних процесах. Відсутність марганцю в раціоні харчування тварин може привести до їх загибелі.

2. В організмі людини марганець входить до складу двох ферментів і активізує дію багатьох ферментів. Він стимулює синтез холестерину і жирних кислот; сприяє кращому засвоєнню заліза і міді, активізуючи процес кровоутворення, сприяє утворенню інсуліну в підшлунковій залозі, бере участь у синтезі життєво-необхідного вітаміну С.

3. Марганець в надмірній кількості може призвести до негативного впливу на живі організми. викликати зміни в роботі нервової та кровоносної систем.

4. Марганець міститься в багатьох продуктах. Добова потреба марганцю 3-5 мг. Марганець міститься майже у всіх харчових продуктах. Найбільше (понад 500 мг на 100 г їстівної частини продукту) у житньому та пшеничному хлібі, крупах гречаних та перлових, пшоні, квасолі, горосі, рисі, буряку, хроні, кропі, петрушці, малині, щавлі. В добовому раціоні людини повинні бути продукти, які містять марганець.

Список літератури

1. Бабенко Г.А., Решеркина Л.П. Применение микроэлементов в медицине. – К.: Здоров`я, 1971. – 220 с.

2. Венчиков А.И. Биотики. – М.: Медгиз, 1962. – 234 с.

3. Ветеринарна клінічна біохімія / В.І. Левченко, В.В. Влізло, І.П. Кондрахін та ін.; За ред. В.І. Левченка і В.Л. Галяса. – Біла Церква, 2002. – 400 с.

4. Войнар А.О. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. – М.: Советская наука, 1953. – 493 с.

5. Кальницький Б.Д. Минеральные вещества в кормлении животных. – Л.: Агропромиздат. Ленингр. отделение, 1985. – 207 с.

6. Кіщак І.Т. Виробництво і застосування преміксів. – К.: Урожай, 1995. – 272 с.

7. Логинов Г.П. Влияние хелатов металлов с биолигандами на репродуктивные функции и обменные процессы организма животных: Авт. реф. дисс.... канд. биол. наук. – Казань, 1986. – 21 с.

8. Мелехин Г.П., Гридин Н.Я. Физиология сельскохозяйственной птицы. – М.: Колос, 1977. – 286 с.

9. Мельничук Д.О., Томчук В.А., Калінін І.В. Клінічна біохімія. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт. – К.: Видавничий центр НАУ, 1999. – 64 с.

10. Мінеральне живлення тварин. За ред. Г.Т. Кліценка, М.Ф. Кулика, М.В. Косенка, В.Т. Лісовенка. – К: Світ, 2001. – 576 с.

11. Наздрюхина Л.Р. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. – М.: Наука, 1977. – 184 с.

12. Нариси вікової токсикології. / За ред І.М. Трахтенберга. – К.: Авіцена, 2005. – 256 с.

13. Руководство по лабораторным методам исследований. // Предтеченский В.Е., Боровская В.М., Марголина Л.Т. – М.-Л., 1993. – С. 131-165.