Рівні структури білків

Натрій (Nа) - елемент I групи періодичної системи, атомний номер 11, атомна маса 23.  
Джерело натрію поварена сіль. Вода морів і океанів містить у своєму складі до 3% хлориду натрію.  
У медицині хлористий натрій застосовують у виді ізотонічного 0,9% розчину при зневоднюванні організму, як дезінтоксикаціонний засіб і т.д. Хлористий натрій використовується для підняття осмотичного тиску крові. У післяопераційному періоді 2-5% розчин призначають у мікроклізмах при атонії кишечнику і для промивання шлунка при отруєнні нітратом срібла. 
В організм людини натрій повинен надходити щодня у виді NaCl у досить великих кількостях: 12-15 г (або 4-6 г «чистого» натрію). NaCl утримується в багатьох харчових продуктах: сало, ковбаса, солона риба, ікра, сир, соління, маслини, кетчуп, кукурудзяні пластівці. 
Натрій розподіляється по всьому організмі, звичайно в крові, м'язах, кістах, внутрішніх органах і шкірі. Близько 40% натрію знаходиться в кістковій тканині, в основному, у позаклітинній рідині. Вміст натрію в тілі дорослої людини становить 0,08%, а добове споживання близько 4-7 г. 
Виводиться натрій з організму, в основному, із сечею (95%), калом, потом. Максимальна екскреція натрію із сечею відзначається з 9 до 12 годин дня, тоді як мінімальна — у нічні години.  
Натрій грає досить важливу роль у регуляції осмотичного тиску і водного обміну, при порушенні яких відзначаються наступні ознаки: спрага, сухість слизових оболонок, набряклість шкіри. Натрій значно впливає і на білковий обмін. Обмін натрію знаходиться під контролем щитоподібної залози. При гіпофункції щитоподібної залози відбувається затримка натрію в тканинах. При гіперфункції кількість натрію в шкірі зменшується, а виділення його з організму підсилюється.  
Всередині клітин натрій необхідний для підтримки нейрон-м’язової збудливості і роботи Na+-K+ насоса, що забезпечують регуляцію клітинного обміну різних метаболітів. Від натрію залежить транспорт амінокислот, цукрів, різних неорганічних і органічних аніонів через мембрани клітин. 
Для оцінки елементного статусу натрію проводять визначення вмісту цього біоелемента в крові, плазмі, волосі. Підвищений вміст натрію у волосі відбиває, як правило, порушення водно-сольового обміну, дисфункцію кори наднирників і може зустрічатися при надлишковому споживанні повареної солі, цукровому діабеті, порушенні видільних функцій нирок, схильності до гіпертонії, набряків, неврозів. Нагромадження натрію у волосі інколи свідчить про тривалий контакт із морською водою і деякими миючими засобами, прийомі сольових ванн, інгаляцій і т.д. 
При вимиканні хлористого натрію з їжі його виділення з організму припиняється на 9-й день. Недолік хлористого натрію викликає важкі розлади, що виявляються схудненням, слабістю, шкірними висипками, випаданням волосся, поносами, судомами. У робочих гарячих цехів при посиленому виділенні хлористого натрію потовими залозами спостерігаються кишкові кольки, судомні скорочення кістякових м'язів, пригнічення ЦНС і розладу кровообігу. Знижений вміст натрію звичайно зустрічається при нейроендокринних порушеннях, хронічних захворюваннях нирок і кишечнику або як наслідок черепно-мозкових травм. 
Основні причини дефіциту натрію: тривале застосування сечогінних препаратів, кортикостероїдів, препаратів літію; тривалий контакт із морською водою; хвороби гіпофіза, наднирників; хвороби нирок; черепно-мозкові травми; посилене виділення натрію (підвищена пітливість, понос,  блювота); надлишок в організмі калію, кальцію. 
Основні прояви дефіциту натрію: схуднення, слабість, судомні скорочення кістякових м'язів, пригнічення ЦНС, розлади кровообігу, шкірні висипки, випадання волосся, проноси, кишкові кольки. 
Постійний надлишок натрію і калію в їжі супроводжується деяким підвищенням рівня інсуліну в крові. Відзначаються й інші гормональні зрушення. Введення великої кількості хлористого натрію викликає розпад білка і сильне схуднення.  
Люди з надлишком натрію звичайно легко збудливі, вразливі, гіперактивні, у них з'являються спрага і пітливість, збільшується частота сечовипускань. 
Основні прояви надлишку натрію: втома, збудженняення, неврози, дисфункція наднирників, утворення каменів у нирках, спрага, остеопороз, гіпертензія, набряки. 
Засвоєнню натрію сприяють вітаміни D і К, у той час як дефіцит К і С1 в організмі перешкоджає надходженню натрію. 
Порушення обміну натрію в організмі можна регулювати за допомогою дієти зі зниженим або підвищеним вмістом натрію в продуктах, а також за допомогою препаратів, що заповнюють дефіцит або усувають надлишок натрію. До таких препаратів відносяться сольові розчини типу регідрон, діуретини, препарати альдостерону, зокрема верошпірон і т.д. .

Хлор (Cl) — елемент VII групи періодичної системи, атомний номер 17, атомна маса 35. Назва походить від грец. chloros (зеленуватий).  
Природне джерело хлору — хлорид натрію. Отримують хлор при електролізі хлориду натрію. Надходження хлору і натрію в організм цих елементів тісно взаємозалежно. Іони хлору роблять гальмуючий ефект на нейрони шляхом зниження потенціалу дії. 
Іони хлору з іонами натрію і калію приймають участь в створенні певного осмотичного тиску і регуляції водно-сольового обміну. Людині потрібно споживати на добу 5-10 г NaCl, мінімальна потреба - 800 мг у добу.    
Хлор виводиться з організму в основному із сечею (90-95%), калом (4-8%) і через шкіру (до 2%). Хлорні канали представлені в багатьох типах клітин, мітохондріальних мембранах і кістякових м'язах.  
При дефіциті хлору відзначається виникнення алкалозу, анорексії й  закрепи.  
Необхідно підтримувати надходження в організм хлору і натрію в пропорції 1:2. Добовий кругообіг хлору в дорослих становить 85-250 ммоль.

Магній (Мg) - елемент II групи періодичної системи, атомний номер 12, атомна маса 24. В околицях міста Магнезія здавна знаходили мінерал, при прожарюванні якого отримували пухкий білий порошок — карбонат магнію.  
Сульфат магнію («англійська сіль») застосовується як болезаспокійливий, жовчогіний і проносний засіб. Розчин сірчнокислої магнезії вводять парентерально в якості протисудомного засобу при тетанії, хореї, епілепсії, у якості антиспастичних ліків при затримці сечовипуску, при  гіпертонічній хворобі. Органічні солі магнію використовують при виготовленні лікарських препаратів із широким спектром лікувально-профілактичної дії, таких як хронічний стрес, захворювання серцево-судинної системи, сечокам’янна хвороба й ін. 
Магній надходить в організм із їжею (зокрема з повареною сіллю) і водою. Як правило, норма надходження звичайно становить 200-400 мг протягом доби. Особливо багата магнієм рослинна їжа. У ШКТ абсорбується до 40-45% магнію. У крові людини близько 50% магнію знаходиться в зв'язаному стані, а інша частина в іонізованому. Концентрація магнію в крові в людини становить 2,3-4,0 мг %. Комплексні з'єднання магнію надходять у печінку, де використовуються для синтезу біологічно активних з'єднань. 
В організмі дорослої людини втримується близько 140 г магнію, причому 2/3 від цієї кількості приходиться на кісткову тканину. Головне «депо» магнію знаходиться в кістках і м'язах. Виводиться магній з організму головним чином із сечею (50-120 мг) і з потім (5-15 мг). 
Магній приймає участь в обмінних процесах, тісно взаємодіючи з калієм, натрієм, кальцієм. Нормальний рівень магнію в організмі необхідний для забезпечення «енергетики» життєво важливих процесів, регуляції нервово-м'язової провідності, тонусу гладкої мускулатури (судин, кишечнику, жовчного і сечового міхура і т.д.). Магній стимулює утворення білків, регулює зберігання і вивільнення АТФ, знижує порушення в нервових клітках. Магній відомий як протистресовий біоелемент, здатний створювати позитивний психологічний настрій. 
Магній зміцнює імунну систему, сприяє відновленню сил після фізичних навантажень, володіє антиаритмічною дією. 
Найближчим сусідом магнію в групі періодичної системи є кальцій, з яким магній вступає в обмінні реакції. Ці два елементи легко витісняють один одного з з'єднань. Дефіцит магнію в дієті, багатої кальцієм, обумовлює затримку кальцію у всіх тканинах. 
Концентрація магнію в плазмі і сироватці крові, цільної крові, волосі у більшості випадків адекватно відбиває його рівень в організмі. На додаток до інформативних тестів на вміст Mg в організмі може бути віднесене визначення активності лужної фосфатази і вимір ЕКГ пацієнта. 
Дефіцит магнію є самим розповсюдженим видом мінеральної недостатності в населення в багатьох країнах, зокрема в США. 
Основні причини дефіциту магнію: порушення всмоктування в кишечнику (дисбактеріоз, хронічний дуоденіт); зниження засвоєння під дією надлишку фосфатів, кальцію  і ліпідів; хронічний стрес; порушення синтезу інсуліну; тривале застосування антибіотиків (гентаміцин), сечогінних, протипухлинних і інших фармакологічних препаратів; підвищена потреба в магнії (при вагітності, у період росту і видужання, при хронічному алкоголізмі, черезмірної пітливості). 
Основні прояви дефіциту магнію: втомлюваність, дратівливість; втрата апетиту, нудота, блювота, діарея, закрепи; м'язова слабість, судоми м'язів; захворювання серцево-судинної системи (магній залежні  аритмії, ангіоспазми, гіпертонічна хвороба,   ризики тромбозів і інфарктів); виснаження функції наднирників; початкові стадії розвитку цукрового діабету; початкові стадії розвитку сечокам’янної і жовчнокам'яної хвороби; імунодефіцити (можливо, підвищений ризик пухлинних захворювань). 
Збільшення концентрації магнію у волосі відзначається при гіперфункції паращитоподібних залоз, щитоподібної залози, артриті, псоріазі. 
Основні прояви надлишку магнію: в’ялість, сонливість, зниження працездатності, діарея.          
Засвоєння магнію може порушуватися при надлишковому надходженні в організм марганцю, кобальту, свинцю, нікелю, кадмію, кальцію. 
Перешкоджати засвоєнню магнію можуть надлишкове споживання кальцію, фосфатів, алкоголю, кава (більш 2 чашок у день), жирів до 70 г у день, антибіотиків, медикаментів для лікування пухлинних захворювань.  
Підвищенню рівня магнію в організмі сприяють вітаміни B1, В6, С, D, Е, кальцій, фосфор, естрогени, білок. 
При недостатнім надходженні магнію в організм необхідно уникати психічних і нервових перевантажень, збільшити споживання продуктів з підвищеним вмістом магнію, обмежити прийом препаратів. Аспарагінат магнію, цитрат магнію, комбіновані препарати солей магнію і вітамінів групи В, особливо В5, бішофіту і продуктів інших мінеральних джерел, включаючи і кальцієво-магнієві мінеральні води застосовують при дефіциті магнію.

32.

Темнова стадія

Схематичне зображення циклу Кальвіна

У темновій стадії за участю АТФ і НАДФН відбувається відновлення CO₂ до глюкози. Хоча світло не потрібне для здійснення даного процесу, воно бере участь у його регуляції.

С₃ — фотосинтез, цикл Кальвіна

Цикл Кальвіна, або відновлювальний пентозо-фосфатний цикл, складається з трьох стадій:

• Карбоксиляція
• Відновлення
• Регенерація акцептора CO₂

На першій стадії до рибулезо-1,5-біфосфату приєднується CO₂ під дією ферменту рибулезобифосфат-карбоксилаза/оксигенази (Rubisco). Цей білок складає основну фракцію білків хлоропласту і, ймовірно, найбільш поширений фермент в природі. В результаті утворюється проміжне нестійке з'єднання, що розпадається на дві молекули 3-фосфогліцеринової кислоти (ФГК). У другій стадії ФГК в два етапи відновлюється. Спочатку вона фосфорилюєтся АТФ під дією фосфорогліцерокінази, потім НАДФН при дії тріозофосфатдегідрогенази, її карбоксильна група окислюється до альдегідної і вона стає вуглеводом (ФГА).

У третій стадії беруть участь 5 молекул ФГА, які  через утворення 4-, 5-, 6- і 7-вуглецевих зв'язків об'єднуються в 3 5-вуглецевих рибулезо-1,5-біфосфати, для чого необхідні 3 АТФ. Нарешті, дві ФГА необхідні для синтезу глюкози. Для утворення однієї молекули глюкози потрібно 6 обертів циклу, 6 CO₂, 12 НАДФН і 18 АТФ.

С₄ — фотосинтез, цикл Хетча-Слека-Карпілова

Див. також: Цикл Хетча-Слека-Карпілова

При низькій  концентрації розчиненого в стромі CO₂ Rubisco каталізує реакцію окислення рибулезо-1,5-біфосфату і його розпад на 3-фосфогліцеринову кислоту і фосфогліколеву кислоту, яка вимушено використовується в процесі фотодихання. Для збільшення концентрації CO₂ рослини С₄ типу змінили анатомію листка. Цикл Кальвіна у них локалізується в клітинах обкладання провідного пучка, в клітинах мезофілу ж під дією ФЕП-карбоксилази фосфоенолпіруват карбоксилуєтся з утворенням щавелеоцетової кислоти, яка перетворюється на малат або аспартат і транспортується в клітини обкладання, де декарбоксилуєтся з утворенням пірувату, що повертається в кліини мезофіла.

С₄ фотосинтез практично не супроводжується втратами рибулезо-1,5-біфосфату з циклу Кальвіна, тому ефективніший. Проте він вимагає не 18, а 30 АТФ на синтез 1 молекули глюкози. Це виправдовує себе в тропіках, де жаркий клімат вимагає тримати продихи закритими, що перешкоджає надходженню CO₂ в листок, а також при рудеральній життєвій стратегії.

САМ фотосинтез

При CAM (Crassulaceae acid metabolism) фотосинтезі відбувається розділення асиміляції CO₂ і циклу Кальвіна не в просторі, як у С₄, а в часі. Вночі у вакуолях клітин по аналогічному описаному вище механізму при відкритих продихах накопичується малат, вдень при закритих продихах йде цикл Кальвіна. Цей механізм дозволяє максимально економити воду, проте поступається в ефективності і С₄, і С₃. Він виправданий при стрестолерантній життєвій стратегії.

46.

 
Використання засобів захисту  рослин: пестицидів, гербіцидів, фунгіцидів.  
Одним із можливих напрямів вдосконалення технологій розроблення с/г технологій розробляють с/г культур являється застосування хімічних засобів регулювання біологічними процесами з допомогою регуляторів росту рослин. Підвищення врожайності с/г культур при використанні регуляторів росту забезпечить переважно боковим шляхом, за рахунок недопущенню витрат врожаю при збиранні, прискорення виробництва або покращення умов механізованої техніки. Регулятори росту рослин, широкий – термін включаючи природні (ендогенні) і синтетичні (екзогенні) і біологічні, активні та хімічні з’єднання. До ендогенних (природні) регулятори росту рослин належать фітогормони. Ця речовина при використанні кількох навіть в невеликих незначних концентраціях спостерігається пряме включення на культурні рослини. При цьому можуть ціле направлено прискорюватись або зупиниться процес росту розвитку, а потім з допомогою внутрішньої системи транспортування доставляються в його різні органи. По тій причині ендогенні регулятори можуть зробити вплив на тканини віддалені від місця їх синтезу. На основі вчення природних регуляторів росту і їх роль в обміні речовин створені синтетично (екзогенні) регулятори росту широко застосовуються в с/г. Екзогенні регулятори росту хоч і не зустрічаються в рослинах, однак не завжди визивають ефект регуляції росту, но і підвищується фізіологічний вплив особистих рослинних гормонів. Регулятори росту і розвиток рослин можуть стати цінним складом сучасних інтенсивних технологій знаходження с/г в нашій державі. Однак регулятори росту не виявляються універсальним засобом, яке викликає появлення у рослин нових, не маючих ніяких засобів. Дія цих властивостей строго органічно зупинено із за можливостей генотипу рослин. Застосування фізіологічно активних властивостей лиш помогло рослинам ліпше розкрити в даних конкретних умовах по ряду причин залишався раніше невиявленим.  
Регулятори росту ні в якому разі не замінять добрива. Вони можуть активізувати фізіологічні важливі процеси розвитку рослин.  
Регулятори росту відносяться до хімічних засобів управління біологічними процесами, що відбуваються в рослинах. Застосування регламентується тими ж інструкціями, що і застосування пестицидів.  
Практично застосовуються близько 30 засобів для росту рослин. Основними напрямами використовування регуляторів росту рослин є прискорений розвиток підвищення їх стійкості до низьких температур, засухи, засоленості грунту і боротьба з виляганням зернових культур, льону, коноплі, переривання фази спокою у насінин, недопущення опадання плодів. В найбільших кількостях практично застосування дістали хлорат магнію в якості деформанта зернових і хлорхолінхлорид (тур) в якості ретарданта для зернових