Օրգանիզմում միզանյութի սինթեզի վայրը. Օրնիտինի ցիկլ. ռեակցիաներ, դիագրամ, նկարագրություն, նյութափոխանակության խանգարումներ: Միզանյութի թեստ

Որը սինթեզվում է ռեակցիաներում ornithine ցիկլը, առաջին անգամ ուսումնասիրվել է 1932 թվականին կենդանական բջիջներում Ն.Ա.Կրեբսի կողմից։ և Henseleit K. Շատ միզանյութ է կուտակվում բույսերի բջիջներում, որոնք ունեն միկորիզաներ արմատների վրա: Միզանյութի բարձր պարունակությունը հայտնաբերված է շամպինիոններում և փքաբլիթներում (մինչև 10-13% չոր քաշով):

Փորձարկումներում նշվել է, որ միզանյութի կոնցենտրացիան բույսերի բջիջներում մեծանում է ազոտային նյութերի դիսիմիլացիայի հետ, երբ ակտիվանում են ամինաթթուների և ազոտային հիմքերի դեամինացման գործընթացները, ինչպես նաև երբ բույսերը աճեցնում են ամոնիումի աղերի լուծույթների վրա: Միզանյութը թունավոր չէ բույսերի բջիջների համար, քանի որ այն նորմալ նյութափոխանակության արտադրանք է, որը հեշտությամբ ընդգրկվում է կենսասինթետիկ ռեակցիաներում:

Միզանյութի սինթեզի առաջին փուլը բարձր էներգիայի միացության առաջացումն է կարբամոյլ ֆոսֆատբիկարբոնատից և գլուտամինից, որը հանդիսանում է ամինային խմբի աղբյուրը, ֆերմենտի ազդեցության տակ կարբամոիլֆոսֆատ սինթազա(2.7.2.5). Ռեակցիան կապված է երկու ATP մոլեկուլների հիդրոլիզի հետ և ակտիվանում է Mg 2+ կատիոններով.

O O ՄԱԿ

HCO 3 ¯ + C–NH 2 + 2ATP ¾¾® C–O (P) + 2ADP + H 3 PO 4 + CH 2

CH 2 H 2 N CH 2

| կարբամոյլ- |

CH 2 ֆոսֆատ CHNH 2

| գլուտամին

COOH գլյուտամինաթթու

Հաջորդ փուլում ֆերմենտի մասնակցությամբ ornithine transcarbamoylase(2.1.3.3) կարբամոիլ ֆոսֆատը փոխազդում է օրնիտինի հետ։ Այս ռեակցիայի արտադրանքներն են ցիտրուլինը և անօրգանական ֆոսֆատը.

CH 2 NH 2 O CH 2 NH

CH 2 С–NH 2 CH 2 C= O

| + | ¾® | | +H3PO4

CH 2 O (P) CH 2 NH 2

| կարբամոյլ- |

CHNH 2 ֆոսֆատ CHNH 2

օրնիտին ցիտրուլին

Այսպիսով, ցիտրուլինի ուրեիդո խումբը ձևավորվում է բիկարբոնատների կարբոնիլային խմբից և գլուտամինի ամիդային խմբից, որը սինթեզվում է ամոնիակի ավելցուկի միացման արդյունքում։

Այնուհետև ցիտրուլինը փոխազդում է ասպարաթթվի հետ ֆերմենտի ազդեցության տակ արգինինոսուկցինատ սինթետազ(6.3.4.5). ATP և Mg 2+ կատիոնները մասնակցում են ցիտրուլինի ուրեիդո խմբի ակտիվացմանը։ Այս ռեակցիայի ընթացքում սինթեզվում է արգինինոսուկցինաթթու։

CH 2 NH CH 2 NH COOH CH 2 NH COOH

CH 2 C=O COOH CH 2 C = N–CH CH 2 C = NH CH

| | | Mg 2+ | | | | | ||

CH 2 NH 2 + CHNH 2 + ATP ¾® CH 2 NH 2 CH ¾® CH 2 NH 2 + CH

| | ↓ | | | | |

CHNH 2 CH 2 AMP CHNH 2 COOH CHNH 2 COOH

| | N 4 R 2 O 7 | | ֆումարիկ

COOH COOH COOH COOH թթու

ցիտրուլին ասպարտիկ արգինինոսուկցինային արգինին

թթու թթու

Այնուհետեւ արգինինոսուկցինաթթու՝ ֆերմենտի մասնակցությամբ արգինինոսուկցինատ լիազա(4.3.2.1) բաժանվում է երկու արտադրանքի՝ արգինինի և ֆումարաթթվի: Վերջինս՝ ազդեցության տակ ավելացնելով ամոնիակի մոլեկուլ ասպարտատ ամոնիակ լիազա, նորից վերածվում է ասպարաթթվի, որը կարող է փոխազդել ցիտրուլինի նոր մոլեկուլի հետ։ Իսկ արգինինը օրնիտինի ցիկլում հիդրոլիտիկ ճեղքման միջոցով վերածվում է օրնիտինի և միզանյութի։ Այս ռեակցիան կատալիզացվում է ֆերմենտի կողմից արգինազ (3.5.3.1):

CH 2 NH CH 2 NH 2

CH 2 C + NH CH 2
| | + H 2 O ¾® | + CO(NH 2) 2

CH 2 NH 2 CH 2 միզանյութ
| |

արգինին օրնիտին

Արգինինի հիդրոլիզի ժամանակ արտազատվող օրնիտինը կրկին ներառվում է օրնիտինի ցիկլի առաջին ռեակցիայի մեջ և միզանյութի սինթեզը կարող է շարունակվել։ Սխեմատիկորեն, ամոնիակի կապը օրնիտինային ցիկլի ռեակցիաներում կարող է ներկայացվել հետևյալ փոխակերպումների տեսքով.

CH 2 NH 2 CH 2 NH CH 2 NH CH 2 NH 2

| | \ | \ | N 2 Ն

CH 2 +NH 3 + CO 2 CH 2 C=O +NH 3 CH 2 C=NH +H 2 O CH 2 \

| ¾¾¾® | | ¾¾® | | ¾¾® | +C=O

CH 2 - H 2 O CH 2 NH 2 - H 2 O CH 2 NH 2 CH 2 /

CHNH 2 CHNH 2 CHNH 2 CHNH 2 urea

COOH COOH COOH COOH

Օրնիտին ցիտրուլին արգինին օրնիտին

Որոշ բույսերում ավելցուկային ամոնիակի կապը չի հասնում միզանյութի ձևավորմանը, դրանք ցուցադրում են օրնիտինի ցիկլի միջանկյալ արտադրանքների կուտակում` ցիտրուլին կամ արգինին: Փշատերեւ բույսերի բողբոջած սերմերը եւ Երուսաղեմի արտիճուկի պալարները պարունակում են մեծ քանակությամբ արգինին, իսկ լաստենի, կեչու եւ պնդուկի հյութի արմատային հանգույցները՝ ցիտրուլին։ Այս բույսերում արգինինը և ցիտրուլինը, ըստ երևույթին, հանդիսանում են ամոնիակի ավելցուկային կապի հիմնական արտադրանքը և նրանք կարևոր դեր են խաղում ազոտային նյութերի նյութափոխանակության մեջ:
10.4. Բույսերի կողմից միզանյութի ազոտի յուրացում

սաղարթային կերակրման հետ։

Օրնիտինային ցիկլի ռեակցիաներում ամոնիակի միացման վերջնական արտադրանքը՝ միզանյութը, շատ հեշտությամբ ընդգրկվում է բույսերի ազոտային նյութերի նյութափոխանակության մեջ՝ համապատասխան ֆերմենտային համակարգերի մասնակցությամբ։ Շատ բույսերի տերևներում և այլ օրգաններում ֆերմենտը ակտիվ է կամ կարող է ակտիվանալ միզանյութով urease, կատալիզացնելով միզանյութի հիդրոլիտիկ տարրալուծումը ածխածնի երկօքսիդի և ամոնիակի մեջ.

N 2 Ն

C=O + H 2 O ¾® 2NH 3 + CO 2

միզանյութ

Ամոնիակն այնուհետև ներառվում է ամինաթթուների և ամիդների սինթեզում, որոնք այնուհետև կարող են մասնակցել այլ ազոտային նյութերի մոլեկուլների ձևավորմանը: Ուրեազային ֆերմենտը հանդիպում է շատ բույսերում՝ վարունգ, լոբի, եգիպտացորեն, կարտոֆիլ, լոլիկ, նեխուր:

Այնուամենայնիվ, մի շարք բույսեր չունեն ուրեազ, բայց նրանք կարողանում են յուրացնել միզանյութը, որը կիրառվել է տերևների մակերեսին կամ ներմուծվել էկզոգեն բույսերի հյուսվածքի մեջ՝ օգտագործելով այլ ֆերմենտային համակարգեր: Խմորիչի և քլորելլայի բջիջներից մեկուսացված ֆերմենտ ATP հիդրոլիզացնող urease(3.5.1.45), որը կարող է քայքայել միզանյութը ամոնիակի և ածխածնի երկօքսիդի ATP և Mg 2+ կատիոնների առկայության դեպքում.

H 2 N-C-NH 2 + ATP + 2H 2 O ¾¾® 2NH 3 + CO 2 + ADP + H 3 PO 4

Միևնույն ժամանակ, հացահատիկային բույսերի, քլորելլա ջրիմուռների բջիջների և ուրեազ չունեցող լոբազգիների սածիլների կողմից միզանյութի յուրացումն ուսումնասիրելիս դրանցում նշվել է զգալի քանակությամբ արգինինի և արգինինոսուկինաթթվի կուտակում։ Միևնույն ժամանակ, միզանյութի տրոհումը ամոնիակի և ածխածնի երկօքսիդի տեղի չի ունեցել: Այս տվյալների հիման վրա ձևակերպվել է վարկած՝ բույսերի բջիջներում միզանյութի բարձր կոնցենտրացիաների դեպքում օրնիտինային ցիկլի ռեակցիաների հակադարձման մասին, որոնք գալիս են դրսից՝ սաղարթային կերակրման, ներարկումների կամ միզանյութ պարունակող միջավայրի վրա աճեցնելու դեպքում: Արգինինի և արգինինոսուկցինաթթվի սինթեզը, համաձայն այս վարկածի, կարող է իրականացվել հետևյալ սխեմայի համաձայն.

CH 2 NH 2 CH 2 NH ֆումարային CH 2 NH COOH

| H2N | \թթու | \ |

CH 2 \ CH 2 C= NН CH 2 C= N–CH

| + C=O ¾¾® | | ¾¾® | | |

CH 2 / ↓ CH 2 NH 2 CH 2 NH 2 CH 2

| H2NH2O | | |

CHNH 2 urea CHNH 2 CHNH 2 COOH

ornithine arginine argininosuccinic

Թթու

Արգինինոսուկցինաթթվի քայքայման արդյունքում կարող են հետագայում ձևավորվել ցիտրուլին և ասպարտաթթու։ Այս դեպքում ցիտրուլինը, վերածվելով օրնիտինի, սկսում է օրնիտինի ցիկլի հակադարձ ռեակցիաների շարունակությունը՝ ուղղված միզանյութի կապակցմանը և արգինինի ձևավորմանը, իսկ ասպարթաթթուն այդ ռեակցիաների հիմնական արտադրանքն է, որը հետագայում ներառված է ամինաթթուների, սպիտակուցների և այլ ազոտային նյութերի սինթեզ:

Օրնիտինային ցիկլի ռեակցիաների հակադարձման արդյունքում միզանյութի յուրացումը պահանջում է նյութափոխանակության էներգիա, որն առաջանում է նման պրոցեսների ընթացքում նկատվող շնչառության ավելացման միջոցով։

Բույսերի կողմից միզանյութի կլանման մեխանիզմների ըմբռնումը կարևոր է որպես ազոտային պարարտանյութ դրա լայն կիրառման հետ կապված, որն օգտագործվում է ինչպես բույսերի արմատային սնուցման, այնպես էլ սաղարթային կերակրման տեսքով:

Սաղարթային սնուցումն առավել հաճախ իրականացվում է ցորենի և եգիպտացորենի վրա՝ բույսերը միզանյութի լուծույթով ցողելով ինքնաթիռների միջոցով կամ տրամվայի գծի առկայության դեպքում՝ ցամաքային միավորներով՝ ձևավորման փուլերում՝ հացահատիկի կաթնային հասունության սկիզբը։ Տերեւների վրա կիրառվող միզանյութը արագ թափանցում է դրանց հյուսվածքները և մտնում է ամինաթթուների և սպիտակուցների մեջ՝ այդպիսով հացահատիկի մեջ պահեստային սպիտակուցների կուտակումը մեծացնելով 1-3%-ով։

Մեր փորձերը՝ օգտագործելով 15 N պիտակավորված միզանյութ, ցույց տվեցին, որ հասուն հատիկների մեջ ցորենի հատիկների ձևավորման սկզբում իրականացվող սաղարթային պարարտացման ազոտը սովորաբար կազմում է հացահատիկի ընդհանուր սպիտակուցային ազոտի մոտ 10%-ը: Սրանից բխում է, որ ուշ սաղարթային կերակրման արդյունքում հացահատիկի մեջ կուտակված սպիտակուցների ընդհանուր զանգվածի մինչև 10%-ը կարող է սինթեզվել ցորենի հատիկների մեջ։ Բացի այդ, միզանյութը ուշ սաղարթային կերակրման ժամանակ ֆիզիոլոգիապես ակտիվ ազդեցություն ունի բույսերի վրա՝ մեծացնելով ազոտային նյութերի արտահոսքը տերեւներից դեպի հասունացող հատիկներ։ Ցորենի հատիկում միզանյութով պարարտացնելու ազդեցությամբ զգալիորեն նվազում է ա-ամիլազների և այլ հիդրոլիտիկ ֆերմենտների ակտիվությունը, ինչի արդյունքում բարելավվում են հատիկի տեխնոլոգիական հատկությունները։ Բույսերի զարգացման հետագա փուլերում միզանյութով սաղարթային պարարտացման կիրառման շնորհիվ հնարավոր է զգալիորեն մեծացնել ցորենի բարձր սնձան պարունակությամբ ցորենի բերքատվությունը:
10.5. Բույսերում նիտրատ ազոտի վերականգնում.

Հողերի մեծ մասում, հատկապես մշակովի, բավականին ակտիվ է նիտրացման գործընթացը, որի ընթացքում օրգանական մնացորդների քայքայման ժամանակ հողում ձևավորված, ինչպես նաև պարարտանյութերի տեսքով կիրառվող ազոտի ամոնիումային ձևը վերածվում է նիտրատների: Հետևաբար, արմատային սնուցման ընթացքում բույսեր մտնող ազոտի մեծ մասը ներկայացված է նիտրատներով, որոնք շատ հեշտությամբ կլանում են բույսերը՝ ներառվելով ամինաթթուների սինթեզում։ Շնորհիվ այն բանի, որ ամինաթթուներում ազոտը ամինային է, բույսերի նիտրատ ազոտը, նախքան ամինաթթուների բաղադրության մեջ մտնելը, վերածվում է ամոնիումի՝ օգտագործելով հատուկ ֆերմենտային համակարգեր:

Բույսերի, ջրիմուռների, սնկերի և բակտերիաների բջիջներում նիտրատային ազոտի վերածումը ամոնիումային ազոտի իրականացվում է երկու փուլով. Առաջին փուլում՝ ֆերմենտի գործողության ներքո նիտրատ ռեդուկտազՆիտրատները վերածվում են նիտրիտների, իսկ հետո նիտրիտների՝ ֆերմենտի մասնակցությամբ նիտրիտ ռեդուկտազկրճատվում են՝ ձևավորելով ազոտի ամոնիումային ձև, որն օգտագործվում է ամինաթթուների և ամիդների սինթեզի համար։ Այս գործընթացները սխեմատիկորեն կարող են ներկայացվել հետևյալ կերպ.

5 2ē +3 6ē –3

NO 3 ‾ ¾® NO 2 ‾ ¾® NH 4 +
Բարձրագույն բույսերի, կանաչ ջրիմուռների և սնկերի նիտրատային ռեդուկտազները (1.6.6.1; 1.6.6.2; 1.6.6.3) 200-330 հազար մոլեկուլային զանգվածով մետալոֆլավոպրոտեիններ են, այդ թվում՝ երկու տեսակի ենթամիավորներ՝ ֆլավինային խմբերով (FAD, FMN) և նրանք, որոնք պարունակում են մոլիբդենի կոֆերմենտ: Բույսերում նիտրատային ազոտի նվազման համար էլեկտրոնային դոնորը NAD×H է, իսկ սնկերի մոտ՝ NADP×H։ Կրճատված պիրիդինային դինուկլեոտիդներից էլեկտրոնները և պրոտոնները փոխանցվում են նիտրատ ռեդուկտազի ֆլավինային խմբին։ Այնուհետև էլեկտրոնները տեղափոխվում են ցիտոքրոմ Վ 557 , որը ֆերմենտում ծառայում է որպես միջանկյալ էլեկտրոնային կրիչ ֆլավինից մինչև մոլիբդենի կոենզիմ, իսկ պրոտոնները ազատվում են և կարող են փոխազդել թթվածնի անիոնների հետ, որոնք ձևավորվում են նիտրատ ազոտի նվազման ժամանակ։

Մոլիբդենի կոֆերմենտը պարունակում է մոլիբդենի կատիոններ, որոնք լաբիլ կերպով կապված են արոմատիկ խմբի հետ, որը ոչ կովալենտորեն կապված է ֆերմենտի սպիտակուցային մասի հետ։ Մոլիբդենի կատիոնները, շրջելիորեն փոխելով օքսիդացման վիճակը, կարողանում են էլեկտրոններ ընդունել ցիտոքրոմից Վ 557 և դրանք տեղափոխել նիտրատային ազոտի, որը կապվում է ֆերմենտի ակտիվ վայրի հետ: Ազոտի նվազման արդյունքում նիտրատը վերածվում է նիտրիտի, իսկ արձակված թթվածնի անիոն O2-ը միանում է պրոտոններին՝ առաջացնելով ջրի մոլեկուլ։ Նիտրատների նիտրատների նիտրիտների վերածման մեխանիզմը նիտրատ ռեդուկտազի ազդեցության տակ կարող է ներկայացվել հետևյալ սխեմայով.

Նիտրատային ռեդուկտազ ֆերմենտի ազդեցության տակ բույսերում նիտրատների նվազեցման ընդհանուր գործընթացը կարող է արտահայտվել հետևյալ հավասարմամբ.

NO 3 ‾ + NAD×H + H + ¾® NO 2 ‾ + NAD + + H 2 O

Բակտերիաներում նիտրատային ռեդուկտազները ներկայացված են համեմատաբար ցածր մոլեկուլային քաշով սպիտակուցներով (70-180 հազ.), որոնք չեն պարունակում ֆլավինային խմբեր։ Նրանց էլեկտրոնի դոնորը կրճատված ֆերեդոքսինն է կամ նրա անալոգները: Բակտերիաների նիտրատ ռեդուկտազները սերտորեն կապված են բջջային թաղանթների հետ, մինչդեռ բարձր բույսերում, կանաչ ջրիմուռներում և սնկերում այդ ֆերմենտները տեղայնացված են ցիտոպլազմայում:

Բույսերի մեջ նիտրատ ռեդուկտազի ամենաբարձր ակտիվությունը հանդիպում է մերիստեմատիկ հյուսվածքներում: Բույսերի մեծ մասում ակտիվ ֆոտոսինթեզի և ածխաջրերի բավարար քանակի դեպքում, որոնք հանդիսանում են NAD×H ձևավորման աղբյուրներ, նիտրատների կրճատման գործընթացը գրեթե ամբողջությամբ տեղի է ունենում արմատներում։ Այնուամենայնիվ, լույսի պակասի և ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում, որոնք թուլացնում են ածխաջրերի սինթեզը, ինչպես նաև ազոտի ավելցուկային սնուցումը, նիտրատների մի զգալի մասը մտնում է բույսի վեգետատիվ մասը և կրճատվում է տերևներում: Միևնույն ժամանակ, հայտնի են բույսեր, որոնցում արմատներում գործնականում չի հայտնաբերվում նիտրատ ռեդուկտազային ակտիվություն: Դրանցում նիտրատային ազոտի փոխակերպումը ամոնիումային ազոտի տեղի է ունենում հիմնականում տերեւներում։ Այդպիսի բույսերից են ճակնդեղը, բամբակը, խոզուկը, աքաղաղը և այլն։

Նիտրատ ռեդուկտազը տիպիկ ինդուկտիվ ֆերմենտ է: Նրա ակտիվությունը կտրուկ աճում է, երբ նիտրատները մտնում են բույսեր՝ ֆերմենտների սինթեզի ինդուկցիայի պատճառով։ Երբ բույսերի բջիջներում նիտրատների կոնցենտրացիան նվազում է, ֆերմենտի սպիտակուցի սինթեզը դադարում է, և նիտրատ ռեդուկտազի ակտիվությունը կրկին նվազում է մինչև իր սկզբնական մակարդակը: Բացի նիտրատներից, ցիտոկինինը և օրգանական նիտրո միացությունները կարող են լինել նիտրատ ռեդուկտազի սինթեզի ինդուկտորներ, այսինքն՝ հնարավոր է այս ֆերմենտի սինթեզի ինդուկցիան քիմիական կարգավորիչների ազդեցության տակ։ Միաժամանակ ամոնիումի կատիոնները ճնշում են բույսերի նիտրատ ռեդուկտազի սինթեզը։ Փորձերը ցույց են տվել, որ նիտրատների սինթեզի ինդուկցիան նիտրատների առկայության դեպքում տեղի է ունենում լույսի ներքո, իսկ մթության մեջ այս ֆերմենտի դեգրադացիան մեծանում է։

Նիտրատ ռեդուկտազ ֆերմենտի ակտիվությունը մեծապես որոշվում է ֆիզիոլոգիական միջավայրում օքսիդացնող և վերականգնող նյութերի առկայությամբ։ Նվազեցնող պայմաններում ակտիվ ֆերմենտի մեծ մասը, որը գտնվում է օքսիդացված վիճակում, տեղափոխվում է ոչ ակտիվ (նվազեցված) վիճակ, ինչի արդյունքում բույսերի հյուսվածքներում նվազում է նիտրատ ռեդուկտազի ակտիվությունը։ Այս երեւույթը, օրինակ, նկատվում է, երբ բույսերը տեղափոխվում են մթության մեջ: Այնուամենայնիվ, երբ բույսերը լուսավորվում են, ֆերմենտի ֆոտոռեակտիվացումը տեղի է ունենում շատ արագ, այսինքն, այն վերածվում է օքսիդացված ձևի, որի արդյունքում կրկին ակտիվանում է նիտրատների նվազեցման գործընթացը:

Նիտրիտների վերականգնումը մինչև ազոտի ամոնիումային ձևը կատալիզացվում է նիտրիտ ռեդուկտազային ֆերմենտների միջոցով (1.6.6.4.; 1.7.99.3): Բույսերում և ֆոտոսինթետիկ ջրիմուռներում այդ ֆերմենտները համեմատաբար ցածր մոլեկուլային քաշի սպիտակուցներ են (60-70 հազար), որոնք պարունակում են երկաթ-ծծմբային կենտրոն (4Fe4S) և sirogem(երկաթի տետրահիդրոպորֆիրին): Կրճատված ֆերեդոքսինը ծառայում է որպես էլեկտրոնների դոնոր, ուստի այս օրգանիզմների նիտրիտային ռեդուկտազները տեղայնացված են քլորոպլաստներում:

Ֆերեդոքսինը էլեկտրոնները փոխանցում է նիտրիտ ռեդուկտազի երկաթ-ծծմբային կենտրոն, որն էլ ավելի է նվազեցնում սիրոհեմը, որն ունակ է էլեկտրոնները փոխանցել նիտրիտների ազոտի ատոմներին, ինչի արդյունքում դրանց ավելացվում են պրոտոններ և ձևավորվում ազոտի ամոնիումային ձև: Իսկ թողարկված թթվածնի անիոնները O 2-, արձագանքելով H + կատիոնների հետ, առաջացնում են ջրի մոլեկուլներ։ Նիտրիտային ռեդուկտազների մասնակցությամբ էլեկտրոնների տեղափոխումը վերականգնված ֆերեդոքսինից նիտրիտներին կարելի է ցույց տալ հետևյալ գծապատկերում.

Fd վերականգնում ¾® 4Fe4S ¾® sirohem ¾® NO 2 ‾

նիտրիտ ռեդուկտազ

Նիտրիտային ռեդուկտազի ազդեցության տակ նիտրիտների նվազեցման գործընթացի ընդհանուր հավասարումը կարող է գրվել հետևյալ կերպ.

NO 2 ‾ + 6Fd վերականգնում: + 8H + ¾® NH 4 + + 6 Fd օքսիդ. + 2H 2 O

Նիտրիտային ռեդուկտազների կատալիտիկ ակտիվությունը 5-20 անգամ գերազանցում է նիտրատ ռեդուկտազի ակտիվությանը, ուստի նիտրիտները, որպես կանոն, չեն կուտակվում բույսերում։ Արմատներում նիտրիտային ռեդուկտազի ակտիվությունը տեղայնացված է պրոպլաստիդներում, իսկ կրճատված NADP×H դինուկլեոտիդները ծառայում են որպես էլեկտրոնների դոնորներ նիտրիտների կրճատման համար։

Նիտրիտային ռեդուկտազները, ինչպես նիտրատ ռեդուկտազները, ինդուկտիվ ֆերմենտներ են: Դրանց սինթեզի ինդուկցիան պայմանավորված է նիտրատներով, իսկ սինթեզի ճնշումը՝ ամոնիումի կատիոններով։

Ի տարբերություն ֆոտոսինթետիկ օրգանիզմների նիտրիտային ռեդուկտազների, բակտերիաների և սնկերի նմանատիպ ֆերմենտները ավելի բարձր մոլեկուլային քաշի ձևեր են, որոնք պարունակում են ֆլավինի կոֆերմենտներ: Կրճատված դինուկլեոտիդները NAD×H և NADP×H ծառայում են որպես էլեկտրոնների դոնորներ նրանց համար։

Գոյություն ունեցող բույսերի սորտերը մեծապես տարբերվում են նիտրատը նվազեցնելու ունակությամբ, որը հիմնականում կախված է նիտրատ ռեդուկտազի ակտիվության մակարդակից, մինչդեռ նիտրիտ ռեդուկտազները կատալիտիկորեն ավելի ակտիվ ֆերմենտներ են: Նիտրատ ռեդուկտազի ակտիվության ընդհանուր մակարդակը որոշվում է մի կողմից՝ ֆերմենտային սպիտակուցի սինթեզի ինտենսիվությամբ, իսկ մյուս կողմից՝ ֆերմենտի կատալիտիկ ունակությամբ։

Բույսերի հյուսվածքներում նիտրատ ռեդուկտազի սինթեզը ուժեղացնելու համար մոլեկուլային գենետիկական ուսումնասիրություններ են իրականացվում՝ ազդելու կարգավորող գեների վրա, որոնք ազդում են ֆերմենտային սպիտակուցի սինթեզի արագության վրա: Միևնույն ժամանակ, իրականացվում են քիմիական կարգավորիչների որոնում, որոնք ուժեղացնում են գենետիկական համակարգի ազդեցությունը նիտրատ ռեդուկտազ ֆերմենտի սինթեզի համար: Բույսերի հյուսվածքներում նիտրատ ռեդուկտազի կատալիտիկ ակտիվությունը բարձրացնելու նպատակով մոլեկուլային մակարդակում մշակվում են մեթոդներ՝ բակտերիաների բջիջներից բակտերիաների գենոմի մեջ ներմուծելու մեթոդներ, որոնք կոդավորում են նիտրատ ռեդուկտազի ավելի ակտիվ մոլեկուլային ձևերը: Բացի այդ, սպիտակուցային ինժեներական մեթոդների կիրառման արդյունքում փորձեր են արվում օպտիմալացնել ֆերմենտի կառուցվածքը՝ փոխարինելով առանձին նուկլեոտիդները նիտրատ ռեդուկտազի կառուցվածքային գեներում, ինչը կանխորոշում է փոփոխված սպիտակուցի սինթեզը՝ կատալիտիկ ակտիվությամբ:

Նման աշխատանքի նպատակն է բարձրացնել ազոտային նյութերի սինթեզի համար նիտրատային ազոտի օգտագործման արդյունավետությունը և դրանով իսկ բարձրացնել բույսերի արտադրողականությունը: Երկրորդ կարևոր խնդիրն է նվազեցնել նիտրատների կուտակումը, քանի որ դրանք պոտենցիալ վտանգավոր են մարդկանց և կենդանիների համար: Նիտրատները ոչ ֆերմենտային եղանակով շատ հեշտությամբ վերածվում են նիտրիտների, իսկ վերջիններս փոխազդում են հեմոգլոբինի հետ՝ վերածելով այն օքսիդացված ձևի՝ մեթեմոգլոբինի, որն ի վիճակի չէ կատարել թթվածնի փոխադրման գործառույթը, ինչի արդյունքում օրգանիզմի թթվածինը մատակարարումը վատանում է. Բացի այդ, նիտրիտները նիտրոզամինների քիմիական պրեկուրսորներ են, որոնք ունեն մուտագեն և քաղցկեղածին ազդեցություն:

Հայտնի են բույսերի խմբեր, որոնք բնականաբար ունեն նիտրատ ռեդուկտազի ակտիվության ցածր մակարդակ, ինչի արդյունքում նրանք կուտակում են նիտրատների բարձր կոնցենտրացիաներ։ Այս տեսակների թվում են դդմի ընտանիքի բույսերը, սպանախը, բողկը և այլն: Այնուամենայնիվ, բույսերի մեծ մասում նիտրատի պարունակության աճ է նկատվում աճի որոշակի անբարենպաստ պայմաններում՝ կապված լույսի էներգիայի, ցածր ջերմաստիճանի, ֆոսֆորի, կալիումի պակասի հետ: , մի շարք միկրոտարրեր և ազոտական ​​պարարտանյութերի չափազանց մեծ չափաբաժիններ։ Հետևաբար, բուսական արտադրանքի յուրաքանչյուր խմբի համար սահմանվել են նիտրատների առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիաներ:

Լույսի պակասի դեպքում ֆոտոսինթեզի և շնչառության գործընթացները թուլանում են, ինչի հետևանքով նվազում է նիտրատների նվազման համար էլեկտրոնների դոնոր հանդիսացող նվազած դինուկլեոտիդների և նվազեցված ֆերեդոքսինի ձևավորման արագությունը, հետևաբար նիտրատների զգալի մասը: մնում է չկրճատված և չի օգտագործվում բույսերում ազոտային նյութերի սինթեզի համար։ Նմանատիպ երևույթ նկատվում է ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում, երբ նիտրատների նվազեցման համակարգի համար էլեկտրոնների դոնորների վերածննդի հետ կապված կենսասինթետիկ գործընթացները դանդաղում են, մինչդեռ նիտրատների հոսքը բույսեր շարունակվում է, ինչի արդյունքում դրանց կոնցենտրացիան բույսերի հյուսվածքներում մեծանում է։ .

Բույսերի նիտրատ-վերականգնող համակարգի գործունեության վրա նկատելի ազդեցություն է ունենում նրանց միկրոտարրերի մատակարարումը` մոլիբդեն, երկաթ, մագնեզիում, մանգան, պղինձ, որոնք ծառայում են որպես նիտրատ ռեդուկտազի, նիտրիտ ռեդուկտազի և ազոտի նյութափոխանակության այլ ֆերմենտների ակտիվացնող: Հատկապես կարևոր է մոլիբդենի դերը, որը մտնում է մոլիբդենի կոենզիմ նիտրատ ռեդուկտազի մեջ։ Մոլիբդենի և այլ հետքի տարրերի պակասի դեպքում նիտրատի նվազեցման գործընթացը դանդաղում է, և դրանց կուտակումը տեղի է ունենում բուսական արտադրանքներում: Բույսերում նիտրատների ավելի մեծ կուտակում է նկատվում, երբ կիրառվում են ազոտական ​​պարարտանյութերի չափազանց մեծ չափաբաժիններ, ինչպես նաև բույսերի ֆոսֆորով և կալիումով պաշարները ցածր են, երբ ձևավորվում է ցածր բերքատվություն, և այդ պայմաններում նույնիսկ չափավոր չափաբաժիններով: ազոտային պարարտանյութերը կարող են չափազանց շատ լինել:

Այսպիսով, բույսերում մեծ քանակությամբ նիտրատների կուտակումը կանխելու համար անհրաժեշտ է ճիշտ մշակել բույսերի աճեցման տեխնոլոգիան՝ ապահովելով բույսերի օպտիմալ սնուցումը մակրո և միկրոտարրերով։ Հատկապես կարևոր է ազոտային սնուցման մակարդակի վերահսկումը բանջարաբոստանային և կերային կուլտուրաներ աճեցնելիս։

10.6. Սիմբիոտիկ ազոտի ամրագրման կենսաքիմիական գործընթացները.

Հայտնի են բույսերի խմբեր, որոնք մանրէաբանական բջիջների հետ սիմբիոզի պատճառով օգտագործում են մոլեկուլային ազոտ, որը մեծ քանակությամբ հայտնաբերված է երկրի մթնոլորտում՝ իրենց ազոտային նյութերը սինթեզելու համար: Կենսաբանության մեջ այս գործընթացը կոչվում է սիմբիոտիկ ազոտի ֆիքսացիա: Այս բույսերում արմատների կամ տերևների վրա հատուկ կառուցվածքային գոյացություններում կենսագործունեություն են իրականացնում սիմբիոնտ միկրոօրգանիզմները՝ հանգուցային բակտերիաները, ակտինոմիցետները, ցիանոբակտերիաները (կապտականաչ ջրիմուռներ)։

Բույսերի մեծ մասը, որոնք ունակ են սիմբիոտիկ ազոտի ֆիքսման, արմատների կամ տերևների վրա ձևավորում են թանձրացած աճեր, որոնք կոչվում են հանգույցներ, որոնք պարունակում են սիմբիոնտ միկրոօրգանիզմների փոփոխված բջիջներ: Հանգույցներում տեղակայված սիմբիոտիկ միկրոօրգանիզմները սնվում են բույսերի մետաբոլիտներով, որոնք ձևավորվում են հանգույցներ մտնող ֆոտոասիմիլատներից, և դրանց նյութափոխանակության արտադրանքները, որոնք սինթեզվում են մթնոլորտային մոլեկուլային ազոտի կապով, օգտագործվում են բույսերի կողմից իրենց ազոտային նյութերի նոր ձևավորման համար:

Ակտինոմիցետներից առաջացած հանգույցներն աճում են բազմաթիվ ծառերի և թփերի բույսերի (լաստենի, չիչխանի, մոմածածկի և այլն) արմատների վրա։ Փորձնականորեն պարզվել է, որ լաստենի տնկարկները, ազոտի սիմբիոտիկ ֆիքսման շնորհիվ, կարող են մեկ աճող սեզոնի ընթացքում ֆիքսել մինչև 100 կգ/հա մթնոլորտային ազոտ: Ցիանոբակտերիաները, որոնք ամրացնում են մոլեկուլային ազոտը, զարգանում են որպես սիմբիոններ ավստրալական ցիկադային որոշ բույսերի արմատների վրա: Rubiaceae և Haloragaceae ընտանիքների որոշ բույսերում ցիանոբակտերիաները տերեւների վրա գոյացնում են հանգույցներ։ Հարավային երկրների բրնձի դաշտերում աճեցնում են ջրային պտեր Azolla, որի տերեւներում կենսագործունեություն են իրականացնում սիմբիոտիկ ազոտ ամրագրող ցիանոբակտերիաները։ Նրա մշակության շնորհիվ բրնձի դաշտերը հարստացված են ազոտով։

Legume բույսերում, Rhizobium ցեղի բակտերիաները ապրում են հանգույցներում: Նրանց մասնակցությամբ հատիկաընդեղենը կարող է տարեկան ֆիքսել 50-ից 600 կգ/հա մոլեկուլային ազոտ՝ գրեթե ամբողջությամբ բավարարելով ազոտային սնուցման իրենց կարիքները։ Բացի այդ, այս մշակաբույսերի մշակաբույսերի մնացորդների հանքայնացման արդյունքում հողը զգալիորեն հարստացվում է ազոտով, որը հասանելի է հետագա մշակաբույսերի կողմից կլանման համար: Հատկապես շատ ազոտ կարող է կուտակվել առվույտի (300-500 կգ/հա), երեքնուկի (200-300 կգ/հա), լյուպինի (100-200 կգ/հա) ազոտի սիմբիոտիկ ֆիքսման պատճառով։

Մոլեկուլային ազոտի վերածումը դեպի ամոնիակ կատալիզացվում է ֆերմենտային համալիրի միջոցով ազոտային(1.18.2.1), որը բաղկացած է երկու սպիտակուցներից։ Դրանցից մեկը՝ բարձր մոլեկուլային քաշը, ուղղակիորեն նվազեցնում է ազոտի մոլեկուլները։ Այն տետրամեր է՝ բաղկացած երկու տեսակի ենթամիավորներից, որոնք հավասարապես ընդգրկված են տետրամերային սպիտակուցի բաղադրության մեջ (a 2 b 2)։ Յուրաքանչյուր տետրամերի մոլեկուլ պարունակում է երկու Mo ատոմ, որոնցից յուրաքանչյուրի հետ փոխազդում են երեք 4Fe4S կլաստերներ՝ ձևավորելով կատալիտիկ կենտրոն։ Ազոտի մոլեկուլները կապվում են դրա հետ և ենթարկվում վերականգնման։ Նիտրոգենազի սպիտակուցային բաղադրիչը, որը կատալիզացնում է մոլեկուլային ազոտի կրճատումը, կոչվում է Mo,Fe սպիտակուց։

Նիտրոգենազը պարունակում է նաև ցածր մոլեկուլային քաշի սպիտակուց, որը բաղկացած է երկու նույնական պոլիպեպտիդային ենթամիավորներից: Այն ներառում է 4Fe4S կլաստերը որպես ակտիվ խումբ և կատարում է Mo,Fe սպիտակուցի նվազեցման ֆունկցիա՝ էլեկտրոններ փոխանցելով կրճատված ֆերեդոքսինից: Նիտրոգենազի ցածր մոլեկուլային քաշի բաղադրիչը պարունակում է երկաթ-ծծմբային խումբ, այն կոչվում է Fe,S սպիտակուց։ Հարկ է նշել, որ էլեկտրոնների փոխանցումը Fe,S սպիտակուցից Mo,Fe սպիտակուցին կապված է ATP հիդրոլիզի հետ։ Մոլեկուլային հաշվարկների միջոցով պարզվել է, որ նիտրոգենազ ֆերմենտային համալիրում յուրաքանչյուր զույգ էլեկտրոնների տեղափոխման վրա ծախսվում է 4-5 ATP մոլեկուլ։

Legume nodules-ի Fe,S սպիտակուցի մոլեկուլային զանգվածը 65 հազար է, Mo,Fe սպիտակուցը մոտ 200 հազար է, ըստ երևույթին, ազոտի կրճատումը տեղի է ունենում երեք փուլով։ Նախ, ազոտի մոլեկուլը, ընդունելով երկու էլեկտրոն և երկու պրոտոն, վերածվում է դիիմիդի: Այնուհետև ևս երկու էլեկտրոն և երկու պրոտոն ավելացվում են ֆերմենտային համալիրի երկիմիդ ազոտի ատոմներին՝ ձևավորելով հիդրազին։ Վերջնական փուլում, երկու էլեկտրոնի և երկու պրոտոնի ավելացման արդյունքում, հիդրազինը վերածվում է ազոտի ամոնիակային ձևի, որն ազատվում է ֆերմենտային համալիրից և հետագայում օգտագործվում է ամինաթթուների սինթեզի համար։

Մոլիբդենի ատոմները առանցքային դեր են խաղում ազոտի մոլեկուլների կրճատման գործում ազոտի ակտիվ վայրում։ Նիտրոգենազի ակտիվ վայրում նվազեցման ռեակցիաների հաջորդականությունը կարող է ներկայացվել հետևյալ գծապատկերով.

Mo®NºN¬Mo 2ē,2H⁺ 2ē,2H⁺ 2ē,2H+

¾® HN + = N + H ¾® H 2 N + – N + H 2 ¾® Mo Mo + 2NH 3

Ռ Ռ
ազոտի մոլեկուլի կրճատման հաջորդական փուլերը

մոլեկուլային ազոտի ակտիվ վայրում

ազոտային

Նիտրոգենազը, որը կատալիզացնում է ազոտի սիմբիոտիկ ֆիքսացիան, տեղայնացված է հյուրընկալ բույսի արմատների կամ տերևների հանգույցների բջիջներում:

Առավել լավ ուսումնասիրված է հատիկաընդեղենային բույսերի հանգույցներում ազոտի ֆիքսման գործընթացը։ Rhizobium ցեղի բակտերիաները թափանցում են հատիկաընդեղենային բույսի արմատների կեղևի հյուսվածքները և դրանցում սկսում են ինտենսիվ բջիջների բաժանում, ինչը հանգեցնում է արմատների վրա հանգույցների տեսքով խտացումների առաջացման: Հանգույցների առաջացումը բույսի և հանգույցային բակտերիաների միջև գենետիկ և մոլեկուլային մակարդակներում բավականին բարդ փոխազդեցության արդյունք է:

Այս փոխազդեցության նախաձեռնողները հատիկավոր բույսերն են, որոնք արմատների ռիզոսֆերա են արտազատում ֆենոլային բնույթի նյութեր՝ հատուկ ֆլավոնոիդներ։ Բակտերիաների բջիջներում ֆլավոնոիդների ազդեցությամբ սկսվում է այսպես կոչված Nod գործոնների սինթեզը, որոնք 3-6 N-ացետիլգլյուկոզամինի մնացորդների օլիգոսաքարիդներ են, որոնք կապված են ազոտի ատոմի միջոցով չհագեցած ճարպաթթվի ռադիկալին (հատուկ յուրաքանչյուր բուսատեսակի համար): Իր հերթին, բակտերիալ Nod գործոնները ազդում են հատիկաընդեղենի բույսի արմատային մազերի բջիջների վրա՝ առաջացնելով բջջային պատի դեֆորմացիա և պլազմալեմա։

Բուսական և բակտերիալ բջիջների թաղանթային կառուցվածքների փոխազդեցության արդյունքում ձևավորվում է հատուկ կառուցվածք՝ վարակիչ թել, որը ներթափանցում է արմատային կեղևի կեղևային բջիջները և այնտեղ սկսում թաղանթների ձևավորում, որոնք բաժանում են բակտերիալ բջիջները ցիտոպլազմայից։ բույսերի բջիջներից, որոնք կազմում են հանգույցների հյուսվածքը:

Հանգույցներում բակտերիալ բջիջները մեծանում են չափերով և վերածվում հատուկ կառուցվածքների, որոնք նախատեսված են ազոտի ամրագրման համար. բակտերոիդներ. Բակտերոիդները սինթեզում են նիտրոգենազ ֆերմենտային համակարգերը, էլեկտրոնների փոխադրման շղթան ATP-ի սինթեզի համար, ֆերմենտներ, որոնք կատալիզացնում են Կրեբսի ցիկլի ռեակցիաները, ինչպես նաև բույսերի մետաբոլիտները տեղափոխում բակտերոիդ և հեռացնում մոլեկուլային ազոտի նվազեցման արտադրանքը բակտերոիդից դեպի բուսական բջիջ: Բակտերոիդային ֆերմենտային համակարգերի գործունեության ընդհանուր սխեման լոբազգիների բույսերի հանգույցներում ներկայացված է նկարում:

Բակտերոիդներում մոլեկուլային ազոտի նվազման համար էլեկտրոնների և էներգիայի հիմնական աղբյուրը Կրեբսի ցիկլի ռեակցիաներն են, որոնց հիմքերը հիմնականում դիկարբոքսիլաթթուներն են (սուկինին և խնձորակ), որոնք բակտերոիդ են մտնում բուսական բջջի ցիտոպլազմայից: Նշված սուբստրատները, որոնք սնուցում են բակտերոիդը, ձևավորվում են հանգույցային բջիջներում բույսերի ֆոտոասիմիլատներից՝ մեզ հայտնի մեխանիզմներով՝ համաձայն հետևյալ սխեմայի.

Այնուհետև, ազդեցության տակ գտնվող ֆոսֆոենոլպիրուվիկ թթուն ֆոսֆո-էնոլպիրվատ կարբոքսիլազավերածվում է օքսալոքացախաթթվի, որը մասնակցությամբ մալատային դեհիդրոգենազայնուհետև վերածվում է խնձորաթթվի.

CH 2 CH 2 -COOH CH 2 -COOH

CO(P) + CO 2 + H 2 O ¾® CO-COOH ¾¾¾® CHOH-COOH

| ↓ oxalic թթու - NAD×H + H + խնձորաթթու

COOH H 3 PO 4 ծծմբաթթու ↘

ֆոսֆենոլ-NAD+

պիրուվիկ թթու

Ֆերմենտները, որոնք կատալիզացնում են խնձորաթթվի փոխակերպումը սուկցինաթթվի, նույնպես տեղայնացված են բակտերոիդը շրջապատող թաղանթում։

Կրեբսի ցիկլի ռեակցիաների ընթացքում, որոնք տեղի են ունենում բակտերոիդում, սինթեզվում են NAD×H և FAD×H2 կրճատված դինուկլեոտիդներ, որոնք ծառայում են որպես էլեկտրոնների դոնորներ օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման համակարգի էլեկտրոնային փոխադրման շղթայի համար, որն ապահովում է ATP-ի սինթեզը նույնի կողմից։ մեխանիզմ, ինչպես միտոքոնդրիայում: Միևնույն ժամանակ, էլեկտրոնները հեռացվում են օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման համակարգի էլեկտրոնային փոխադրման շղթայից ֆերեդոքսինի միջոցով դեպի ազոտի Fe,S սպիտակուցներ, որոնք, զուգորդված ATP հիդրոլիզի հետ, փոխանցում են դրանք Mo,Fe սպիտակուցների ակտիվ խմբերին:

Բակտերոիդներ մտնող բույսերի որոշ մետաբոլիտներ վերածվում են բ-հիդրօքսիբուտիրաթթվի պոլիեսթերի, որը ծառայում է որպես պահուստային նյութ բակտերիաների բջիջներում և հանգույցների բակտերոիդներում։ Պոլի-բ-հիդրօքսիբուտիրաթթուն նստում է հատուկ հատիկներում և դրա պարունակությունը տատանվում է՝ կախված ազոտի ֆիքսման գործընթացից: Ազոտի ֆիքսացիայի ավելացման հետ հանգույցներում նվազում է b-հիդրօքսիբուտիրաթթվի պոլիեսթերի պարունակությունը, և երբ այս գործընթացը թուլանում է, այն կուտակվում է։

Շնորհիվ այն բանի, որ ազոտայինազը թթվածնով ապաակտիվացված է, բակտերոիդ բջիջը պաշտպանված է արտաքին թաղանթով դրա ներթափանցումից։ Այնուամենայնիվ, օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման համակարգում էլեկտրոնի վերջնական ընդունիչը թթվածինն է, որը կապված վիճակում ներմուծվում է բակտերոիդ հատուկ սպիտակուցի միջոցով: լեգեմոգլոբին. Լեգեմոգլոբինները 15-16 հազար մոլեկուլային զանգվածով հեմոպրոտեիններ են, որոնք սինթեզվում են ընդունող բույսի բջիջների կողմից։ Ինչպես մարդու և կենդանիների արյան մեջ առկա հեմոգլոբինը, այնպես էլ լեգեմոգլոբինը պարունակում է ակտիվ խումբ՝ պրոտոհեմի տեսքով, որի հետ կապվում է մոլեկուլային թթվածինը՝ ձևավորելով օքսիլեհեմոգլոբին։ Այս ձևով թթվածինը տեղափոխվում է բակտերոիդային թաղանթով և տեղափոխվում բակտերոիդի էլեկտրոնների տեղափոխման շղթայի վերջնական օքսիդազի ակտիվ կենտրոն, որտեղ թթվածինը ընդունում է էլեկտրոնները։

Բացի ազոտի մոլեկուլներից, ազոտի ֆերմենտային համալիրը միաժամանակ նաև վերածում է ջրածնի կատիոնները մոլեկուլային ջրածնի՝ ռեակցիայի համաձայն՝ 2H + + 2ē ¾® H 2: Հետևաբար, ամոնիակի հետ միասին ազոտի ազդեցության արգասիք է նաև մոլեկուլային ջրածինը, որի օքսիդացման ժամանակ հանգույցային բակտերիաների որոշ շտամներում տեղի է ունենում ազոտի ֆիքսման համար անհրաժեշտ ATP-ի լրացուցիչ սինթեզ։ Ջրածնի օքսիդացումը կատալիզացվում է ֆերմենտի միջոցով հիդրոգենազ. Փորձերը ցույց են տվել, որ հանգուցային բակտերիաների շտամները, որոնք ունակ են սինթեզել հիդրոգենազը, ապահովում են մոլեկուլային ազոտի ավելի ինտենսիվ ֆիքսացիա, ինչի արդյունքում աճում է հանգուցային բակտերիաներով վարակված հատիկավոր բույսերի արտադրողականությունը։

Կրեբսի ցիկլի սուբստրատներով բակտերոիդը կերակրելու համար օգտագործվում է ոչ միայն ֆոտոսինթեզի ընթացքում ֆիքսված CO 2, այլ նաև ածխածնի երկօքսիդ, որը հողից ներթափանցում է հանգույցները կամ արտազատվում որպես շնչառության արդյունք հանգույցների բջիջներում: Բույսերի հանգուցային բջիջներում CO 2-ի ոչ ֆոտոսինթետիկ ֆիքսումը կատալիզացվում է ֆոսֆոպիրուվատ կարբոքսիլազա ֆերմենտի կողմից օքսալոքացախաթթվի ձևավորմամբ: Այնուհետև օքսալոքացախաթթուն, մեզ արդեն հայտնի մեխանիզմների համաձայն, վերածվում է խնձորաթթուների և սուկինինաթթուների։ CO 2-ի հետերոտրոֆիկ ֆիքսման շնորհիվ ածխածնի մինչև 25%-ը, որը պարունակվում է Կրեբսի ցիկլի սուբստրատներում, մտնում է բակտերոիդներ։

Բակտերոիդների մոլեկուլային ազոտի նվազեցման արտադրանքը՝ ամոնիակը, բակտերոիդից տեղափոխվում է բույսերի հանգույցների բջիջների ցիտոպլազմա՝ ամոնիումի կամ ալանինի կատիոնների տեսքով, որը սինթեզվում է բակտերոիդների ալանիդեհիդրոգենազով, բակտերոիդներ մտնող բուսական ծագման պիրուվիթթվից: Գլուտամին սինթետազ ֆերմենտը, որը կատալիզացնում է գլուտամինի սինթեզը, տեղայնացված է բույսերի հանգույցիկների բջիջների ցիտոպլազմայում, իսկ գլուտամատ սինթազը, որի մասնակցությամբ սինթեզվում են գլուտամինաթթվի մոլեկուլները, տեղայնացված է պլաստիդներում։ Այս ֆերմենտների, ինչպես նաև ամինոտրանսֆերազների ազդեցության տակ հանգույցներում սինթեզվում են ազոտային նյութերի տրանսպորտային ձևերը՝ գլուտամինը և ասպարագինը, որոնք այնուհետև բույսերի տրանսպորտային համակարգով տեղափոխվում են այլ օրգաններ։ Որոշ հատիկաընդեղեններում (սոյայի հատիկներ, լոբի, կովի ոլոռ) ազոտի տրանսպորտային ձևերն են՝ ալանտոինը և ալանտոինաթթուն, որոնք նուկլեոտիդային նյութափոխանակության արտադրանք են (տես էջ...): Այսպիսով, ակտիվ հանգույցներով հատիկաընդեղեն բույսերը գրեթե ամբողջությամբ բավարարում են ազոտի կրճատված ձևերի իրենց կարիքները՝ ազոտի սիմբիոտիկ ֆիքսման շնորհիվ: Բակտերոիդներում տեղի ունեցող կենսաքիմիական պրոցեսների ընդհանուր դիագրամը ներկայացված է Նկար 40-ում:

Բույսերի լոբազգիների հանգույցներում ազոտի ամրագրման արդյունավետությունը սերտորեն կապված է ֆոտոսինթեզի ինտենսիվության հետ։ Ֆոտոասիմիլացիայի գործընթացների վրա ազդող գործոնները համապատասխանաբար ազդում են բույսերի կողմից մոլեկուլային ազոտի կլանման արագության վրա։ Սիմբիոտիկ ազոտի ֆիքսացիան լոբազգիներում հատկապես նկատելիորեն նվազում է, երբ դրանք անբավարար են սնվում մոլիբդենով և կոբալտով։ Ինչպես արդեն գիտենք, մոլիբդենը Mo,Fe սպիտակուցի նիտրոգենազի ակտիվ խմբի մի մասն է, և կոբալտը ակտիվացնում է ֆերմենտները հանգույցներում, որոնք ունեն վիտամին B12-ի կոֆերմենտային ձևեր՝ որպես կոֆերմենտներ:

Ցիանոբակտերիաները ցուցադրում են սիմբիոզի տարբեր ձևեր՝ կախված հյուրընկալ բույսից: Օրինակ, Nostoc սեռից ցիանոբակտերիաները, ջրային պտեր Azolla-ի հետ սիմբիոզով, թափանցում են տերևի խոռոչներ, մեծանում են չափերով և ծածկվում խիտ կեղևով՝ վերածվելով ազոտի ամրագրման ունակ կառուցվածքների՝ հետերոցիստների։ Նվազեցված ազոտը ամոնիումի տեսքով տեղափոխվում է հետերոցիստները շրջապատող տերևային բջիջներ և ընդգրկվում բույսի ազոտային նյութերի նյութափոխանակության մեջ:

Նույն տեսակի ցիանոբակտերիաները ունակ են նաև սիմբիոզի Գուններա ցեղի ծաղկող բույսերի հետ։ Նրանք տերևի կոթունների հիմքում գտնվող հատուկ գեղձերի միջոցով ներթափանցում են տերևների ներքին խոռոչ և վարակում բույսերի բջիջները։ Բուսական բջիջների ներսում ցիանոբակտերիաները վերածվում են հետերոցիստների, որոնք կարող են ամրացնել մթնոլորտի մոլեկուլային ազոտը, այն վերածելով ամոնիումի, որը տեղափոխվում է վարակված բուսական բջիջների ցիտոպլազմա և ներառվում ամինաթթուների և ամիդների բաղադրության մեջ՝ այդպիսով ապահովելով բույսի կրճատված ձևերը։ ազոտի.

Բացի սիմբիոտիկ ազոտի ամրագրողներից, մթնոլորտային մոլեկուլային ազոտը ներծծվում է նաև որոշ ազատ ապրող միկրոօրգանիզմների կողմից: Դրանք ներառում են Azotobacter և Beiyerinckia ցեղի աերոբ բակտերիաները, Clostridium սեռի անաէրոբ բակտերիաները, ցիանոբակտերիաների որոշ տեսակներ և ֆոտոսինթետիկ բակտերիաներ: Նրանց ներդրումը կենսաբանորեն կապված ազոտով հողի հարստացման գործում ավելի քիչ էական է սիմբիոտիկ միկրոօրգանիզմների համեմատ բարենպաստ պայմաններում, նրանց տարեկան ազոտային ֆիքսումը կարող է հասնել 30-40 կգ/հա:

Անաէրոբ ազոտի ամրագրիչների համար էներգիայի և էլեկտրոնների աղբյուրը մոլեկուլային ազոտի կրճատման համար խմորման գործընթացներն են, աերոբ ձևերի համար՝ աերոբ շնչառության գործընթացը, ֆոտոսինթետիկ բակտերիաների համար՝ ֆոտոսինթեզի արտադրանքը։ Նրանք բոլորն ունակ են սինթեզել նիտրոգենազ ֆերմենտի բարդույթը, որը կատալիզացնում է ազոտի մոլեկուլների կրճատումը իրենց բջիջներում ամոնիակի ձևով: Նիտրոգենազի էլեկտրոնի դոնորը բակտերիալ ֆերեդոքսինն է և նրա մոլեկուլային անալոգները: Ոչ սիմբիոտիկ ազոտի ամրագրիչների որոշ տեսակներ (Azotobacter, Beiyerinckia, Azospirillium, Flavobacterium) ապրում են բույսերի արմատների մակերեսին, քանի որ դրանց արմատային սեկրեցները օգտագործվում են որպես էներգիայի արտադրանք: Tolypothrix սեռից ցիանոբակտերիաները զգալի ներդրում ունեն ազոտի ֆիքսման շնորհիվ բրնձի դաշտերը ազոտով հարստացնելու գործում:

Ազատ ապրող և սիմբիոտիկ միկրոօրգանիզմներում ազոտի ֆիքսման գործընթացի կենսաքիմիական մեխանիզմների պարզաբանման հետ մեկտեղ իրականացվում են նաև մոլեկուլային գենետիկական ուսումնասիրություններ՝ ուղղված ազոտի ֆիքսման ֆերմենտների սինթեզի կարգավորող համակարգի թիրախավորմանը: Նման աշխատանքի նպատակն է ուժեղացնել ազոտի և այլ ֆերմենտների սինթեզը, որոնք ներգրավված են մոլեկուլային ազոտի կրճատման և կապակցման մեջ, և այդպիսով բարձրացնել մթնոլորտային ազոտի կենսաբանական ամրագրման և գյուղատնտեսական բույսերի կողմից դրա օգտագործման արդյունավետությունը: Բացի այդ, մշակվում են մոլեկուլային մոտեցումներ՝ ազոտի ամրագրման գեները մանրէաբանական բջիջներից բույսերի գենոտիպ տեղափոխելու համար: Սա հատկապես վերաբերում է հացահատիկային մշակաբույսերին, որոնք մեծ տեսակարար կշիռ են զբաղեցնում մշակովի մշակաբույսերի մեջ։ Օգտագործելով գենետիկական ինժեներիայի մեթոդները, տարբեր լաբորատորիաներ փորձում են ստեղծել հացահատիկային բույսերի գենոտիպեր, որոնք, ինչպես հատիկաընդեղենը, կկարողանան յուրացնել երկրի մթնոլորտում պարունակվող մոլեկուլային ազոտը:
Վերանայման հարցեր.

1. Ինչպիսի՞ն է շնչառական ռեակցիաներում առաջացած կետո թթուների ռեդուկտիվ ամինացման մեխանիզմը: 2. Ի՞նչ ռեակցիաներ են կատալիզացվում գլյուտամատ սինթազ և ասպարտատ ամոնիակ լիազա ֆերմենտներով: 3. Ի՞նչ նշանակություն ունեն տրանսամինացիոն ռեակցիաները ամինաթթուների սինթեզի և փոխակերպումների մեջ: 4. Ի՞նչ մթերքներ են գոյանում օրնիտինային ցիկլի ռեակցիաներում։ 5. Ինչպե՞ս է տեղի ունենում ամինաթթուների քայքայումը և դրանց քայքայման արգասիքների վերափոխումը: 6. Ո՞ր կենսաքիմիական ռեակցիաների ժամանակ է կատարվում բույսերի հյուսվածքներում ավելցուկային ամոնիակի կապը։ 7. Որո՞նք են բույսերի կողմից միզանյութի ազոտի յուրացման մեխանիզմները սաղարթային կերակրման ժամանակ: 8. Ինչպե՞ս է վերականգնվում ազոտի նիտրատային ձևը բույսերում: 9. Ի՞նչ պայմաններում է տեղի ունենում նիտրատների կուտակում բույսերի հյուսվածքներում: 10. Ինչպե՞ս է իրականացվում ամինաթթուների սինթեզը ազոտի սիմբիոտիկ ֆիքսման ժամանակ: 11. Ի՞նչ կենսաքիմիական պրոցեսներ են տեղի ունենում լոբազգիների բույսի հանգույցների բակտերոիդներում:
Թեստային առաջադրանքներ դասախոսության համար. Թիվ 193-252 թեստեր.
Դասախոսություն 8. Նուկլեինաթթուներ, սպիտակուցների սինթեզ և քայքայում.
Անոտացիա.Դիտարկվում են նուկլեինաթթուների կազմը, կառուցվածքը և գենետիկական դերը: Նախանշված են գենետիկական տեղեկատվության փոխանցման սկզբունքները ԴՆԹ-ի վերարտադրման, տրանսկրիպցիայի և թարգմանության գործընթացների ժամանակ: Ուսումնասիրված են սպիտակուցների և նուկլեոտիդների սինթեզի և քայքայման մեխանիզմները, ինչպես նաև այդ գործընթացները կատալիզացնող ֆերմենտները։
Հիմնաբառեր:դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու (ԴՆԹ), ռիբոնուկլինիկ թթուներ (ՌՆԹ), ռիբոսոմային ՌՆԹ, սուրհանդակային ՌՆԹ, փոխանցող ՌՆԹ, Չարգաֆի կանոններ, ԴՆԹ-ի կոմպլեմենտար կառուցվածք, ԴՆԹ կրկնակի պարույր, նուկլեոսոմներ, գենետիկ կոդ, կոդոններ, ԴՆԹ-ի վերարտադրություն, ԴՆԹ պոլիմերազներ, ՌՆԹ պոլիմերազներ, ԴՆԹ պրիմազներ, ԴՆԹ լիգազներ, վերարտադրող պատառաքաղ, խթանիչներ, տրանսկրիպցիա, տերմինատորներ, տրանսկրիպցիոն ռեպրեսորներ, ինտրոններ, էկզոններ, մշակում, զուգավորում, թարգմանություն, մեկնարկային կոդոն, կանգառային կոդոններ, պոլիռիբոսոմներ, ռիբոնուկլետիդային ռեդուկտազներ, ռիբոնուկլեազներ, դեզօքսիռիբոնուկլեազներ, օքսիդազատազազոտիազներ, նուկլենազինաթազեր, նուկլենուկլեազներ պրոտեինազներ, պեպտիդազներ:
Լրացված հարցեր.

1. 
   Նուկլեինաթթուների կառուցվածքը և գործառույթները.
2. 
   Գենետիկ կոդը.
3. 
   ԴՆԹ սինթեզ.
4. 
   ՌՆԹ սինթեզ.
5. 
   Սպիտակուցների և նուկլեոտիդների սինթեզ:
6. 
   Նուկլեինաթթուների, նուկլեոտիդների և սպիտակուցների քայքայման գործընթացները:

10.7. Նուկլեինաթթուների կառուցվածքը և գործառույթները.

Նուկլեինաթթուները կենսաբանական պոլիմերներ են, որոնց մոլեկուլները կառուցված են նուկլեոտիդներից։ Այս նյութերը հայտնաբերել է Ֆ. Միշերը 1869 թվականին, ով դրանք առանձնացրել է լեյկոցիտային բջիջների միջուկներից և այդ պատճառով անվանել նուկլեին (հունարեն՝ միջուկ)։ Քանի որ դրանք ունեն թթվային հատկություններ, նոր հայտնաբերված քիմիական միացությունները հետագայում հայտնի դարձան որպես նուկլեինաթթուներ: Երկար ժամանակ նուկլեինաթթուներին նշանակվում էր երկրորդական դեր օրգանիզմների կյանքում։ Եվ միայն 1940-1950 թթ. Ապացուցված է, որ այս քիմիական միացությունները պատասխանատու են բոլոր կենդանի օրգանիզմների ժառանգականության և գենետիկական հատկությունների իրականացման համար:

Կախված դրանց կազմող նուկլեոտիդային մոլեկուլների կազմից և կառուցվածքից՝ առանձնանում են նուկլեինաթթուների երկու տեսակ՝ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու (ԴՆԹ) և ռիբոնուկլեինաթթու (ՌՆԹ)։ ԴՆԹ-ի մոլեկուլները ձևավորվում են դեզօքսիռիբոնուկլեոտիդներից, հիմնականում չորս տեսակի՝ դեզօքսյադենիլաթթու (dAMP), դեզօքսիգուանիլաթթու (dGMP), դեզօքսիցիտիդիլաթթու (dCMP) և դեզօքսիտիմիդիլաթթու (dTMP): ՌՆԹ մոլեկուլները սինթեզվում են ռիբոնուկլեոտիդներից՝ ադենիլաթթու (AMP), գուանիլաթթու (GMP), ցիտիդիլաթթու (CMP) և ուրիդիլաթթու (UMP): Բացի նշված նուկլեոտիդներից, նուկլեինաթթուները փոքր քանակությամբ պարունակում են նաև որոշ այլ նուկլեոտիդներ (տես էջ...):

Շնորհակալություն

Կայքը տրամադրում է տեղեկատու տեղեկատվություն միայն տեղեկատվական նպատակներով: Հիվանդությունների ախտորոշումն ու բուժումը պետք է իրականացվի մասնագետի հսկողության ներքո։ Բոլոր դեղամիջոցներն ունեն հակացուցումներ. Պահանջվում է մասնագետի հետ խորհրդակցություն!

Ի՞նչ է միզանյութը:

Միզանյութքիմիական միացություն է, որն օրգանիզմում հայտնվում է սպիտակուցների քայքայման արդյունքում։ Այս փոխակերպումները տեղի են ունենում մի քանի փուլով, և միզանյութը վերջնական արտադրանքն է: Սովորաբար այն ձևավորվում է լյարդում, այնտեղից ուղարկվում է արյուն և արտազատվում երիկամների միջոցով՝ զտման գործընթացով։

Ինքնին միզանյութը լուրջ նշանակություն չունի օրգանիզմի համար։ Այն ոչ մի ֆունկցիա չի կատարում արյան կամ ներքին օրգանների մեջ։ Այս միացությունն անհրաժեշտ է օրգանիզմից ազոտի անվտանգ հեռացման համար։
Սովորաբար, միզանյութի ամենաբարձր կոնցենտրացիան նկատվում է արյան և մեզի մեջ: Այստեղ այն որոշվում է լաբորատոր մեթոդներով բժշկական պատճառներով կամ կանխարգելիչ հետազոտության ժամանակ։

Ախտորոշման տեսանկյունից միզանյութը կարեւոր ցուցանիշ է, որը կարող է ցույց տալ օրգանիզմում մի շարք աննորմալություններ։ Ուրայի մակարդակը անուղղակիորեն ցույց է տալիս երիկամների և լյարդի աշխատանքը: Արյան այլ թեստերի և մեզի թեստերի հետ զուգակցվելիս սա չափազանց արժեքավոր ախտորոշիչ տեղեկատվություն է տալիս: Բուժման շատ արձանագրություններ և ընդհանուր ընդունված ստանդարտներ հիմնված են միզանյութի փորձարկման արդյունքների վրա:

Ինչպե՞ս է տեղի ունենում կենսասինթեզը: կրթություն) և հիդրոլիզ ( քայքայումը) միզանյութը մարմնում.

Միզանյութի ձևավորումը մարմնում տեղի է ունենում մի քանի փուլով. Նրանցից շատերը ( ներառյալ բուն միզանյութի սինթեզը) առաջանում է լյարդում։ Միզանյութի քայքայումը սովորաբար չի առաջանում մարմնում կամ տեղի է ունենում փոքր քանակությամբ և չունի ախտորոշիչ նշանակություն:

Սպիտակուցներից միզանյութի ձևավորման գործընթացը անցնում է հետևյալ փուլերով.

• Սպիտակուցները բաժանվում են ավելի պարզ նյութերի՝ ազոտ պարունակող ամինաթթուների:
• Ամինաթթուների քայքայումը հանգեցնում է թունավոր ազոտային միացությունների առաջացմանը, որոնք պետք է հեռացվեն օրգանիզմից։ Այս նյութերի հիմնական ծավալը արտազատվում է մեզով։ Ազոտի մեծ մասը գնում է միզանյութի առաջացմանը, մի փոքր ավելի քիչ՝ կրեատինինի, իսկ մի փոքր մասը՝ աղերի առաջացմանը, որոնք նույնպես արտազատվում են մեզով։
• Լյարդում միզանյութը ձևավորվում է կենսաքիմիական փոխակերպումների արդյունքում ( ornithine ցիկլը). Այստեղից այն մտնում է արյան մեջ եւ որոշ ժամանակ շրջանառվում օրգանիզմում։
• Երբ արյունը անցնում է երիկամներով, վնասակար նյութերը պահպանվում և կենտրոնանում են ֆիլտրման գործընթացի միջոցով: Այս ֆիլտրացիայի արդյունքը երկրորդական մեզն է, որը միզելու ժամանակ դուրս է գալիս օրգանիզմից։

Մի շարք պաթոլոգիաների դեպքում այս շղթայում կարող են առաջանալ տարբեր մակարդակների խանգարումներ։ Դրա պատճառով արյան կամ մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիան կարող է փոխվել: Հաճախ ի հայտ են գալիս նաև այլ թեստերի արդյունքների շեղումներ։ Այս արդյունքների հիման վրա որակավորված մասնագետը կարող է ախտորոշում կատարել կամ եզրակացություններ անել մարմնի վիճակի մասին։

Ինչպե՞ս է միզանյութը տարբերվում միզաթթվից:

Ուրիան և միզաթթուն երկու տարբեր նյութեր են, որոնք հայտնաբերված են մարդու մարմնում: Միզանյութը սպիտակուցների, ամինաթթուների և մի շարք այլ միացությունների քայքայման արդյունք է։ Սովորաբար այն շրջանառվում է արյան մեջ ( փոքր մաս) և արտազատվում է մեզի մեջ։ Ուրիկաթթուն առաջանում է պուրինային հիմքերի քայքայման արդյունքում։ Այս գործընթացը տեղի է ունենում հիմնականում ուղեղի, լյարդի և արյան մեջ: Այն ուղղված է ամոնիակի չեզոքացմանը ( թունավոր ազոտային միացություն). Միզաթթուն կարող է փոքր քանակությամբ արտազատվել օրգանիզմից քրտինքի և մեզի միջոցով:

Եթե ​​օրգանիզմում միզանյութի կուտակումն ինքնին լուրջ վտանգ չի ներկայացնում ( դա միայն վկայում է տարբեր հիվանդությունների մասին), ապա միզաթթուն կարող է կուտակվել տարբեր հյուսվածքներում աղերի տեսքով։ Միզաթթվի նյութափոխանակության խանգարումների հետ կապված ամենալուրջ պաթոլոգիան հոդատապն է։

Ի՞նչ է ցույց տալիս միզանյութի մակարդակը արյան և մեզի մեջ:

Սովորաբար արյան և մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիան ազդում է լյարդի և երիկամների աշխատանքի վրա: Այսպիսով, նրա կոնցենտրացիայի շեղումները նորմայից կարելի է վերլուծել՝ այդ օրգանների տարբեր պաթոլոգիաները ախտորոշելու համար։ Առավել ամբողջական տեղեկատվություն ստանալու համար հաշվի են առնվում նաև այլ նյութերի կենսաքիմիական փորձարկումների արդյունքները։

Ընդհանուր առմամբ, միզանյութի մակարդակի շեղումները կարող են մեկնաբանվել հետևյալ կերպ.

• Արյան մեջ միզանյութի մակարդակի նվազում:Այս շեղումը կարող է առաջանալ ծոմի և սպիտակուցներով աղքատ սննդակարգի ժամանակ։ Եթե ​​ակնհայտ պատճառներ չկան, ապա պետք է կասկածել լյարդի տարբեր պաթոլոգիաներին: Այսինքն, մարմնում սպիտակուցների քայքայումը տեղի է ունենում սովորական ձևով, բայց ինչ-ինչ պատճառներով լյարդը չի չեզոքացնում ամոնիակը, այն վերածելով միզանյութի:
• Արյան մեջ միզանյութի մակարդակի բարձրացում:Մի փոքր աճը մեզի մեջ միզանյութի ավելացված մակարդակի հետ միասին կարելի է նորմալ համարել: Օրգանիզմում տեղի է ունենում սպիտակուցների արագացված քայքայում, և արդյունքում առաջանում է ավելի շատ միզանյութ: Եթե ​​կոնցենտրացիան մի քանի անգամ ավելանում է, դա սովորաբար խոսում է երիկամների լուրջ հիվանդության մասին: Արյունը վատ է զտված, և միզանյութի զգալի մասը պահպանվում է մարմնում։
• Մեզի մեջ միզանյութի մակարդակի նվազում:Սովորաբար երիկամները օրգանիզմից արտազատում են օրական համեմատաբար կայուն քանակությամբ միզանյութ: Եթե ​​արյան մեջ միզանյութի մակարդակը բարձրանում է, իսկ մեզում՝ ցածր, դա ցույց է տալիս, որ երիկամները լավ չեն կատարում իրենց գործառույթները։ Արյունը ավելի քիչ լավ ֆիլտրացված է, և թունավոր նյութերը կարող են պահպանվել մարմնում: Այս շեղումն առավել հաճախ հանդիպում է երիկամների տարբեր հիվանդությունների դեպքում, սակայն այն կարող է նաև վկայել մի շարք նյութափոխանակության խանգարումների կամ որոշ համակարգային պաթոլոգիաների մասին ( օրինակ, շատ աուտոիմուն հիվանդություններ կարող են վնասել երիկամների ֆիլտրացիոն ապարատը).
• Մեզի մեջ միզանյութի մակարդակի բարձրացում:Այս շեղումը գրեթե միշտ կապված է արյան մեջ միզանյութի ավելացման հետ: Սպիտակուցների քայքայման ավելացում ( տարբեր պատճառներով) հանգեցնում է միզանյութի արագացված ձևավորման: Առողջ երիկամները սովորաբար հաղթահարում են այս խնդիրը և սկսում են ավելի արագ արտազատել այս նյութը մեզի միջոցով:

Երիկամային անբավարարության դեպքում արյան մեջ միզանյութի կոնցենտրացիայի և երիկամների վնասման աստիճանի միջև ուղիղ համեմատական ​​կապ կա։ Որքան դանդաղ է արյան ֆիլտրացումը, այնքան ավելի շատ միզանյութ է պահվում մարմնում: Ինտենսիվ թերապիայի բաժանմունքներում միզանյութի մակարդակը ( այլ վերլուծությունների արդյունքների հետ համատեղ) օգտագործվում են որպես հեմոդիալիզի և ընդհանրապես բուժման մարտավարության ընտրության ցուցումներ։ Այսպիսով, միզանյութի թեստերը ամենակարևորն են երիկամային անբավարարությամբ հիվանդների համար:

Ո՞ր օրգաններն են ազդում միզանյութի ձևավորման վրա ( լյարդ, երիկամներ և այլն:)?

Միզանյութը, ինչպես և շատ այլ քիմիական նյութեր մարդու օրգանիզմում, ձևավորվում է լյարդում: Հենց այս օրգանն է միավորում բազմաթիվ գործառույթներ, այդ թվում՝ նյութափոխանակության որոշ արտադրանքների չեզոքացումը։ Լյարդի նորմալ աշխատանքի ընթացքում թունավոր ազոտային միացությունները վերածվում են միզանյութի և ազատվում արյան մեջ:

Երկրորդ օրգանը, որն ազդում է միզանյութի մակարդակի վրա, երիկամներն են: Սա մարմնի ֆիլտրման մի տեսակ ապարատ է, որը մաքրում է արյունը ավելորդ և վնասակար նյութերից։ Երիկամների նորմալ աշխատանքի ժամանակ միզանյութի մեծ մասը դուրս է գալիս օրգանիզմից մեզի միջոցով:

Այլ օրգանները կարող են անուղղակիորեն ազդել մարմնից միզանյութի ձևավորման և արտազատման արագության վրա: Օրինակ՝ վահանաձև գեղձը, որն արտադրում է չափազանց շատ հորմոններ ( հիպերթիրեոզ), խթանում է սպիտակուցների քայքայումը, ինչի պատճառով լյարդը պետք է արագորեն փոխարկի դրանց քայքայման արգասիքները միզանյութի։ Այնուամենայնիվ, հենց լյարդն ու երիկամներն են ուղղակիորեն ազդում արյան մեջ այս նյութի մակարդակի վրա։

Ո՞րն է միզանյութի դերն ու գործառույթը մարդու օրգանիզմում:

Միզանյութը մարդու մարմնում ոչ մի ֆունկցիա չի կատարում։ Այն օժանդակ նյութ է, սպիտակուցների և ամինաթթուների քայքայման արտադրանք, որը հեշտությամբ կարող է արտազատվել օրգանիզմից։ Սա մի տեսակ տրանսպորտային ձև է այն նյութերի համար, որոնք այլևս կարիք չունեն: Բացի այդ, լյարդի կողմից միզանյութի առաջացումը օրգանիզմը փրկում է թունավոր նյութերի կուտակումից ( ամոնիակ և այլն:). Այսպիսով, օրգանիզմում միզանյութի հիմնական դերը ազոտի նյութափոխանակության արտադրանքի հեռացումն է:

Ինչպե՞ս են միզանյութը և նյութափոխանակության այլ արտադրանքները դուրս բերվում մարմնից:

Միզանյութը ազոտի նյութափոխանակության հիմնական արտադրանքն է ( սպիտակուցներ, ամինաթթուներ և այլն:). Սովորաբար այն օրգանիզմից դուրս է գալիս մի քանի փուլով։ Լյարդում սինթեզված միզանյութը որոշ ժամանակ շրջանառվում է արյան մեջ, այնուհետև մտնում է երիկամներ։ Այստեղ այն անցնում է ֆիլտրման թաղանթով և պահպանվում է առաջնային մեզի մեջ։ Օրգանիզմի համար օգտակար մի շարք նյութեր և ջրի մեծ մասն այնուհետև ներծծվում են վերաներծծման գործընթացի միջոցով ( երիկամային խողովակներում). Միզանյութի մի փոքր մասը կարող է նաև վերադառնալ արյան հոսք: Այնուամենայնիվ, դրա մեծ մասը մտնում է երիկամային կոնք որպես երկրորդական մեզի մի մաս:

Միզանյութը մեզի հետ միզածորանների միջով անցնում է միզապարկ, որտեղից այն արտազատվում է օրգանիզմից միզելու ժամանակ։ Միզանյութի արտազատման յուրաքանչյուր փուլում կարող են առաջանալ տարբեր խանգարումներ, որոնք կհանգեցնեն օրգանիզմում այս նյութի պահպանմանը:

Կան ազոտեմիայի հետևյալ տեսակները. միզանյութի և այլ ազոտային միացությունների պահպանում):

• Վերերիկամային.Այս տեսակը պայմանավորված է միզանյութի և ազոտի նյութափոխանակության այլ արտադրանքների ավելցուկային ձևավորմամբ: Երիկամները նորմալ են գործում, բայց ժամանակ չունեն այս բոլոր նյութերը կարճ ժամանակում հեռացնելու օրգանիզմից։
• Երիկամային.Այս դեպքում միզանյութը պահպանվում է այն պատճառով, որ երիկամները դադարում են նորմալ զտել արյունը: Այս տեսակի ազոտեմիայի դեպքում միզանյութի մակարդակը կարող է հասնել ամենաբարձր արժեքների ( 100 մմոլ/լ կամ ավելի).
• Subrenal.Ազոտեմիայի այս տեսակը հազվադեպ է հանդիպում և կապված է երկրորդային մեզի արտազատման դժվարության հետ: Այսինքն՝ միզանյութն արդեն զտվել է երիկամների արյունից, սակայն երիկամային կոնքի, միզածորանի կամ միզասեռական համակարգի ստորին հատվածների մեխանիկական խոչընդոտների պատճառով մեզը նորմալ չի արտազատվում։ Երբ ուշանում է, դրանից որոշ նյութեր նորից ներծծվում են արյան մեջ։

Միզանյութի բարձր և ցածր մակարդակի պատճառները

Արյան մեջ միզանյութի կոնցենտրացիան կարող է աճել կամ նվազել մի քանի ձևով: Այս դեպքում ներգրավված են տարբեր մեխանիզմներ, որոնց համար պատասխանատու են տարբեր օրգաններ ու համակարգեր։ Միզանյութի թեստը ներառում է այս օրգանների աշխատանքի գնահատումը: Երբեմն դժվար է ճանաչել միզանյութի մակարդակի բարձրացման պատճառն ու մեխանիզմը: Դա անելու համար բժիշկները սովորաբար լրացուցիչ ախտորոշիչ թեստեր են նշանակում:

Հետևյալ մեխանիզմներն ու գործոնները կարող են ազդել արյան մեջ միզանյութի մակարդակի բարձրացման վրա.

• Արյան սպիտակուցի կոնցենտրացիան ( ավելացել է միզանյութի ձևավորումը). Արյան մեջ սպիտակուցների մակարդակը մասամբ ազդում է դրանց քայքայման արագության վրա։ Որքան շատ է սպիտակուցը քայքայվում, այնքան ավելի շատ միզանյութ է առաջանում լյարդում, և այն ավելի շատ է մտնում արյան մեջ: Օրինակ՝ վիրահատություններից, վնասվածքներից կամ այրվածքներից հետո մեծ թվով բջիջներ մահանում են, և քայքայված շատ ապրանքներ մտնում են արյուն ( ներառյալ սպիտակուցները).
• Դիետա.Սպիտակուցների զգալի քանակությունը օրգանիզմ է մտնում սննդի հետ միասին։ Որքան հարուստ լինի սննդակարգը սպիտակուցներով, այնքան ավելի շատ սպիտակուցներ կլինեն արյան մեջ։ Այնուամենայնիվ, այս մեխանիզմը այնքան էլ մեծ ազդեցություն չի ունենում արյան կամ մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիայի վրա:
• Շրջանառվող արյան ծավալը.Ֆիզիոլոգիական կամ պաթոլոգիական պրոցեսների արդյունքում մարդու օրգանիզմում արյան ծավալը կարող է փոխվել։ Օրինակ, զանգվածային արյունահոսությունը, փորլուծությունը կամ երկարատև տենդը նվազեցնում են արյան ծավալը, մինչդեռ բազմաթիվ ներերակային ներարկումներ, ավելացված հեղուկի ընդունում կամ որոշ հիվանդություններ մեծացնում են այն: Շրջանառվող արյան ծավալի փոփոխությունը ազդում է արյան կամ մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիայի վրա՝ դրա նոսրացման, բայց դրա քանակի ( որպես նյութեր) չի փոխվում։
• Լյարդի վիճակը.Միզանյութը ձևավորվում է լյարդում սպիտակուցի քայքայման արտադրանքներից ( ազոտային միացություններ) այս օրգանի բնականոն աշխատանքի ժամանակ. Լյարդի տարբեր հիվանդություններ հանգեցնում են նրան, որ նրա բջիջները ավելի վատ են կատարում իրենց գործառույթները։ Դրա պատճառով միզանյութի ձևավորումը կարող է նվազել, և արյան մեջ այլ թունավոր նյութեր կկուտակվեն։
• Երիկամների վիճակը ( միզանյութի հեռացում մարմնից). Միզանյութը, որը ձևավորվում է լյարդում, որոշ ժամանակ շրջանառվում է արյան մեջ, որից հետո այն արտազատվում է երիկամներով մեզի միջոցով։ Երիկամների որոշ հիվանդությունների դեպքում ֆիլտրման գործընթացը կարող է ավելի դանդաղ լինել, և արյան մեջ միզանյութի մակարդակը կբարձրանա, նույնիսկ եթե այն ձևավորվի նորմալ արագությամբ և նորմալ քանակությամբ:
• Այլ գործոններ.Շատ տարբեր ֆերմենտներ, բջիջներ և դրանց ընկալիչները պատասխանատու են սպիտակուցային նյութափոխանակության, միզանյութի ձևավորման և մարմնից դրա հեռացման համար: Կան բազմաթիվ տարբեր հիվանդություններ ( սովորաբար հազվադեպ), որոնք ազդում են սպիտակուցային նյութափոխանակության շղթայի որոշակի օղակների վրա։ Այս հիվանդություններից մի քանիսը գենետիկ են և դժվար բուժելի:

Ինչու է երեխայի միզանյութը մեծանում:

Երեխայի մոտ միզանյութի մակարդակի բարձրացումը կարող է կապված լինել տարբեր պաթոլոգիաների հետ: Երիկամների լուրջ հիվանդությունը երեխաների մոտ համեմատաբար հազվադեպ է: Ամենատարածված պատճառը մանկության և հասուն տարիքի տարբեր վարակիչ հիվանդություններն են ( աղիքային, շնչառական և այլն:). Շատ դեպքերում դրանք ուղեկցվում են ջերմաստիճանի բարձրացմամբ, որն ազդում է արյան մեջ միզանյութի կոնցենտրացիայի վրա։

Բացի վարակիչ հիվանդություններից, արյան մեջ միզանյութի մակարդակի բարձրացման հետևյալ պատճառները հնարավոր են.

• սննդային թունավորում առատ փսխումով կամ փորլուծությամբ;
• վնասվածքներ ( հատկապես այրվածքներ);
• երկարատև ծոմապահություն;
• շաքարային դիաբետ ( երեխաների մոտ, որպես կանոն, բնածին);
• էնդոկրին գեղձերի մի շարք հիվանդություններ ( էնդոկրին պաթոլոգիաները).

Նորածին երեխաների մոտ նորմայից լուրջ շեղումներ կարող են դիտվել օրգանիզմում սպիտակուցների նյութափոխանակության համար պատասխանատու որոշ ֆերմենտների բնածին դեֆիցիտի դեպքում։ Նման հիվանդությունները կապված են գենետիկ խանգարումների հետ և համեմատաբար հազվադեպ են։

Սովորաբար հնարավոր չէ ինքնուրույն որոշել երեխաների մոտ միզանյութի ավելացման պատճառը: Վերլուծության արդյունքները պետք է մեկնաբանվեն մանկաբույժի կողմից, ով կգնահատի երեխայի ընդհանուր վիճակը և հաշվի կառնի այլ լաբորատոր հետազոտությունների արդյունքները:

Երեխաների մոտ միզանյութի նվազումը սովորաբար տեղի է ունենում հեպատիտով ( լյարդի հյուսվածքի բորբոքում) տարբեր ծագման.

Ինչու է միզանյութը ավելանում կամ նվազում հղիության ընթացքում:

Սովորաբար հղիության ընթացքում արյան մեջ միզանյութի պարունակությունը նվազում է։ Սա բացատրվում է նրանով, որ կնոջ մարմինը ինտենսիվորեն սինթեզում է աճող մարմնի համար անհրաժեշտ նոր սպիտակուցներ։ Սպիտակուցների քայքայումը դանդաղում է, և ավելի քիչ միզանյութ է առաջանում։ Երիկամների նորմալ ֆունկցիայի դեպքում այն ​​արագորեն դուրս է գալիս օրգանիզմից մեզի միջոցով և չի մնում արյան մեջ:

Հղիության ընթացքում միզանյութի մակարդակի բարձրացումը ամենից հաճախ վկայում է որոշ պաթոլոգիական պրոցեսների զարգացման մասին։ Օրինակ, հղի կանանց մոտ նեֆրոպաթիայի դեպքում երիկամների ֆիլտրացիան վատանում է, և միզանյութը սկսում է կուտակվել արյան մեջ ( միևնույն ժամանակ այն կնվազի մեզի մեջ). Բացի այդ, հղիությունը կարող է հրահրել տարբեր քրոնիկական պաթոլոգիաների սրացում կամ նյութափոխանակության խանգարումներ կամ հորմոնալ անհավասարակշռություն, որոնք հաճախ ազդում են երիկամների աշխատանքի վրա. Եթե ​​հղիության ընթացքում կենսաքիմիական անալիզը բացահայտում է արյան մեջ միզանյութի ավելացված կոնցենտրացիան, անհրաժեշտ է մասնագետի հետ խորհրդակցություն և լրացուցիչ հետազոտություններ։

Արդյո՞ք ջրի և այլ հեղուկների օգտագործումը ազդում է միզանյութի կոնցենտրացիայի վրա:

Հեղուկի ավելցուկ կամ անբավարար ընդունումը որոշակի ազդեցություն ունի գրեթե բոլոր լաբորատոր հետազոտությունների արդյունքների վրա: Բանն այն է, որ ջրի խմելու ավելացումը, այսպես թե այնպես, հանգեցնում է շրջանառվող արյան ծավալի ավելացման։ Այսպիսով, նյութերի կոնցենտրացիան կնվազի։ Անալիզի համար վերցվում է արյան ստանդարտ ծավալ, սակայն դրա զգալի մասը կլինի ջուրը։ Մեծ քանակությամբ հեղուկի օգտագործումը կհանգեցնի միզանյութի կոնցենտրացիայի աննշան նվազմանը, իսկ ջրազրկումը կհանգեցնի ավելացման: Այս շեղումները չեն ազդի ձեր առողջության վրա, քանի որ միզանյութի քանակությունը երկու դեպքում էլ նույնն է։ Այն քայքայվում է և նորմալ արտազատվում։ Փոխվում է միայն արյան ծավալը, որում այն ​​լուծված է։

Արդյո՞ք դիետան ազդում է միզանյութի մակարդակի վրա պլազմայում, շիճուկում, արյան և մեզի մեջ:

Դիետան և օգտագործվող մթերքները կարող են մասամբ ազդել արյան և մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիայի վրա: Սպիտակուցներով հարուստ սննդակարգը հանգեցնում է նրան, որ այդ սպիտակուցը սկսում է քայքայվել: Միզանյութը այս քայքայման արդյունք է, և դրանից ավելի շատ ձևավորվում է: Բուսական դիետան՝ սպիտակուցի նվազեցված ընդունմամբ, նվազեցնում է միզանյութի մակարդակը: Այնուամենայնիվ, սնուցումը սովորաբար հանգեցնում է նորմայից փոքր շեղումների: Օրինակ, եթե մարդը վերլուծության համար արյուն հանձնելուց առաջ մի քանի օր շատ միս է ուտում, միզանյութի կոնցենտրացիան կլինի նորմայի վերին սահմանում կամ թեթևակի բարձրացված: Զգալի շեղումներ ( նորման գերազանցելով 2-3 անգամ և ավելի) հայտնվում են միայն պաթոլոգիական պրոցեսների առկայության դեպքում.

Արդյո՞ք միզանյութը կա կաթում և այլ մթերքներում:

Միզանյութը կենդանի օրգանիզմների թափոններից մեկն է, բայց սովորաբար այն արտազատվում է բնական ճանապարհով՝ մեզի միջոցով: Այս նյութը չի կարող մտնել սննդամթերք: Նույնիսկ եթե ապրանքը աղտոտված է, այն չի ազդում դրա սննդային արժեքի վրա և վտանգ չի ներկայացնում մարմնի համար:

Արյան մեջ միզանյութի մակարդակի վրա կարող են ազդել շատ սպիտակուցներ և այլ ազոտային նյութեր պարունակող մթերքները։ Այսինքն՝ այդ մթերքներն օգտագործելուց հետո օրգանիզմում ավելի շատ միզանյութ է գոյանում, իսկ արյան մեջ դրա կոնցենտրացիան մեծանում է։

Զգալի քանակությամբ սպիտակուցներ են հայտնաբերվել հետևյալ մթերքներում.

• միս;
• Ձուկ և ծովամթերք ( խեցեմորթ, պահածոյացված ձուկ, որոշ ջրիմուռներ և այլն:);
• պանիրներ;
• կաթնաշոռ և այլն:

Գյուղատնտեսական մշակաբույսերի մի շարք պարարտանյութեր ստացվում են միզանյութից, սակայն այդ նյութն ինքնին չի մտնում բույսերի մեջ։ Այն որոշակի փոխակերպումների է ենթարկվում հողում և բուն բույսում և վերջնական արտադրանքում հայտնվում է որոշակի սպիտակուցների և ամինաթթուների տեսքով։

Ավելորդ քաշը ազդո՞ւմ է միզանյութի մակարդակի վրա:

Ավելորդ քաշի և արյան կամ մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիայի միջև ուղղակի կապ չկա: Միզանյութի ավելցուկային քանակությունը կարող է առաջանալ այն դեպքերում, երբ ավելորդ քաշը պայմանավորված է մի շարք հիվանդություններով։ Օրինակ, շաքարային դիաբետով որոշ հիվանդներ ունեն նյութափոխանակության խանգարումներ: Սա կարող է ազդել սպիտակուցային նյութափոխանակության, երիկամների աշխատանքի և ավելորդ քաշի աստիճանական կուտակման վրա։ Կան նաև այլ պաթոլոգիաներ, որոնք միաժամանակ առաջացնում են ավելորդ քաշ և միզանյութի մակարդակի բարձրացում։ Յուրաքանչյուր կոնկրետ դեպքում դուք պետք է դիմեք մասնագետին, ով կորոշի այդ խախտումների հիմնական պատճառը:

Ո՞ր հիվանդություններն են առաջացնում միզանյութի մակարդակի բարձրացում:

Կան բազմաթիվ տարբեր պաթոլոգիաներ, որոնք կարող են հանգեցնել արյան և մեզի մեջ միզանյութի մակարդակի բարձրացման: Ամենից հաճախ դրանք երիկամների հիվանդություններ են կամ նյութափոխանակության տարբեր խանգարումներ։ Առավել ցայտուն աճը նկատվում է երիկամային անբավարարություն առաջացնող պաթոլոգիաներում։

Արյան մեջ միզանյութի մակարդակը կարող է բարձրանալ հետևյալ հիվանդությունների և պաթոլոգիական պայմանների դեպքում.

• սուր և քրոնիկ երիկամային անբավարարություն;
• միզասեռական համակարգի որոշ ուռուցքներ;
• երիկամներում քարեր ( երիկամների քարեր);
• արյան բարձր կամ ցածր ճնշում ( այդ թվում՝ սրտի մի շարք հիվանդությունների դեպքում);
• արյունահոսություն;
• մի շարք երիկամների բորբոքային հիվանդություններ;
• մի շարք ծանր վարակիչ հիվանդություններ ( արևադարձային հեմոռագիկ տենդերը և այլն:);
• այրվածքներ ( հատկապես մեծ տարածք);
• հյուսվածքների մեծ ծավալի վնասված վերքեր;
• թունավորում որոշակի տոքսիններով ( սնդիկ, քլորոֆորմ, ֆենոլ և այլն:);
• ծանր ջրազրկում;
• հետվիրահատական ​​շրջան;
• որոշ քաղցկեղներ;
• մի շարք դեղաբանական դեղամիջոցների ընդունում ( սուլֆոնամիդներ, տետրացիկլին, գենտամիցին - հակաբիոտիկներից, ինչպես նաև ֆուրոսեմիդից և լասիքսից).

Միզանյութը կարող է աճել նաև այլ հիվանդությունների դեպքում, որոնք ավելի քիչ տարածված են: Ոչ ամեն դեպքում, միզանյութի մակարդակի բարձրացմանը պետք է մեծ ուշադրություն դարձնել: Օրինակ, այրվածքների և մեծ վերքերի դեպքում դրա մակարդակը կարող է զգալիորեն գերազանցվել, բայց հատուկ բուժում սովորաբար չի պահանջվում: Աճը պայմանավորված է մեծ թվով բջիջների քայքայմամբ, ինչի պատճառով արյան մեջ շատ սպիտակուցներ են մտնում։ Երբ վերքերը լավանում են, արյան մեջ միզանյութի մակարդակը կնվազի նորմալ մակարդակի:

Միզանյութը կարևոր ախտորոշիչ չափանիշ է միայն լյարդի և երիկամների հիվանդությունների դեպքում: Այս դեպքում, ելնելով դրա մակարդակից, կարելի է անուղղակի եզրակացություններ անել հիվանդության ծանրության վերաբերյալ և ընտրել բուժման մարտավարություն ( օրինակ՝ երիկամային անբավարարության դեպքում).

Մեզի մեջ միզանյութի մակարդակի բարձրացումը ամենից հաճախ հայտնվում է արյան մեջ դրա ավելացման հետ միաժամանակ: Օրգանիզմն այս կերպ փորձում է ազատվել տոքսիններից։ Այնուամենայնիվ, կան մի շարք պաթոլոգիաներ, որոնք մեծացնում են միզանյութի սեկրեցումը:

Մեզի մեջ միզանյութի բարձր կոնցենտրացիան կարող է դիտվել հետևյալ հիվանդությունների դեպքում.

• որոշ վնասակար անեմիա;
• երկարատև ջերմություն;
• թիրոքսին ընդունելը ( վահանաձև գեղձի հորմոն);
• վահանաձև գեղձի հիվանդություններ, որոնք հանգեցնում են թիրոտոքսիկոզի ( թիրոքսինի ավելցուկային սեկրեցիա).

Ուրայի նորմ ( տղամարդկանց, կանանց և երեխաների մոտ)

Միզանյութի անալիզը կատարվում է ներքին օրգանների տարբեր հիվանդությունների ախտորոշման համար։ Աննորմալությունները որոշելու համար բժիշկները նախ որոշում են յուրաքանչյուր հիվանդի համար նորմալ սահմանները: Դրանց վրա ազդում է հիմնականում հիվանդի տարիքը ( մեծահասակների, տարբեր տարիքի երեխաների և տարեցների մոտ նորմալ հասկացությունը տարբեր կլինի). Սա փոքր չափով ազդում է հիվանդի սեռից:

Արյան մեջ միզանյութի կոնցենտրացիայի համար գոյություն ունեն հետևյալ նորմալ սահմանները տարբեր տարիքում.

• նորածինների մոտ 1,4 – 4,3 մմոլ/լ ( վաղաժամ ծնված երեխաների համար կան կանոններ);
• 3 տարեկանից փոքր երեխաների մոտ նորմը կազմում է 1,8 – 6,4 մմոլ/լ;
• 10 տարեկանից փոքր երեխաների մոտ՝ 2,0 – 6,8 մմոլ/լ;
• դեռահասների և մեծահասակների մոտ՝ 2,5 – 8,3 մմոլ/լ;
• տարեցների մոտ մոտավորապես 3,5 – 9,3 մմոլ/լ ( կախված է տարիքից և երիկամների ֆունկցիոնալ վիճակից, որը վատանում է ժամանակի ընթացքում).

Նորմայի առավել պայմանական սահմանները կյանքի առաջին օրերի երեխաների համար են: Համեմատաբար կարճ ժամանակահատվածում մարմնում շատ լուրջ փոփոխություններ են տեղի ունենում ( մարմինը, այսպես ասած, սովորում է ինքնուրույն ապրել), հետևաբար նորմայի վերին սահմանը գրեթե նույնն է, ինչ մեծահասակների մոտ։ Սրանից հետո նորմայի սահմաններն աստիճանաբար մեծանում են։ Ծերության ժամանակ միզանյութի կոնցենտրացիան ավելի բարձր է՝ երիկամների ֆունկցիայի անխուսափելի վատթարացման պատճառով։

Տարբեր տարիքում մեզի մեջ միզանյութի արտազատման համար գոյություն ունեն հետևյալ նորմալ սահմանները.

• կյանքի առաջին շաբաթ – 2,5 – 33 մմոլ/օր;
• 1 շաբաթ – 1 ամիս – 10 – 17 մմոլ/օր;
• մինչև 1 տարի – 33 – 67 մմոլ/օր;
• մինչև 2 տարի – 67 – 133 մմոլ/օր;
• մինչև 8 տարեկան – 133 – 200 մմոլ/օր;
• մինչև 15 տարի՝ 200 – 300 մմոլ/օր;
• մեծահասակների մոտ՝ 333 – 587 մմոլ/օր:

Ծերության ժամանակ արտազատվող միզանյութի ընդհանուր ծավալը մոտավորապես նույնն է, ինչ մեծահասակների մոտ ( տարբերվում են արտազատվող մեզի կոնցենտրացիան և ընդհանուր ծավալը).

Ինչու է միզանյութի մակարդակը տարբերվում մեծահասակների և տարբեր տարիքի երեխաների մոտ:

Արյան և մեզի մեջ միզանյութի նորմալ մակարդակները տարբերվում են՝ կախված հիվանդի տարիքից: Դա բացատրվում է նրանով, որ նյութափոխանակությունը կարող է առաջանալ տարբեր արագություններով։ Առողջ երեխայի մոտ դա ավելի արագ է տեղի ունենում, քանի որ օրգանիզմը աճում և զարգանում է։ Ծերության ժամանակ նյութափոխանակությունը դանդաղում է։ Սա բացատրում է տարբեր տարիքի հիվանդների տարբեր նորմալ սահմանները:

Ամենաէական տարբերությունները նկատվում են փոքր երեխաների մոտ, քանի որ կյանքի առաջին տարիներին օրգանիզմը ենթարկվում է լուրջ փոփոխությունների։ Բացի այդ, սպառվող սպիտակուցի քանակը տատանվում է, իսկ շրջանառվող արյան ծավալը աստիճանաբար մեծանում է։ Այս ամենն ազդում է արյան և մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիայի վրա և, համապատասխանաբար, թեստի արդյունքների վրա: Տարբեր տարիքի նորմալ սահմանները գոյություն ունեն ոչ միայն միզանյութի, այլ նաև արյան և մեզի մեջ պարունակվող այլ նյութերի մեծ մասի համար:

Արյան միզանյութի կոնցենտրացիան

Արյան մեջ միզանյութի կոնցենտրացիան կախված է մի քանի գործոններից. Նախ, դրա վրա ազդում է մարմնում սպիտակուցների քայքայումը, քանի որ միզանյութը դրա վերջնական արտադրանքն է: Երկրորդ, կարևոր դեր է խաղում լյարդի աշխատանքը, որի մեջ սինթեզվում է այս նյութը։ Երրորդ, երիկամների աշխատանքը, որոնք սովորաբար արյունից հեռացնում են միզանյութը, կարևոր է: Առողջ մարմնում, որտեղ բոլոր գործընթացները նորմալ են ընթանում և բոլոր օրգանները լավ են գործում, միզանյութի կոնցենտրացիան արյան մեջ տատանվում է 2,5-ից 8,32 մմոլ/լ: Նորմայի սահմանները կարող են որոշակիորեն ընդլայնվել տարբեր տարիքի մարդկանց և որոշակի ֆիզիոլոգիական պայմաններում: Արյան մեջ միզանյութի զգալի աճը սովորաբար նկատվում է երիկամային անբավարարության դեպքում, երբ այս նյութը վատ է արտազատվում մարմնից:

Միզանյութի կոնցենտրացիան մեզի մեջ

Երիկամների հիմնական գործառույթը արյունը զտելն ու մեզի միջոցով օրգանիզմից վնասակար նյութերի հեռացումն է։ Սովորաբար միզանյութը ձևավորվում է լյարդում, որոշ ժամանակ շրջանառվում է արյան մեջ, այնուհետև օրգանիզմը դուրս է գալիս մեզի մեջ։ Այսպիսով, մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիայի վրա ազդող հիմնական գործոնը երիկամներում արյան զտումն է։ Սովորաբար առողջ մարդկանց մոտ միզանյութի արտազատումը կազմում է 333-587 մմոլ/օր ( կամ 20 – 35 գ/օր). Եթե ​​երիկամները նորմալ աշխատում են, կա համաչափ կապ արյան և մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիայի միջև: Որքան շատ այս նյութը ձևավորվի, այնքան ավելի շատ կարտացվի մեզի մեջ: Այս համամասնությունից ցանկացած շեղում կարող է մեկնաբանվել որպես որոշակի խանգարումների նշաններ, որոնց պատճառները դեռ պետք է պարզվեն:

Հարկ է նշել, որ այս դեպքում ընդհանուր ընդունված չափանիշը ոչ այնքան մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիան է, որքան դրա ընդհանուր ծավալը, որն օրական արտազատվում է։ Այս ցուցանիշը ավելի հուսալի է, քանի որ օրական մեզի քանակի վրա կարող են ազդել ավելի շատ գործոններ ( օրինակ՝ ավելորդ քրտնարտադրությունը կամ ձեր խմած հեղուկի քանակը). Անկախ սրանից, օրգանիզմի կողմից օրական արտազատվող միզանյութի ընդհանուր քանակը պետք է լինի նորմալ սահմաններում։

Միզանյութի թեստ

Արյան և մեզի մեջ միզանյութի որոշման վերլուծությունը վերաբերում է կենսաքիմիական թեստերին ( արյուն կամ մեզի, համապատասխանաբար). Սա բավականին տարածված ախտորոշիչ թեստ է, որն արվում է ոչ միայն հատուկ ցուցումների համար, երբ մարդն արդեն հիվանդ է, այլ նաև կանխարգելիչ նպատակներով։ Այս վերլուծության հիմնական նպատակը երիկամների և լյարդի ֆունկցիայի մոտավոր գնահատումն է, ինչպես նաև մարմնում ազոտային միացությունների նյութափոխանակության մոնիտորինգը:

Միզանյութի հետազոտությունը հազվադեպ է կատարվում առանձին, քանի որ դա չի տրամադրի ամբողջական ախտորոշման համար անհրաժեշտ տեղեկատվությունը: Կանխարգելիչ նպատակներով նշանակվում է արյան և մեզի համապարփակ կենսաքիմիական անալիզ ( Խորհուրդ է տրվում դա անել 1-2 տարին մեկ անգամ, եթե լրացուցիչ ցուցումներ չկան).
Առանձին-առանձին, միզանյութը և կրեատինինը կարող են որոշվել բժշկի ցուցումներով երիկամային կամ լյարդի անբավարարությամբ հիվանդների համար:

Այս հետազոտությունը կարող է իրականացվել ցանկացած կլինիկական լաբորատորիայում։ Դա անելու համար ձեզ հարկավոր չէ բժշկի ուղեգիր ունենալ: Սովորաբար լաբորատորիան վերլուծության արդյունքներին կցում է կարճ տեքստ ( Արդյո՞ք արդյունքը համապատասխանում է այս հիվանդի նորմալ սահմաններին:). Պետք է նշել, որ արյան և մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիան կարող է բավականին արագ փոխվել։ Ուստի բժշկի այցելելիս թեստի արդյունքները պետք է թարմ լինեն։ Խորհուրդ է տրվում դրանք իրականացնել մասնագետին այցելելուց 1-3 օր առաջ։ Ավելի լավ է նախ խորհրդակցություն անցնել, որի ընթացքում բժիշկը կարող է ասել, թե որ լաբորատոր հետազոտությունները ( բացի միզանյութից) անհրաժեշտ են այս հիվանդի համար:

Ինչպե՞ս ճիշտ վերցնել միզանյութի թեստը:

Արյան և մեզի մեջ միզանյութի մակարդակը օբյեկտիվորեն գնահատելու համար հարկավոր է հետևել մի շարք պարզ առաջարկությունների. Փաստն այն է, որ մարդու ապրելակերպը և սննդակարգը կարող են ազդել կենսաքիմիական արյան ստուգման արդյունքների վրա։ Այդ իսկ պատճառով անհրաժեշտ է նախապատրաստվել անալիզների համար արյուն կամ մեզի հանձնելուց առաջ։

Արյան և մեզի կենսաքիմիական վերլուծության նախապատրաստման ժամանակ պետք է պահպանել հետևյալ կանոնները.

• Թեստից 24 ժամ առաջ մարմնի վրա մեծ սթրես մի դրեք.
• հետևեք նորմալ սննդակարգի՝ արյուն կամ մեզ նվիրաբերելուց մեկ օր առաջ ( հատկապես մի չարաշահեք միսը, ձուկը կամ հրուշակեղենը);
• առավոտյան, արյուն հանձնելուց անմիջապես առաջ, մի կերեք ( Ավելի լավ է խմել ջուր կամ թեյ առանց շաքարի);
• խուսափել ծայրահեղ սթրեսից.

Հարկ է նշել, որ նույնիսկ եթե վերը նշված կանոնները չեն պահպանվում, վերլուծության շեղումները սովորաբար չափազանց մեծ չեն: Մասնավորապես, միզանյութի մակարդակը դեռևս կլինի նորմալ սահմաններում ( ստորին կամ վերին սահմանին կամ մի փոքր բարձրացված). Եթե ​​չկարողացաք պատրաստվել վերլուծությանը, անհրաժեշտ չէ կրկնել այն։ Դուք պարզապես կարող եք այդ մասին տեղեկացնել ներկա բժշկին, երբ նա ստանա թեստի արդյունքները, և նա հաշվի կառնի հնարավոր շեղումները: Հազվագյուտ դեպքերում, երբ նա դեռևս կասկածներ ունի հետազոտության հուսալիության վերաբերյալ, նա կարող է խնդրել կրկնել վերլուծությունը:

Արյան քիմիա

Արյան կենսաքիմիական հետազոտությունը լաբորատոր ախտորոշման մեթոդներից է։ Ի տարբերություն ընդհանուր արյան ստուգման, կենսաքիմիական ռեակցիաները օգտագործվում են տարբեր ցուցանիշներ որոշելու համար: Արյան և մեզի մեջ միզանյութի մակարդակի որոշումը ներառված է կենսաքիմիական արյան ստուգման մեջ:

Ընդհանուր առմամբ, այս ախտորոշիչ մեթոդը տեղեկատվություն է տրամադրում ներքին օրգանների աշխատանքի մասին ( հիմնականում լյարդը և երիկամները). Կենսաքիմիական արյան ստուգման արդյունքները լավագույնս դիտարկվում են որպես ամբողջություն, քանի որ դա թույլ կտա ավելի ամբողջական պատկերացում կազմել մարմնի վիճակի մասին: Այդ իսկ պատճառով միզանյութի առանձին թեստ սովորաբար չի նշանակվում։ Մեկ նյութի կոնցենտրացիայի մեկուսացված աճը կամ նվազումը բավարար փաստարկ չի լինի ախտորոշման համար: Միզանյութի որոշմանը զուգահեռ կարևոր է բացահայտել կրեատինինի մակարդակը, ընդհանուր սպիտակուցը և մի շարք այլ ցուցանիշներ ( որոնք նույնպես ներառված են կենսաքիմիական արյան անալիզում).

Որո՞նք են միզանյութի որոշման ռեակցիաները և մեթոդները:

Լաբորատոր ախտորոշման մեջ կան արյան մեջ միզանյութի կոնցենտրացիան որոշելու տարբեր մեթոդներ։ Յուրաքանչյուր լաբորատորիա նախապատվությունը տալիս է որոշակի մեթոդի, բայց դա գործնականում չի ազդում վերլուծության արդյունքի վրա: Հիվանդի համար դա կարող է ազդել միայն վերլուծության արժեքի վրա:

Արյան և մեզի մեջ միզանյութի մակարդակի որոշումը հնարավոր է հետևյալ մեթոդներով.

• Գազոմետրիկ.Քիմիական ռեակցիայի արդյունքում միզանյութը քայքայվում է ավելի պարզ նյութերի, որոնցից մեկը ածխաթթու գազն է։ Հատուկ սարքի միջոցով չափվում է գազի ծավալը և այնուհետև հաշվարկվում բանաձևով, թե որքան է եղել նմուշում միզանյութի սկզբնական քանակը:
• Ուղղակի ֆոտոմետրիկ.Այս մեթոդով միզանյութը փոխազդում է նաև մի քանի ռեակտիվների հետ։ Ռեակցիոն արտադրանքները որոշվում են որոշակի երկարության լույսի ալիքները կլանելու ունակությամբ: Այս մեթոդը նույնպես պահանջում է հատուկ սարքավորում: Հիմնական առավելությունը վերլուծության համար պահանջվող արյան կամ մեզի փոքր քանակությունն է:
• Ֆերմենտային.Այս դեպքում նմուշի միզանյութը քայքայվում է հատուկ ֆերմենտների միջոցով: Ռեակցիայի արտադրանքները որոշվում են հետագա քիմիական ռեակցիաներով, և դրանց քանակները չափվում են տիտրման միջոցով: Այս մեթոդը ավելի աշխատատար է, քանի որ նյութերի կոնցենտրացիայի որոշումը տեղի է ունենում մի քանի փուլով:

Յուրաքանչյուր լաբորատորիա կարող է օգտագործել տարբեր ռեագենտներ և ունեն մի փոքր տարբեր փորձարկման պայմաններ: Սա կարող է մի փոքր ազդել ստացված արդյունքի վրա։ Այդ իսկ պատճառով լաբորատորիան հավաստագրելիս կատարվում են թեստային չափումներ, իսկ լաբորատորիան արդյունքներ տալիս նշում է նորմայի ներկայիս սահմանները։ Այն կարող է փոքր-ինչ տարբերվել ընդհանուր ընդունված սահմաններից:

Արդյո՞ք արյան ամբողջական հաշվարկը ցույց է տալիս միզանյութի կոնցենտրացիան:

Արյան ընդհանուր թեստը հիմնականում ուղղված է արյան բջջային բաղադրության որոշմանը: Այս անալիզը օգտագործում է մանրադիտակ, որի տակ լաբորանտը կամ բժիշկը հաշվում է որոշակի բջիջների քանակը։ Urea-ն նյութի մոլեկուլ է, որը հնարավոր չէ տեսնել մանրադիտակի տակ: Այն որոշելու համար իրականացվում են հատուկ քիմիական ռեակցիաներ։ Այդ իսկ պատճառով միզանյութի կոնցենտրացիան չի որոշվում որպես ընդհանուր արյան հետազոտության մաս, այլ կատարվում է կենսաքիմիական անալիզ։

Ինչ այլ նյութեր պետք է փորձարկվեն միզանյութի թեստի հետ միաժամանակ ( մնացորդային ազոտ, բիլիռուբին, ընդհանուր սպիտակուց, միզանյութ և կրեատինին հարաբերակցություն)?

Արյան կենսաքիմիական անալիզը, որը ներառում է միզանյութի պարունակության ստուգում, ներառում է նաև մի շարք այլ նյութերի որոշում: Թեստի արդյունքները ճիշտ մեկնաբանելու համար հաճախ անհրաժեշտ է լինում համեմատել տարբեր նյութերի կոնցենտրացիաները: Սա թույլ է տալիս ավելի ամբողջական պատկերացում կազմել ներքին օրգանների աշխատանքի մասին։

Միզանյութի որոշմանը զուգահեռ խորհուրդ է տրվում վերլուծություն կատարել արյան մեջ հետևյալ նյութերի համար.

• Մնացորդային ազոտ.Մնացորդային urea ազոտը որոշվում է հատուկ բանաձևով: Սրա մեկնարկային տվյալները միզանյութի մակարդակն է: Ախտորոշման տեսանկյունից միզանյութի մակարդակը և մնացորդային միզանյութի ազոտի մակարդակը արտացոլում են նույն գործընթացները, հետևաբար սովորաբար որոշվում է այդ ցուցանիշներից մեկը ( երկրորդը կարելի է հեշտությամբ հաշվարկել, նույնիսկ եթե այն նշված չէ թեստի արդյունքներում).
• Բիլիրուբին.Բիլիրուբինը հեմոգլոբինի քայքայման արդյունք է։ Այս նյութը գոյանում է կարմիր արյան բջիջների մահից հետո մի քանի կենսաքիմիական փոխակերպումների ժամանակ։ Լյարդում բիլիռուբինը կապվում է և արտազատվում մարմնից ( մաղձով). Բիլիրուբինի մակարդակն անուղղակիորեն արտացոլում է լյարդի աշխատանքը, սակայն միզանյութի առաջացման հետ ուղղակի կապ չկա։ Սա ուղղակի կլրացնի ընդհանուր պատկերը։
• Ընդհանուր սպիտակուց.Քանի որ միզանյութը ձևավորվում է սպիտակուցների քայքայման արդյունքում, ընդհանուր սպիտակուցի որոշումը հաճախ անհրաժեշտ է հիվանդության հուսալի և ամբողջական պատկերացում կազմելու համար: Օրինակ, եթե ընդհանուր սպիտակուցը մեծապես ավելանում է, ապա միզանյութը չի կարող նորմալ լինել, քանի որ սպիտակուցների զգալի մասը քայքայվում է և ավելի շատ միզանյութ է ձևավորվում: Այս դեպքերում միզանյութի նորմալ մակարդակը ցույց կտա դրա ձևավորման հետ կապված խնդիրներ:
• Կրեատինին.Կրեատինինը բջիջներում էներգետիկ նյութափոխանակության ռեակցիաների արդյունք է: Այն մասամբ կապված է մարմնում սպիտակուցների քայքայման հետ։ Ինչպես urea, կրեատինինը անուղղակիորեն արտացոլում է երիկամների արդյունավետությունը:

Լաբորատորիան կարող է նաև որոշել միզանյութի և կրեատինինի հատուկ հարաբերակցությունը: Այս երկու նյութերն էլ սովորաբար արտացոլում են երիկամներում արյան զտման արագությունը և կապված են սպիտակուցների քայքայման հետ։ Որոշ պաթոլոգիական պայմաններում միզանյութ/կրեատինին հարաբերակցությունը թույլ է տալիս որոշել խանգարումների ծանրությունը։

Ի՞նչ է նշանակում միզանյութի ավելացում և ավելացում վերլուծության մեջ ( միզանյութի թեստի վերծանում)?

Միզանյութի թեստի անոմալիաները մեկնաբանվում են՝ արդյունքները համեմատելով հիվանդի մոտ առկա այլ ախտանիշների հետ: Ինքնին արյան մեջ միզանյութի մակարդակի բարձրացումը ամենից հաճախ խոսում է երիկամների հետ կապված խնդիրների մասին։ Հենց այս օրգանն է պատասխանատու օրգանիզմից միզանյութի հեռացման համար։ Այս դեպքում մեզի մեջ միզանյութի արտազատումը նվազում է, և հիվանդը կարող է զգալ այտուց և երիկամային անբավարարության այլ ախտանիշներ: Արյան մեջ միզանյութի ցածր մակարդակը հաճախ վկայում է լյարդի հետ կապված խնդիրների մասին, որը սինթեզում է այս նյութը:

Նաև միզանյութը կարող է ավելանալ կամ նվազել մի շարք վարակիչ հիվանդությունների, որոշ աուտոիմուն պաթոլոգիաների դեպքում, վնասվածքներից հետո կամ հորմոնալ անհավասարակշռության ֆոնին։ Յուրաքանչյուր դեպքում հիվանդը կունենա համապատասխան խանգարումներ: Միզանյութի թեստի շեղումները ուղղակիորեն կապված չեն այդ հիվանդությունների հետ և միայն անուղղակիորեն հաստատում են ախտորոշումը:

Այսպիսով, ներկա բժիշկը պետք է վերծանի միզանյութի թեստի արդյունքները: Միայն որակավորված մասնագետը կկարողանա նկատել բոլոր ախտանիշները և ճիշտ մեկնաբանել դրանք՝ ճիշտ ախտորոշումը կատարելու համար։

Ինչու է միզանյութը որոշվում ամենօրյա մեզի մեջ:

Ի տարբերություն միզանյութի արյան անալիզի, որտեղ որոշվում է այս նյութի կոնցենտրացիան, մեզի թեստում առաջին տեղում է արտազատվող միզանյութի ընդհանուր քանակությունը: Այստեղ համակենտրոնացումը կարևոր չէ, քանի որ չափազանց շատ գործոններ կան, որոնք ազդում են երիկամների աշխատանքի վրա: Օրինակ՝ հեղուկի ավելցուկ ընդունման դեպքում միզանյութի կոնցենտրացիան շատ ցածր կլինի, իսկ ջրազրկման դեպքում՝ բարձր։ Նկատվել է, որ միայն օրական օրգանիզմից արտազատվող միզանյութի ընդհանուր քանակն է մնում նույն մակարդակի վրա։ Այդ իսկ պատճառով վերլուծության արդյունքները ներառում են «օրական մեզի մեջ միզանյութի քանակությունը» ցուցիչը և ոչ թե դրա կոնցենտրացիան։

Բարձր և ցածր միզանյութի ախտանիշները

Արյան մեջ միզանյութի կուտակումն առավել հաճախ չի ուղեկցվում որևէ ախտանիշով։ Այս նյութը զգալի թունավորություն չունի, ուստի միզանյութի կոնցենտրացիայի մի փոքր աճը չի ազդում հիվանդի վիճակի վրա: Այն դեպքերում, երբ միզանյութի մակարդակը զգալիորեն գերազանցում է ( նորման գերազանցվել է մի քանի անգամ կամ ավելի) անձը կարող է զգալ թունավորման ընդհանուր ախտանիշներ:

Երբ միզանյութի մակարդակը բարձր է, հիվանդը ունենում է հետևյալ գանգատները.

• չափավոր գլխացավեր;
• ընդհանուր թուլություն;
• քնի հետ կապված խնդիրներ և այլն:

Կարող են ի հայտ գալ նաև մի շարք ավելի լուրջ ախտանիշներ, որոնք կապված են ոչ այնքան միզանյութի մակարդակի բարձրացման, որքան պաթոլոգիաների հետ ( սովորաբար երիկամներ) որը հանգեցրել է այս խախտմանը: Ամենից հաճախ դրանք այտուցներ են, միզելու հետ կապված խնդիրներ և արյան բարձր ճնշում:

Որոշ դեպքերում արյան մեջ միզանյութի կոնցենտրացիան մեծանում է այլ նյութերի կոնցենտրացիայի հետ միաժամանակ։ Որպես կանոն, դա տեղի է ունենում երիկամների ծանր անբավարարությամբ: Այս դեպքերում հիվանդության ախտանշաններն ու դրսևորումները կարող են լինել շատ սուր, սակայն դրանց ի հայտ գալը պայմանավորված է ոչ այնքան արյան մեջ միզանյութի ավելցուկով, որքան ընդհանուր թունավորմամբ և հարակից խանգարումներով։ Ծանր դեպքերում հիվանդները կարող են զգալ փսխում, ցնցումներ, փորլուծություն, արյունահոսության հակում և այլն: Առանց որակյալ բժշկական օգնության հիվանդը կարող է ընկնել ուրեմիկ կոմայի մեջ:

Արդյո՞ք միզանյութը վնասակար ազդեցություն ունի մարմնի վրա:

Միզանյութը ինքնին թունավոր նյութ չէ և ուղղակի բացասական ազդեցություն չի ունենում օրգանիզմի վրա։ Այդ իսկ պատճառով այն օրգանիզմի կողմից «օգտագործվում է» որպես ավելի թունավոր նյութերի վերացման անվտանգ միջոց ( այլ ազոտային միացություններ). Ախտանիշների մեծ մասը, որոնք ի հայտ են գալիս միզանյութի բարձր մակարդակ ունեցող հիվանդների մոտ, կապված են երիկամային անբավարարության պատճառով այլ նյութերի հետ միաժամանակ թունավորման հետ:

Ինքն ուրայի վնասակար ազդեցություններից կարելի է նշել հյուսվածքներում հեղուկի կուտակումը ( հնարավոր այտուցը). Դա բացատրվում է նրանով, որ միզանյութը օսմոտիկ ակտիվ նյութ է։ Նրա մոլեկուլները կարողանում են «գրավել» ջրի մոլեկուլները դեպի իրենց։ Միևնույն ժամանակ, միզանյութի մոլեկուլները փոքր են և կարող են անցնել բջջային թաղանթներով: Այսպիսով, միզանյութի բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում հնարավոր է հեղուկի պահպանում հյուսվածքներում։

Ինչու են միզանյութը և դրա աղերը վտանգավոր հոդատապի համար:

Հակառակ տարածված կարծիքի, երբ հոդատապ է առաջանում, օրգանիզմում պահվում է ոչ թե միզանյութը, այլ միզաթթուն՝ մեկ այլ ազոտային միացություն։ Առողջ օրգանիզմում միզաթթուն լուրջ ֆիզիոլոգիական դեր չի խաղում և երկրորդական նշանակություն ունի։ Գուտի դեպքում այս նյութի աղերը սկսում են կուտակվել հյուսվածքներում՝ ձևավորելով բնորոշ օջախներ ( տոֆի). Միզանյութը ուղղակիորեն կապված չէ այս հիվանդության զարգացման հետ:

Արդյո՞ք միզանյութի ավելացումը վտանգավոր է շաքարախտի դեպքում:

Շաքարային դիաբետը լուրջ հիվանդություն է, որը ազդում է մարմնում տեղի ունեցող բազմաթիվ գործընթացների վրա: Այս պաթոլոգիայով հիվանդներին խորհուրդ է տրվում պարբերաբար արյան և մեզի անալիզներ անցնել, որպեսզի ժամանակին նկատեն վիճակի վատթարացում և տարբեր բարդություններ։ Կենսաքիմիական արյան ստուգման ժամանակ միզանյութը կարող է ցույց տալ շատ լուրջ խնդիրներ: Օրինակ, զարգացած շաքարային դիաբետով որոշ հիվանդների մոտ առաջանում է ketoacidosis ( Արյան մեջ հայտնվում են կետոնային մարմիններ, և արյան pH-ը փոխվում է). Արդյունքում, միզանյութի մակարդակը կարող է սկսել աճել: Նաև շաքարային դիաբետով հնարավոր է երիկամների վնասում ( դիաբետիկ նեֆրոպաթիա). Արդյունքը կարող է լինել արյան ֆիլտրացիայի վատթարացում և միզանյութի պահպանումը մարմնում:

Այսպիսով, շաքարային դիաբետով հիվանդների մոտ միզանյութի մակարդակի բարձրացումը սովորաբար վկայում է նրանց վիճակի վատթարացման մասին: Նման արդյունք ստանալու դեպքում խորհուրդ է տրվում անհապաղ խորհրդակցել ձեր բժշկին ( էնդոկրինոլոգ) իրավիճակը կայունացնելու համար։

Ցածր և բարձր միզանյութի բուժում

Բարձր կամ ցածր միզանյութը ինքնին առանձին պաթոլոգիա չէ և չի պահանջում բուժման հատուկ կուրս։ Այս նյութը մի տեսակ ցուցանիշ է, որը կարող է ցույց տալ տարբեր օրգանների և համակարգերի պաթոլոգիաները: Բժիշկը չի նշանակի բուժում միայն միզանյութի ավելացման կամ նվազման հիման վրա: Ախտորոշման համար սովորաբար պահանջվում են լրացուցիչ հետազոտություններ:

Ամենից հաճախ միզանյութի ավելացման կամ նվազման դեպքում ( կախված քննության արդյունքներից) սկսել բուժումը հետևյալ ոլորտներում.

• հեմոդիալիզ և դեղամիջոցների ընդունում՝ արյունը թունավոր քայքայման արտադրանքներից մաքրելու համար ( սովորաբար երիկամային անբավարարության դեպքում);
• երիկամային անբավարարության պատճառների բուժում;
• լյարդի ֆունկցիայի վերականգնում ( հեպատիտի բուժում և այլն:);
• հորմոնալ մակարդակների նորմալացում ( վահանաձև գեղձի կամ ենթաստամոքսային գեղձի խանգարումների համար) և այլն:

Այսպիսով, բարձր միզանյութի բուժումը կարող է բազմազան լինել և կախված է նրանից, թե կոնկրետ ինչն է առաջացրել այս շեղումը: Ինքնին միզանյութը կարող է կրճատվել հեմոդիալիզի միջոցով ( արյան զտում հատուկ սարքի միջոցով) կամ ընդունելով նյութեր, որոնք կապում են այն: Այնուամենայնիվ, սովորաբար միզանյութի իջեցման կարիք չկա, քանի որ այն լուրջ վտանգ չի ներկայացնում հիվանդի կյանքի կամ առողջության համար: Պատճառի վերացումը հանգեցնում է արյան և մեզի մեջ միզանյութի մակարդակի աստիճանական նորմալացմանը բնական ճանապարհով:

Ի՞նչ հաբեր և դեղամիջոցներ են օգտագործվում միզանյութի մակարդակը նվազեցնելու համար:

Արյան միզանյութի մակարդակի նվազեցումը բուժման հիմնական նպատակը չէ: Առաջին հերթին բժիշկները փորձում են նորմալացնել երիկամների, լյարդի կամ այլ օրգանների աշխատանքը, որոնք հանգեցրել են արյան մեջ ազոտային միացությունների կուտակմանը։ Պատշաճ և արդյունավետ բուժման դեպքում արյան մեջ միզանյութի մակարդակը աստիճանաբար ինքնուրույն նվազում է։ Հազվագյուտ դեպքերում, երբ հիվանդը ունի ծանր ազոտեմիա ( արյան մեջ միզանյութի և այլ թունավոր ազոտային միացությունների շատ բարձր կոնցենտրացիան կա), արյան մաքրման համար դեղեր են նշանակվում։

Հետևյալ դեղամիջոցներն առավել արդյունավետ են ծանր ազոտեմիայի դեպքում.

• Լեսպենեֆրիլ;
• հեպա-մերց;
• օրնիլատեքս;
• ornicethyl;
• լարնամին.

Վերոհիշյալ բոլոր դեղամիջոցներն օգտագործվում են ոչ միայն միզանյութի մակարդակն իջեցնելու, այլև ընդհանրապես արյունը թունավոր ազոտային միացություններից մաքրելու համար: Նրանք կարող են վտանգավոր լինել, ուստի դրանք ընդունեք միայն բժշկի նշանակած չափաբաժիններով:

Նաև միզանյութով և ազոտի այլ միացություններով ծանր թունավորման դեպքում հիվանդին կարող են կաթել հատուկ լուծույթներ, որոնք օգնում են մաքրել արյունը, կամ անցնել հեմոդիալիզ ( արյան մաքրում հատուկ ֆիլտրման սարքի միջոցով).

Հնարավո՞ր է միզանյութի բարձր մակարդակը ժողովրդական միջոցներով բուժել:

Միզանյութի բարձրացումն ինքնին պաթոլոգիա չէ: Սա ներքին օրգանների աշխատանքի ցանկացած հիվանդության կամ աննորմալության դրսևորումներից մեկն է միայն։ Այդ իսկ պատճառով բուժումը պետք է ուղղված լինի ոչ այնքան միզանյութի մակարդակի նվազեցմանը, որքան այդ շեղման պատճառի վերացմանը։ Ինքնին միզանյութը, սկզբունքորեն, կարող է նվազել որոշակի ժողովրդական միջոցների ազդեցության տակ: Սա բացատրվում է մարմնից դրա բնական արտազատման խթանմամբ ( մեզի հետ) և մասամբ՝ պարտադիր կերպով։ Պետք է նշել, որ ժողովրդական միջոցները միշտ չէ, որ օգնում են: Եթե, օրինակ, միզանյութը բարձրանում է երիկամային անբավարարության պատճառով, ապա միզամուղ թուրմերով խթանումը միայն կվատթարացնի իրավիճակը: Ահա թե ինչու միզանյութի բարձր մակարդակ ունեցող հիվանդներին խորհուրդ է տրվում որևէ դեղամիջոց օգտագործելուց առաջ խորհրդակցել բժշկի հետ ( այդ թվում՝ ժող).

Ընդհանուր առմամբ, կան հետևյալ ժողովրդական մեթոդները, որոնք կօգնեն նվազեցնել արյան մեջ միզանյութը.

• Licorice արմատ decoction. 2 ճաշի գդալի համար անհրաժեշտ է 1 լիտր ջուր։ Licorice արմատը լցվում է և եփում 2 - 3 րոպե: Դրանից հետո արգանակը հովացրեք և խմեք կես բաժակ՝ օրը երկու անգամ՝ ուտելուց առաջ։
• Bearberry թուրմ. 2 ճաշի գդալ արջուկի խոտը լցնում են եռացող ջրով ( 0,5 լ) և թողնել 4-5 ժամ։ Թուրմն ընդունվում է 1 ճաշի գդալ՝ օրը 3 անգամ՝ ուտելուց առաջ։
• Rose hip թեյ.Մասուրի թեյ կարող եք ինքներդ պատրաստել՝ հատապտուղները հավաքելով, կամ գնել այն դեղատնից՝ որպես հատուկ հավաքածու: Այս միջոցը խթանում է մեզի արտադրությունը, սակայն կարող է հակացուցված լինել երիկամների որոշ հիվանդությունների դեպքում։
• Ճողվածքի և ձիու պոչերի թուրմ:Ճողվածքի և ձիաձետակի չոր խոտաբույսերի խառնուրդ ( 3 – 5 գ) լցնել 0,5 լիտր ջուր և եռացնել 5-7 րոպե մարմանդ կրակի վրա։ Սառեցված արգանակը խմում են ուտելուց կես բաժակ առաջ։
• Սեւ հաղարջի տերեւների թուրմ.Սեւ հաղարջի երիտասարդ տերեւները հավաքում են ու մի քանի օր չորացնում արևի տակ։ Դրանից հետո դրանց վրա մեծ տարայի մեջ ինֆուզիոն են պատրաստվում ( մոտավորապես 8 մեծ թերթ 1 լիտր ջրի դիմաց). Ինֆուզիոն պետք է տևի 3-5 օր: Ստացված թուրմը խմում են 1 բաժակ օրական երկու անգամ 2-3 շաբաթ շարունակ։

Ընդհանուր առմամբ, եթե դուք ունեք բարձր կամ ցածր միզանյութ, ապա ավելի լավ է նախ խորհրդակցեք մասնագետի հետ, քանի որ որոշ ժողովրդական միջոցներ կարող են նորմալացնել միզանյութի մակարդակը, բայց վատթարացնել ձեր ընդհանուր առողջությունը:

Ինչպե՞ս նվազեցնել միզանյութի մակարդակը տանը:

Տանը միզանյութի մակարդակի իջեցումը սովորաբար անհրաժեշտ չէ, քանի որ այս նյութը լուրջ վտանգ չի ներկայացնում մարմնի համար: Եթե ​​թեստերը հայտնաբերեն այս նյութի կոնցենտրացիայի ավելացում, դուք պետք է խորհրդակցեք բժշկի հետ՝ հիմքում ընկած պաթոլոգիան ախտորոշելու համար ( աճի պատճառները). Կախված հիվանդությունից՝ բժիշկը կկարողանա մշակել բուժման մարտավարություն և առաջարկություններ տալ տնային կանխարգելման վերաբերյալ։ Ինքնին միզանյութի կրճատումը չի լուծի խնդիրը, այլ միայն կվերացնի հիվանդության դրսեւորումներից մեկը։

Ի՞նչ անել, եթե միզանյութը ցածր է:

Արյան և մեզի մեջ միզանյութի մակարդակի նվազումը բավականին հազվադեպ է: Սա միշտ չէ, որ խոսում է լուրջ պաթոլոգիաների մասին: Վերլուծության արդյունքները ճիշտ մեկնաբանելու համար անհրաժեշտ է դիմել մասնագետի: Որոշ դեպքերում ցածր միզանյութը չի պահանջում որևէ բուժում: Օրինակ, բուսակերների դիետան ավելի քիչ սպիտակուց է պարունակում: Մարդիկ, ովքեր կպչում են դրան, ավելի քիչ միզանյութ են արտադրում իրենց մարմնում: Համապատասխանաբար, դրա մակարդակը կարող է մի փոքր ցածր լինել նորմայից ինչպես արյան, այնպես էլ մեզի մեջ:

Եթե ​​միզանյութի կոնցենտրացիան երկար ժամանակ առանց որևէ ակնհայտ պատճառի նվազում է, ապա հնարավոր է հետևյալ մարտավարությունը.

• խորհրդատվություն թերապևտի կամ ընտանեկան բժշկի հետ;
• խորհրդատվություն ուրոլոգի հետ ( եթե մեզի մակարդակը ցածր է) կամ հեպատոլոգ ( եթե արյան միզանյութը ցածր է);
• Լյարդի և երիկամների գործառույթը գնահատելու համար լրացուցիչ լաբորատոր և գործիքային թեստեր:

Բուժումը կնշանակի մասնագիտացված մասնագետը՝ անալիզների և հետազոտությունների արդյունքների հիման վրա։

Պատրաստուկներ միզանյութով

Միզանյութը նաև օգտագործվում է որպես որոշ դեղամիջոցների ակտիվ բաղադրիչ: Դրա միացությունները լավ են թափանցում բջջային թաղանթներ, և դա նպաստում է բուժական ազդեցությանը մի շարք հիվանդությունների դեպքում։ Օրինակ, միզանյութի պերօքսիդը միզամուղ է, որը կարող է օգտագործվել վերակենդանացման բաժանմունքներում: Այս դեպքում դեղամիջոցի մոլեկուլները կօգնեն հեռացնել հեղուկը հյուսվածքներից, ինչը նվազեցնում է թոքային կամ ուղեղային այտուցի առաջացման վտանգը:

Բացի այդ, միզանյութը ունի կերատոլիտիկ ազդեցություն ( ազդում է մաշկի եղջերաթաղանթի վրա). Այս ակցիան լայնորեն կիրառվում է մաշկաբանության և կոսմետոլոգիայի մեջ՝ մաշկը փափկացնելու համար։ Մաշկի խնամքի համար բավական շատ կոսմետիկաներ կան, որոնք պարունակում են միզանյութ:

Ինչի՞ համար են օգտագործվում միզանյութով քսուքները և քսուքները:

Միզանյութ պարունակող քսուքներն ու քսուքները հիմնականում օգտագործվում են կոպիտ մաշկը փափկացնելու համար։ Նման միջոցները գործում են մաշկի եղջերաթաղանթի վրա՝ ոչնչացնելով մահացած բջիջները։ Դրա շնորհիվ մաշկը դառնում է ավելի փափուկ։ Քսուքներ միզանյութի բարձր խտությամբ ( օրինակ՝ ուրոդերմ) կարող է օգտագործվել նաև չոր կոշտուկները փափկելու համար։ Որոշ դեպքերում դրանք նշանակվում են վերջույթների այտուցման համար ( urea միացությունները «քաշում» են հեղուկը հյուսվածքներից) և մի շարք մաշկաբանական պաթոլոգիաներ ( psoriasis, էկզեմա, ichthyosis եւ այլն:).

Որպես կանոն, արտաքին օգտագործման համար միզանյութով դեղագործական և կոսմետիկ արտադրանքը կարող է օգտագործվել առանց բժշկի հատուկ նշանակման։ Դրանք գործնականում չեն ներծծվում արյան մեջ և լուրջ ազդեցություն չեն ունենում արյան և մեզի մեջ միզանյութի կոնցենտրացիայի վրա։

Ինչպե՞ս օգտագործել միզանյութով պատրաստուկներ ոտքերի և կրունկների համար:

Ոտքերի և եղունգների մաշկի խնամքի համար լայնորեն օգտագործվում են միզանյութով քսուքներ և քսուքներ։ Կրունկների կոշտ մաշկի, չոր կոշտուկների կամ ճաքերի դեպքում քսուքը բարակ շերտով քսեք խնդրահարույց հատվածին օրական 2-3 անգամ։ Նախքան միջոցը կիրառելը, ավելի լավ է մաշկը լվանալ տաք ջրով։ Կոշտուկների դեպքում միզանյութի վրա հիմնված քսուքները կարող են կիրառվել հակակալուսային պատյանների տակ:

Եղունգների և ոտքերի մաշկի սնկային հիվանդությունների դեպքում միզանյութի պատրաստուկներն օգտագործվում են նշանակված հակասնկային միջոցներին զուգահեռ.

միզանյութի որոշման արժեքը.

Դեռ անցյալ դարում ռուս գիտնականներ Մ.Վ. Նենեցկին և Ս.Ս. Սալազկինը ցույց է տվել, որ ածխաթթու գազից և ամոնիակից միզանյութի առաջացումը տեղի է ունենում լյարդում։

Քրեբսը և Գենսելեյթը պարզել են, որ միզանյութի սինթեզը ցիկլային գործընթաց է, որի ժամանակ հիմնական միացությունը, որը փակում է ցիկլը, օրնիտինն է: Քոհենը և Ռատները պարզեցին, որ այս ցիկլի սկզբնական ռեակցիան կարբամոյլ ֆոսֆատի սինթեզն է։

Լյարդում ամոնիակը միանում է CO 2-ին և ձևավորում կարբամոյլ ֆոսֆատ՝ կարբամոիլ ֆոսֆատ սինթետազի ազդեցության տակ։ Այնուհետև օրնիտին կարբամոյլտրանսֆերազի ազդեցությամբ կարբամոյլֆոսֆատի կարբամոիլ խումբը տեղափոխվում է օրնիտին և ձևավորվում է ցիտրուլին։ Հաջորդ ռեակցիայում արգինինոսուկցինատ սինթետազը կապում է այն ասպարտատի հետ և առաջանում է արգինինոսուկցինաթթու։ Ասպարտատը միզանյութի երկրորդ ազոտի ատոմի աղբյուրն է։ Այնուհետև արգինինոսուկցինաթթուն բաժանվում է արգինինի և ֆումարատի (այն անցնում է TCA ցիկլի): Արգինինը հիդրոլիզվում է արգինազի միջոցով՝ դառնալով օրնիտին և միզանյութ: Ստացված օրնիտինը փոխազդում է կարբամոիլ ֆոսֆատի նոր մոլեկուլի հետ, և ցիկլը փակվում է։

Առաջին երկու ռեակցիաները տեղի են ունենում հեպատոցիտների միտոքոնդրիայում: Այնուհետև ցիտրուլինը տեղափոխվում է ցիտոզոլ, որտեղ տեղի են ունենում հետագա փոխակերպումներ։

Օրնիտինի ցիկլը լյարդում կատարում է 2 գործառույթ.

1. ամինաթթվի ազոտի վերածումը միզանյութի, որը արտազատվում է և կանխում թունավոր նյութերի կուտակումը.

արտադրանք - ամոնիակ;

2. արգինինի սինթեզ և դրա համալրում օրգանիզմում.

Նշվում է, որ կյանքի առաջին ամիսների երեխաների մոտ լյարդի ֆունկցիան բավականաչափ զարգացած չէ, ինչը դրսևորվում է նրանով, որ երեխայի մոտ ամոնիակի քանակը մեծահասակների համեմատ ավելանում է 2-2,5 անգամ։ Նորածինների մոտ ընդհանուր ազոտի 20-30%-ն ընկնում է միզանյութի ազոտի վրա։

Միզանյութը անվնաս միացություն է օրգանիզմի համար։ Օրգանիզմում դրա առաջացման հիմնական տեղը լյարդն է, որտեղ կան միզագոյացնող ֆերմենտներ։ Ուղեղը պարունակում է միզանյութի սինթեզի բոլոր ֆերմենտները, բացառությամբ կարբամոիլ ֆոսֆատազի, ուստի միզանյութ այնտեղ չի ձևավորվում: Միզանյութը ազոտի նյութափոխանակության հիմնական վերջնական արդյունքն է, որի ընթացքում ամբողջ արտազատվող ազոտի մինչև 90%-ը դուրս է գալիս օրգանիզմից: Միզանյութի նորմալ արտազատումը կազմում է 25-30 գ/օր: Սննդի մեջ օգտագործվող սպիտակուցի քանակի աճով ավելանում է միզանյութի արտազատումը։

2.3. Կրեատինի, կրեատինֆոսֆատի սինթեզ, այս սինթեզի նշանակությունը օրգանիզմի համար. Կլինիկական

կրեատինինի որոշման արժեքը.

Օրգանիզմում ամինաթթուների քայքայման վերջնական արդյունքը միզանյութի հետ միասին կրեատինինն է, որը մկանային հյուսվածքում ձևավորվում է կրեատին ֆոսֆատից: Կրեատինը և կրեատին ֆոսֆատը մկանների ամենակարևոր ազոտային նյութերն են, որոնք մասնակցում են քիմիական գործընթացներին, որոնք կապված են ATP-ի վերասինթեզի հետ, որը մկանների կծկման մասնակից է: Սրանք մկանների ոչ սպիտակուցային ազոտային նյութեր են: Կրեատինը սինթեզվում է երիկամներում և լյարդում՝ երեք ամինաթթուներից, այնուհետև մտնում է մկանային հյուսվածք։

Այս ռեակցիան ATP-ի վերասինթեզի ուղիներից մեկն է և տեղի է ունենում աշխատող մկաններում: Կրեատինինը հեռացվում է մեզի մեջ: Մեզի մեջ կրեատինինի պարունակությունը կախված է մկանային զանգվածի զարգացումից: Դա. Պետք է ընդգծել, որ միզանյութը, կրեատինինը, ամոնիումի աղերը ամինաթթուների նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքն են, իսկ մեզի մեջ դրանց որոշումը ախտորոշիչ ցուցանիշ է։ Սովորաբար չափահաս մարդը օրական արտազատում է մոտ 25-30 գ միզանյութ, 1,5-2,4 գ կրեատինին և 0,5-1,2 գ ամոնիումի աղ:

Մեզի մեջ կրեատինինի քանակությունը մեծանում է սպիտակուցների քայքայման, մկանների աշխատանքի ավելացման, ակրոմեգալիայով և հիպոթիրեոզով:

Սովորաբար կրեատինը չի հայտնաբերվում մեծահասակների մեզի մեջ, սակայն երեխաների մոտ նյութափոխանակության բարձրացման պատճառով կարող է նկատվել կրեատինուրիա:

Կրեատինը հայտնվում է մեզի մեջ «C» և «E» վիտամինների վիտամինների պակասի, շաքարային դիաբետի, ծոմ պահելու, ինչպես նաև մկանային հյուսվածքի քայքայման հետ կապված բոլոր հիվանդությունների դեպքում։

Urea (urea) ածխաթթվի ամբողջական ամիդ է - պարունակում է ազոտի 2 ատոմ: Աղբյուր մեկդրանցից մեկն է ամոնիակ,որը լյարդում կապվում է ածխաթթու գազի հետ՝ կարբամոյլֆոսֆատ սինթետազ I-ի ազդեցությամբ առաջացնելով կարբամոյլ ֆոսֆատ (տե՛ս ստորև բերված դիագրամ Ա):

Հաջորդ ռեակցիայում արգինինոսուկցինատ սինթետազը կապում է ցիտրուլինը ասպարտատի հետ՝ առաջացնելով արգինինոսուկցինատ (արգինինոսուկցինաթթու): Այս ֆերմենտի համար անհրաժեշտ է Mg 2+ իոններ: Ռեակցիան սպառում է 1 մոլ ATP, սակայն օգտագործում է երկու բարձր էներգիայի կապերի էներգիան։ Ասպարտատը միզանյութի երկրորդ ազոտի ատոմի աղբյուրն է(տես դիագրամ Ա-ն էջ 483-ում):

Արգինինը ենթարկվում է հիդրոլիզի արգինազի միջոցով, որի արդյունքում առաջանում է օրնիտին և միզանյութ: Արգինազի կոֆակտորներն են Ca 2+ կամ Mn 2+ իոնները։ Օրնիտինի և լիզինի բարձր կոնցենտրացիաները, որոնք արգինինի կառուցվածքային անալոգներ են, արգելակում են այս ֆերմենտի ակտիվությունը.

Ստացված օրնիտինը փոխազդում է կարբամոիլ ֆոսֆատի նոր մոլեկուլի հետ, և ցիկլը փակվում է։

Գործընթացի առաջին երկու ռեակցիաները տեղի են ունենում հեպատոցիտների միտոքոնդրիայում: Այնուհետև ցիտրուլինը, որը այս ռեակցիաների արդյունքն է, տեղափոխվում է ցիտոզոլ, որտեղ տեղի են ունենում հետագա փոխակերպումներ։

Ուրայի սինթեզի ընդհանուր հավասարումը հետևյալն է.

CO 2 + NH 3 + ասպարտատ + 3 ATP + 2 H 2 O → urea + Fumarate + 2 (ADP + H 3 P0 4) + AMP + H 4 P 2 O 7:

Ամոնիակը, որն օգտագործվում է կարբամոիլֆոսֆատ սինթետազ I-ի կողմից, լյարդին մատակարարվում է պորտալարային երակի արյան միջոցով։ Այլ աղբյուրների դերը, ներառյալ լյարդում գլուտամինաթթվի ճնշող դեամինացումը, զգալիորեն պակաս է:

Ասպարտատը, որն անհրաժեշտ է արգինինոցինատի սինթեզի համար, առաջանում է լյարդում՝ օքսալացետատով ալանինի տրանսամինացիայի արդյունքում։ Ալանիան գալիս է հիմնականում մկաններից և աղիքային բջիջներից: Այս ռեակցիայի համար անհրաժեշտ օքսալացետատի աղբյուր կարելի է համարել օրնիտինային ցիկլի ռեակցիաներում առաջացած ֆումարատի փոխակերպումը։ Ֆումարատը, ցիտրատային ցիկլի երկու ռեակցիաների արդյունքում, վերածվում է օքսալացետատի, որից տրանսամինացիայի միջոցով առաջանում է ասպարտատ (նկ. 9-17)։ Այսպիսով, այն կապված է ornithine ցիկլի հետ ասպարտատի վերականգնման ցիկլը ֆումարատից:Այս ցիկլում ալանինից առաջացած պիրու անոթը օգտագործվում է գլյուկոնեոգենեզի համար:

Օրնիտինային ցիկլի համար ասպարտատի մեկ այլ աղբյուր է գլյուտամատի տրանսամինացումը օքսալացետատով:

Գործընթացի էներգետիկ հաշվեկշիռը

Օրնիտինային ցիկլի ռեակցիաներում ցիկլի յուրաքանչյուր պտույտի համար սպառվում են երեք ATP մոլեկուլների չորս բարձր էներգիայի կապեր։ Այնուամենայնիվ, ամինաթթուները ազոտից ազատ մնացորդների և միզանյութի վերածելու գործընթացը էներգիայի ծախսերը փոխհատուցելու ուղիներ ունի.

երբ ֆումարատը մտնում է TCA ցիկլի մեջ մալատի ջրազրկման փուլում, ձևավորվում է NADH, որն ապահովում է 3 ATP մոլեկուլների սինթեզը (նկ. 9-18);

Տարբեր օրգաններում գլյուտամատի օքսիդատիվ դեամինացիայի ժամանակ ձևավորվում է նաև NADH, համապատասխանաբար ևս 3 ATP մոլեկուլ։

Էներգիայի ծախսերառաջանում են նաև միզանյութի սինթեզի և արտազատման հետ կապված նյութերի տրանսմեմբրանային փոխանցման ժամանակ (նկ. 9-18): Օրնիտինի ցիկլի առաջին երկու ռեակցիաները տեղի են ունենում միտոքոնդրիայում, իսկ հաջորդ երեքը՝ ցիտոզոլում։ Միտոքոնդրիոնում արտադրված ցիտրուլինը պետք է տեղափոխվի ցիտոզոլ, իսկ ցիտոզոլում արտադրված օրնիտինը պետք է տեղափոխվի միտոքոնդրիոն։ Բացի այդ, երիկամներում միզանյութի փոխանցումը արյունից մեզի տեղի է ունենում ակտիվ տրանսպորտի միջոցով՝ K +, Na + -ATPase-ով ստեղծված նատրիումի իոնների գրադիենտի պատճառով, որը նույնպես կապված է էներգիայի ծախսերի հետ:

Օրնիտինային ցիկլի ֆերմենտների ամբողջական փաթեթը հայտնաբերված է միայն հեպատոցիտներում: Օրնիտինային ցիկլի որոշ ֆերմենտներ հայտնաբերվում են ոչ միայն լյարդում, այլև այլ բջիջներում։ Էնտերոցիտներում, օրինակ, կա կարբամոիլ ֆոսֆատ սինթետազ I և օրնիտին կարբամոյլ տրանսֆերազա, հետևաբար, ցիտրուլինը կարող է սինթեզվել։ Երիկամներում հայտնաբերվել են արգինինոսուկցինատ սինթետազ և արգինինոսուկցինատ լիազա: Էնտերոցիտներում ձևավորված ցիտրուլինը կարող է մտնել երիկամներ և այնտեղ վերածվել արգինինի, որը տեղափոխվում է լյարդ և հիդրոլիզվում արգինազի միջոցով։ Տարբեր օրգաններում ցրված այս ֆերմենտների ակտիվությունը զգալիորեն ցածր է, քան լյարդում:

Կենդանի օրգանիզմների մոլեկուլները կարող են առաջանալ անօրգանական նյութերից։

19-րդ դարի սկզբին քիմիկոսներն արդեն պարզել էին, որ շատ նյութեր բաղկացած են մոլեկուլներից, իսկ մոլեկուլներն իրենց հերթին՝ ատոմներից ( սմ.Նյութի կառուցվածքի ատոմային տեսություն): Որոշ գիտնականներ պնդում են, որ կենդանի օրգանիզմներում հայտնաբերված օրգանական մոլեկուլները սկզբունքորեն տարբերվում են ոչ կենդանի բնության անօրգանական մոլեկուլներից։ Դրա պատճառն այն համոզմունքն էր, որ կենդանի էակները միանգամայն առանձնահատուկ բան են ( սմ.Վիտալիզմ): Հետո պարզվեց, որ օրգանական մոլեկուլները հաճախ ավելի մեծ և բարդ էին, քան անօրգանական մոլեկուլները, որոնց հետ սովորաբար աշխատում էին քիմիկոսները։ Սա ամրապնդեց նրանց կարծիքը, որ կենդանի և ոչ կենդանի նյութն ունեն տարբեր քիմիական բաղադրություն։

1828 թվականին Ֆրիդրիխ Վոլերը մեկընդմիշտ լուծեց այս հարցը, երբ սովորական «լաբորատոր» քիմիական նյութերից սինթեզեց միզանյութ՝ կենդանիների երիկամներում և մեզի մեջ հայտնաբերված օրգանական նյութ։ Նա ասաց. «Անկախ նրանից, թե որքան ես փորձել եմ համատեղել ցիանաթթուն և ամոնիակը, ես միշտ ստացել եմ անգույն բյուրեղային պինդ, որն իր հատկություններով նման չէ ոչ ցիանաթթունին, ոչ ամոնիակին»: Մանրակրկիտ փորձարկումը ցույց տվեց, որ «անգույն բյուրեղային պինդ նյութը» նույնական է կենդանական հյուսվածքից մեկուսացված միզանյութին: Այս փորձով Վոլերն ապացուցեց, որ օրգանական մոլեկուլները կարող են ձևավորվել նույն ձևերով և նույն ատոմներից, ինչ անօրգանական մոլեկուլները։ Այսպիսով ոչնչացվեց մեկ այլ արհեստական ​​պատնեշ կենդանի և անշունչ բնության միջև։

Ֆրիդրիխ Վոլեր, 1800-82

Գերմանացի քիմիկոս. Ծնվել է Ֆրանկֆուրտի մոտ գտնվող Էշերսհայմ քաղաքում, անասնաբույժի ընտանիքում, ով բուժում էր Գերմանիայի Հեսսեն քաղաքի կառավարիչներին պատկանող ձիերը։ 1823 թվականին Վոլերը ստացել է բժշկության կոչում Հայդելբերգի համալսարանից, բայց հետո դիմել է քիմիայի։ Մեկ տարի անցկացրեց Շվեդիայում՝ համագործակցելով քիմիկոս Յոնս Բերզելիուսի (1779-1848) հետ, ում հետ նրանք հավերժ ընկերներ մնացին։ 1836 թվականին Վոլերը ստացել է քիմիայի պրոֆեսորի պաշտոն Գյոթինգենի համալսարանում, որտեղ աշխատել է իր ողջ կյանքը։

Իր պատանեկությունից Վոլերը հանքանյութերի կրքոտ հավաքող էր և լայնորեն աշխատում էր տարբեր հանքային նյութերի սինթեզի և արդյունահանման վրա: Նա որոշ ժամանակ ուսումնասիրեց օրգանական միացությունները, բայց հետո որոշեց, որ դա չափազանց դժվար է և վերադարձավ անօրգանական քիմիայի: Վյոլերի շնորհիվ Գյոթինգենը դարձավ քիմիայի հետազոտությունների եվրոպական առաջատար կենտրոն։ Գյոթինգենի համալսարանի շատ շրջանավարտներ դարձան ուսուցիչներ Եվրոպայի և Հյուսիսային Ամերիկայի տարբեր համալսարաններում: Գերմանիան գերիշխում էր հետազոտական ​​քիմիայի ոլորտում մինչև 1930-ական թվականները։