Бiологiчна роль марганцю в органiзмi людини i тварин
Мiнiстерство освiти i науки Украiни
Чернiгiвський державний педагогiчний унiверситет iменi Т.Г. Шевченка
Кафедра ботанiки, зоологii та охорони природи
КУРСОВА РОБОТА
БРЖОЛОГРЖЧНА РОЛЬ МАРГАНЦЮ В ОРГАНРЖЗМРЖ ЛЮДИНИ РЖ ТВАРИН
Виконала:
студентка 41 групи
Доманова А.А.
Чернiгiв тАУ 2008
ЗМРЖСТ
Вступ
Роздiл 1. Бiологiчна роль марганцю в органiзмi
1.1 Марганець в органiзмi
1.2 Участь марганцю в фiзiологiчних процесах
1.3 Обмiн марганцю
1.4 Недостатнiсть марганцю: причини та наслiдки
Роздiл 2. Токсична дiя сполук марганцю на живi органiзми
2.1 Роль металотiонеiнiв в детоксикацii iонiв марганцю в органiзмi прiсноводних риб i молюскiв
2.2 Вплив низьких доз сполук марганцю на поведiнковi реакцii залежно вiд iх вiку
Роздiл 3. Складання харчового рацiону
Висновки
Список лiтератури
ВступВчення про бiологiчну роль хiмiчних елементiв, що мiстяться в тканинах органiзму в дуже невеликих концентрацiях (вiд 10-3 до 10-12 %) i тому одержали назва мiкроелементiв, видiлилося в самостiйну науку порiвняно недавно. Майже до кiнця XРЖ ст. вважалося, що для нормальноi життiдiяльностi органiзму необхiднi тiльки тi хiмiчнi елементи, що входять до складу органiчних сполук (вуглець, азот, водень, кисень, сiрка), а також калiй, кальцiй, натрiй i магнiй, що мiстяться в тканинах органiзмiв у високих концентрацiях. Всi iншi елементи, що виявляються в тканинах органiзмiв, вважалися випадковими домiшками, що не мають значення для процесiв життiдiяльностi.
Але уже в другiй половинi XРЖ ст. був опублiкований ряд робiт, з яких випливало, що хiмiчнi елементи, що мiстяться в тканинах тварин i рослин не тiльки в значних, але й у незначних концентрацiях, впливають на протiкання фiзiологiчних процесiв. Так, акад. К. А. Тiмiрязiв (1871) довiв важливе значення цинку в життiдiяльностi вищих рослин, Ролень (1870) - роль цинку в росту i розвитку цвiлевих грибкiв, а спостереження Баумана (1895) свiдчили про необхiднiсть йоду в харчовому рацiонi.
Актуальнiсть роботи зумовлена необхiднiстю детального ознайомлення дii марганцю на живi органiзми.
Мета роботи - звтАЩязувати бiологiчну роль марганцю для живих органiзмiв.
Завдання роботи:
1) проаналiзувати бiологiчну роль марганцю в органiзмi людини;
2) з`ясувати токсичну дiю марганцю на живi органiзми;
3) скласти харчовий рацiон, до якого входить марганець.
РОЗДРЖЛ 1. Бiологiчна роль марганцю в органiзмiМарганець (Mn). Середнiй вмiст марганцю в органiзмi ссавцiв становить 0,00005% вiд живоi маси. Мiститься в усiх органах i тканинах органiзму, найбiльше його в печiнцi, кiстках, нирках, пiдшлунковiй залозi та гiпофiзi. Всмоктування марганцю вiдбуваiться в основному в тонкiй кишцi, потiм з кровтАЩю надходить до печiнки i розноситься до iнших органiв та тканин. Видiляiться з органiзму разом з жовчю, сечею, молоком у самок та з еякулятом у самцiв.
Марганець входить до складу молекул деяких ферментiв i стимулюi молекул деяких ферментiв i стимулюi iх активнiсть.
Органiзму потрiбно лише в значно в малих кiлькостях цього елементу, а роль його в обмiнi i дуже велика.
Марганець входить в склад всiх рослинних i тваринних органiзмiв. Для живих органiзмiв маi життiво важливе значення.
Добова потреба марганцю 3-5 мг. Марганець мiститься майже у всiх харчових продуктах. Найбiльше (понад 500 мг на 100 г iстiвноi частини продукту) у житньому та пшеничному хлiбi, крупах гречаних та перлових, пшонi, квасолi, горосi, рисi, буряку, хронi, кропi, петрушцi, малинi, щавлi.
В органiзмi дорослоi людини мiститься 20 мг марганцю. Особливо багато i його в клiтинах, багатих мiтохондрiями i меланiном. В кровi людини в нормi мiститься близько 4-20мкг%.
Одним iз найважливiших мiкроелементiв, що забезпечуi нормальне функцiонування органiзму тварин i марганець. Вiн бере активну участь в окисно-вiдновних процесах та тканинному диханнi в органiзмi тварин, формуваннi кiсток, впливаi на рiст, розмноження тварин i процеси кровотворення, регулюi функцiю ендокринних органiв, пiдсилюi дiю вiтамiнiв, входячи до складу ферментiв i iх активатором [1, 4, 7, 9].
Марганець тварини одержують з кормом i частково з водою [1-5]. Для компенсацii нестачi марганцю в рацiонi його вводять у премiкс в неорганiчнiй формi, наприклад, у складi сульфатiв [3-5, 9]. Однак, неорганiчна форма сполук мiнеральних речовин порiвняно важко засвоюiться органiзмом тварин, а збiльшення дози для досягнення оптимального рiвня асимiляцii в органiзмi спричиняi у тварин токсикози. В звтАЩязку з цим великого практичного значення набуваi пошук можливостi введення в рацiон сiльськогосподарських тварин бiогенних металiв, у тому числi i марганцю в легкозасвоюванiй формi [4].
У пiдвищеннi бiологiчноi доступностi марганцю i забезпеченнi ним тварин важливу роль вiдiграють хелатнi сполуки. Вiдомо, що хелати i найбiльш оптимальною для органiзму формою сполук бiогенних металiв з лiгандами (органiчними речовинами) [4-6]. Бiологiчна активнiсть металу в цих комплексах зростаi у сотнi разiв порiвняно з активнiстю його в iншому станi [4]. Однак використання в годiвлi тварин хелатних форм марганцю потребуi всебiчних дослiджень.
Вiн активуi багато ферментованих процесiв. Марганець необхiдний для синтезу глiкозамiноглiконiв хрящовоi тканини, для еритрогазiв i утворення гемоглобiну.
Вiн стимулюi синтез холестерину i жирних кислот, виявляючи тим самим гiпотроннi дii. Марганець вiдноситься до промислових отрут з рiзким вираженими токсичними властивостями. Надмiрне поступлення марганцю в органiзм тварин веде до пiдвищення його концентрацii i появи в них iдентичних змiн в кiстках при рахiтi. Крiм впливу на процеси кровотворення. Марганець впливаi на антителогенез, прискорюi утворення антитiл.
Марганець разом iз залiзом, мiддю та кобальтом стимулюi кровотворення. Активiзуi фермент фосфатазу, який впливаi на процеси кiсткотворення та загалом на стан кiстковоi тканини. Володii лiпотропними (якi знижують вмiст жиру) властивостями. Потрiбен для правильного обмiну аскорбiновоi кислоти (вiтамiну С) та вiтамiнiв групи В. Маi зв'язок з процесами статевого розвитку та розмноження, сприяi детоксикацiйнiй (яка знешкоджуi шкiдливi речовини) функцii печiнки.
В плазмi марганець звтАШязаний β - глобулiнами.
Марганець бере участь у синтезi глюкопротеiдiв. Вiн активуi кокарбоксилазу, сприяi зменшенню вмiсту пiровиноградноi кислоти в органiзмi тварин, знижуi потреби в тiамiнi. Такий фермент, як пероксидаза, мiстить два атоми марганцю, а пiруватпероксидаза мiтохондрiй тАФ чотири атоми марганцю. Було вiдмiчено наявнiсть марганцю в коферментнiй системi, що каталiзуi окислювальне фосфорилювання. Марганець стимулюi синтез бiлка в мтАЩязах, глiкогену тАФ в печiнцi, сприяi пiдвищенню активностi Мg-АТФази, що збiльшуi живу масу птицi. Вiн пiдсилюi процеси росту, кровотворення, бiосинтез нуклеiнових кислот, бiлкiв, холестерину, антитiл. Стимулюi дiю гормонiв передньоi частки гiпофiза (аденогiпофiз). Марганець, подiбно до холiну, пiдвищуi утилiзацiю жирiв в органiзмi i попереджуi жирове переродження печiнки [8].
Активнiсть антиоксидантних ферментiв (каталази, глутатiонпероксидази, супероксиддисмутази) тiсно пов′язана iз присутнiстю iонiв металiв. Тому зниження активностi антиоксидантних ферментiв може потягти за собою порушення в обмiнi мiкроелементiв. Знаходячись в мiзерних концентрацiях у вiльному станi та в складi ферментiв, гормонiв, вiтамiнiв мiкроелементи беруть участь у всiх видах обмiну речовин. Встановлено, що iонам марганцю належить значна роль в молекулярних механiзмах розвитку РЖХС, але дiя iх в органiзмi людини ще далеко не вивчена. Експериментальнi та клiнiчнi дослiдження показують, що при РЖХС обмiн мiкроелементiв значно змiнюiться. Проте в лiтературi немаi однозначних даних про вмiст мiкроелементiв в кровi при РЖХС та практично вiдсутня iнформацiя щодо комплексноi оцiнки вмiсту в кровi марганцю (життiвонеобхiдний мiкроелемент), антиоксидантних ферментiв, не вивчений характер iх взаiмозалежностi, що важливо з позицiй вияснення механiзмiв розвитку та прогресування РЖХС.
Першi вiдомостi про вiковi змiни кiлькiсного вмiсту марганцю в органiзмi людини повiдомили Г. Ромедж i В. Шелдон (1933), що установили iнтенсивне нагромадження його в печiнцi плоду в останнi 3 мiсяцi внутрiшньоутробного життя.
У табл. 1 приведенi данi, отриманi Г.Г. Гацко (1958) у систематичних дослiдженнях, вмiсту марганцю в тканинах i органах людини в перiод ембрiогенезу. Максимальнi концентрацii марганцю виявленi в тканинi печiнки ембрiона на 12-15-й тиждень. У плода з 16-i по 32-iй тиждень розвитку вмiст його в печiнцi знижуiться майже в 2 рази, а в наступнi перiоди знову пiдвищуiться.
Таблиця 1. Вмiст марганцю в тканинах i органах плодiв у рiзнi перiоди, внутрiшньоутробного життя, мкг % у розрахунку на свiжу речовину
| Назва органу | Вiк плоду, тижнiв |
| 12-15 | 16-19 | 20-25 | 26-32 | 33-38 | 39-40 |
| Печiнка | 217,6 | 114,1 | 115,4 | 119,1 | 145,9 | 140,3 |
| Селезiнка | __ | __ | 300,2 | 83,1 | | 49,0 |
| Серце | __ | __ | 106,3 | 71,0 | | 46,1 |
| Нирки | __ | __ | 81,2 | 68,0 | | 80,7 |
| Щитовидна залоза | тАФ | тАФ | 742,3 | 447,6 | | 179,7 |
| Пiдшлункова залоза | тАФ | тАФ | 465,6 | 270,0 | | 171,1 |
| Щитовидна залоза | тАФ | тАФ | 359,4 | 102,0 | | 71,0 |
| Наднирник | тАФ | тАФ | 205,8 | 119,2 | | 64,4 |
Вместе с этим смотрят:
Анатомическое строение растений
Анатомия и физиология заднего мозга. Строение и механизм кровообращения
Анатомия человека
Анатомо-физологические механизмы безопасности и защиты человека от негативного воздействия
Бiологiчне рiзноманiття людських рас