Главная | Форум | Мой профиль | Регистрация | Выход | Вход Вы вошли как Гость | Группа "Гости"Приветствую Вас Гость | RSS
Кот Бублик
Меню сайта
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Пользователи посетившие наш сайт:
Lostoff
Форма входа
Погода
Опрос посетителей
Чего не хватает на сайте
Всего ответов: 67
Лекція № 7: Біологічно
активні речовини.

«Клей и ножницы» - выражение,
характеризующее литературные
произведения, построенные на
беззастенчивых заимствованиях,
скроенные их чужого материала, …
Лессинг, Письма о новейшей литературе
Письмо 17-е, 1759 г.

І. БАР білкової природи – гормони, ферменти.
ІІ. БАР небілкової природи – стероїдні гормони, вітаміни, нуклеїнові кислоти алкалоїди, фітонциди.

Біологічно активні речовини є каталізаторами хімічних реакцій живих систем, тобто в випадку синтезу сполук вони можуть виступати в ролі «речовини що склеює», а в випадку розщеплення сполуки в ролі «ножиць (рис. 2)».    

ГОРМОНИ.
Гормон (грец. Ορμόνη) — це біологічно-активна хімічна речовина, що виділяється ендокринними залозами безпосередньо у кров і впливає на певні органи і тканини-мішені або на організм в цілому. Гормони є гуморальними (ті що переносяться з кров'ю) регуляторами певних процесів у певних органах і системах.
Існують й інші визначення, згідно з якими трактування поняття гормон ширше: «сигнальні хімічні речовини, що виробляються клітинами тіла і впливають на клітини інших частин тіла». Це визначення є кращим, оскільки воно охоплює багато речовин, які традиційно зараховують до гормонів: гормони тварин, які позбавлені кровоносної системи наприклад, екдизони круглих червів, гормони хребетних, які виробляються не в ендокринних залозах (простагландини, еритропоетини тощо), а також гормони рослин.
Коли гормон, що знаходиться в крові, досягає клітини-мішені, він вступає у взаємодію із специфічними рецепторами; рецептори «прочитують послання» організму, і в клітині починають відбуватися певні зміни. Кожному конкретному гормону відповідають виключно «свої» рецептори, що знаходяться в конкретних органах і тканинах, — тільки при взаємодії гормону з ними утворюється гормон-рецепторний комплекс.
За напрацювання гормонів відповідають ЕНДОКРИННІ ЗАЛОЗИ (від эндо... і греч. krind - відокремлюю, виділяю) (далі Е.з.), залози внутрішньої секреції специалізовані органи хребетних і деяких безхребетних, що виробляють і виділяють безпосередньо у кров або гемолімфу гормони. У хребетних до Е. з. відносяться гіпофіз, епіфіз, щитовидна залоза, паращитовидные залози, надниркові (рис. 1), а також залози, що поєднують синтез гормонів з неендокринними функціями, - підшлункова залоза, семенники, яєчники, тімус, плацента.


Рис. 1 Основні органи ендокринної системи.

Специалізовані клітини, здатні виділяти в кров гормони або подібні їм биологічно активні речовини, містять деякі органи, звичайно не відношувані до Е. з.: серце, шлунок, кишечник, слинні залози, нирки. Для Е. з. характерний рясне кровопостачання, що забезпечує швидке надходження гормонів в кров і доставку їх з кров'ю до органів і тканин, на які вони надають специфичну регуляторну дію. У вищих тварин і людини Е. з. знаходяться' в тісній функціональній взаємозалежності, складаючи цілісну ендокринну систему, здійснюючу гормональну регуляцію всіх основних процесів життєдіяльності. Ендокринна система функціонує під контролем нервової системи, сполучною ланкою між ними служить гіпоталамус. Порушення функції Е. з. може приводити до важких захворювань, які називаються ендокринними.

ГОРМОНИ БІЛКОВОЇ ПРИРОДИ
До таких відносяться окситоцин і вазопресин, які продукують клітини епіфізу, адреналін, який продукують клітини кори наднирників, соматотропін, який продукує гіпофіз тощо.

СТЕРОЇДНІ ГОРМОНИ,
Група фізіологічно активних речовин стероїдної природи (статеві гормони, прогестины, кортикостероїди) (далі С.г.), регулюючих процеси життєдіяльності у тварин і людини. У хребетних С. г. синтезуються з холестерину в корі надниркових клітин, Лейдіга, семенників, у фолікулах і жовтому тілі яєчників, а також в плаценті. Гормональна форма вітаміну D3 добудовується з екзогенного вітаміну в печінці і нирках. Характерна особливість синтезу С. г.- ряд послідовно протікаючи процесів гідроксилювання молекул стероїдів, що відбуваються в мітохондріях і мікросомах. Ці процеси здійснюються спец. ферментами клітин з класу гідролаз або оксидази змішаного типу. С. г. містяться в складі ліпідних крапель в цитоплазмі у вільному вигляді. У зв'язку з високою ліпофільністю стероїдів С. г. відносно вільно дифундують через плазматичні мембрани в кров (не накопичуючись в продукуючих клітинах), а потім проникають в клітини-мішені.
Властивості гормонів.
1.    мають сильну регулюючу дію на метаболізм у дуже маленьких концентраціях.
2.    діють дистанційно – далеко в організмі від місця утворення.
3.    мають короткий час існування в організмі.


Механізми дії гормонів можуть бути різними. Одну з груп складають гормони, які з'єднуються з рецепторами, що знаходяться усередині клітин, — як правило, у цитоплазмі. До них належать гормони з ліпофільними властивостями — наприклад, стероїдні гормони (статеві гормони, глюко- і мінералокортикоїди), а також гормони щитовидної залози. Будучи жиророзчинними, ці гормони легко проникають через клітинну мембрану і починають взаємодіяти з рецепторами у цитоплазмі, або ядрі. Вони слабо розчинні у воді, при транспортуванні по крові зв'язуються з білками-носіями.
Вважається, що в цій групі гормонів гормон-рецепторний комплекс виконує роль своєрідного внутрішньоклітинного реле — утворившись в клітині, він починає взаємодіяти з хроматином, який знаходиться в клітинних ядрах і складається з ДНК і білка, і тим самим прискорює або сповільнює роботу тих, або інших генів. Вибірково впливаючи на конкретний ген, гормон змінює концентрацію відповідною РНК і білка, і разом з тим коректує процеси метаболізму.
Біологічний результат дії кожного гормону вельми специфічний. Хоча у клітині-мішені гормони змінюють зазвичай менше 1% білків і РНК, цього виявляється цілком достатньо для отримання відповідного фізіологічного ефекту.
Більшість інших гормонів характеризуються трьома особливостями:
вони розчиняються у воді;
не зв'язуються з білками носіями;
починають гормональний процес, як тільки з'єднуються з рецептором, який може знаходитися в ядрі клітки, її цитоплазмі, або розташовуватися на поверхні плазматичної мембрани.
У механізмі дії гормон-рецепторного комплексу таких гормонів обов'язково беруть участь посередники, які індукують відповідь клітини. Найважливіші з таких посередників — цАМФ(циклічний аденозинмонофосфат), інозитолтрифосфат, іони кальцію.
Так, в середовищі, позбавленому іонів кальцію, або в клітках з недостатньою їх кількістю, дія багатьох гормонів послаблюється; при застосуванні речовин, що збільшують внутрішньоклітинну концентрацію кальцію, виникають ефекти, ідентичні до дії деяких гормонів.
Участь іонів кальцію, як посередника забезпечує вплив на клітини таких гормонів, як вазопресин і катехоламіни.
Проте є гормони, внутрішньоклітинного посередника яких дотепер не виявлено. З найвідоміших таких гормонів можна назвати інсулін, у якого на роль посередника пропонували цАМФ і цГМФ, а також іони кальцію і навіть перекис водню, але переконливих доказів на користь якої-небудь однієї речовини немає. Багато дослідників вважають, що у такому разі посередниками можуть виступати хімічні з'єднання, структура яких повністю відрізняється від структури вже відомих науці посередників.
Виконавши своє завдання, гормони або розщеплюються в клітинах-мішенях, або в крові, або транспортуються до печінки, де розщеплюються, або, нарешті, видаляються з організму в основному з сечею (наприклад, адреналін).


ФЕРМЕНТИ.
Ферме́нти або ензи́ми — органічні каталізатори білкової або РНК природи, які утворюються в живих організмах, здатних прискорювати перебіг хімічних реакцій в організмі. Ферменти каталізують більшість хімічних реакцій, які відбуваються у живих організмах. Вони можуть мати від одного до кількох поліпептидних ланцюгів — субодиниць. Кожен із ферментів має один або більше активних центрів, які визначають специфічність хімічної реакції, що каталізується даним ферментом. Крім активного центру деякі ферменти мають алостеричний центр, який регулює роботу активного центру. Ферментативна реакція також може регулюватися іншими молекулами, як білкової природи, так й іншими — активаторами та інгібіторами.
Всі біохімічні реакції відбуваються за участю ферментів за нормальним тиском, температурою, у слабокислому, нейтральному чи слаболужному середовищі.
Ферменти РНК-природи називаються рибозимами і вважаються первісною формою ферментів, які були замінені білковими ферментами в процесі еволюції.
Терміни «фермент» і «ензим» можна використовувати як синоніми. Але наука про ферменти називається ензимологією, а не ферментологією (ймовірно щоб не змішувати коріння слів латинської і грецької мов).
Синтезуються багатьма видами клітин і виконують як правило функцію локального прискорення біохімічних реакцій, без неопосередкованого впливу на весь організм.
Ферменти – сполуки які мають або тільки білкову природу, або мають два компоненти: один білковий (апофермент) другий не білковий (кофермент).
Два основних ферментативних процеси утворення енергії: гліколіз та кисневе розщеплення (гідроліз або цикл Кребса).
Гліколіз – ферментативний процес розщеплення глюкози, який відбувається без участі кисню. Вихід АТФ – 2 (тобто в процесі гліколізу виробляється на 2 АТФ більше, ніж витрачається на підтримку процесу). Кінцевий продукт реакції – молочна кислота.
Гідроліз або цикл Кребса – ферментативний кисневий процес розщеплення глюкози за участі кисню. Вихід АТФ – 36.
Зазвичай ферменти іменують за типом реакції, яку він каталізує, додаючи суфікс -аза до назви субстрату (наприклад лактаза — фермент, що бере участь в перетворенні лактози). Таким чином, у різних ферментів, що виконують одну функцію, буде однакова назва. Такі ферменти розрізняють по інших властивостях, наприклад, по оптимальному pH (лужна фосфатаза) або локалізації в клітині (мембранна АТФ-аза).
Активність ферментів визначається їхньою тривимірною структурою.
Як і всі білки, ферменти синтезуються у вигляді лінійного ланцюжка амінокислот, який згортається певним чином. Кожна послідовність амінокислот згортається особливим чином, і молекула (білкова глобула), що виходить, володіє унікальними властивостями. Кілька білкових ланцюжків можуть об'єднуватися у білковий комплекс. Найбільші рівні структури білків — третинна та четвертинна структури — руйнуються при нагріванні або під дією деяких хімічних речовин.
Щоб каталізувати реакцію, фермент повинен зв'язатися з одним або кількома субстратами (рис. 2).


Рис. 2. Схема роботи ферменту (гідролази)

Білковий ланцюжок ферменту згортається таким чином, що на поверхні глобули утворюється щілина або западина, до якої приєднуються молекули субстрату. Ця область називається ділянкою (сайтом) зв'язування субстрата. Зазвичай вона збігається з активним центром ферменту або знаходиться поблизу від нього. Деякі ферменти містять також ділянки зв'язування кофакторів або іонів металів.
У деяких ферментів присутні також ділянки зв'язування малих молекул, що не беруть безпосередньої участі в реакції і часто, але не обов'язково, є субстратами або продуктами метаболічного шляху, в який входить фермент. Вони зменшують або збільшують активність ферменту, що створює можливість для зворотного зв'язку або регуляції роботи ферменту.
Для активних центрів деяких ферментів характерне явище кооперативності.

ВІТАМІНИ
(від лат. vita - життя) (далі В), низькомолекулярні органічні сполуки різної хімічної природи що виконують біохімічні і фізіологічні функції в живих організмах. Засновник вчення про ВІТАМІНИ - російський лікар Н. І. Лунін. Термін "В." запропонований в 1912 польським науковцем Д. Функом. В. потрібні організму в дуже невеликій кількості (від декількох мкг до декількох міліграмів на добу), оскільки вони володіють високою біол. активністю. Людина і тварини синтезують їх в недостатній кількості (нікотинова к-та) і тому повинні одержувати їх з їжею.
Основне джерело В.- рослини (рис. 3), в яких можуть міститися і т.з. провітаміни (каротини і ін.), що перетворюються у В. у тваринному організмі.


Рис. 3. Вітаміни в продуктах.

Важлива роль в синтезі В. належить мікроорганізмам (напр., мікрофлора рубця забезпечує жуйних вітамінами групи В). Розрізняють водо- і жиророзчинні (Рис 4.).


Рис. 4. Групи вітамінів.

До водорозчинних відносяться: аскорбінова к-та (вітамін С), групу В - тіамін (вітамін B1), рибофлавін (вітамін B2), вітамін B6, вітамін B12 (кобаламін), ніацин (вітамін РР), фолацин, пантотенова к-та;
До жиророзчинних: вітаміни A, D (кальциферол), Е (токофероли) і К. Існують також група вітаміноподібних сполук - флавоноїди (рутини і ін.), холін, інозит, липоєва, оротова, пангамова к-ти і ін. На відміну від ін. незамінних чинників живлення (амінокислоти, жирні к-ти і. ін.), В. не є матеріалом для біосинтезів або джерелом енергії. Проте вони беруть участь практично у всіх біохіміч і фізіол процесах, що становлять в сукупності обмін речовин. Більшість В. групи В в організмі - попередники коферментів і ферментів. Коферменти і групи ферментів каталітичною активністю не володіють і набувають її лише при взаємодії з специфічними білками - апоферментами. Пов'язані з різними В. ферменти беруть участь в енергетичному обміні (тіамін, рибофлавін), біосинтезі і перетворення амінокислот (вітаміни В6 і В12), жирних кислот (пантотенова к-та), пурінових і пірімідінових основ (фолацин), в утворенні ацетілхоліна, стероїдів і ін. з'єднань. Функції жиророзчинних вітамінів пов'язані з процесами фоторецепції (вітамін А), згортання крові (вітамін Д), всмоктування Са (вітамін D) і т.д.

НУКЛЕЇНОВІ КИСЛОТИ
Важливу роль в процесах енергетичного та пластичного обміну речовин в живих системах грають нуклеїнові кислоти, які не несуть генетичної інформації, але виконують функцію накопичення енергії під час утворення хімічних зв’язків своїх молекул. Саме цю енергію організм витрачає на активацію різноманітних процесів насамперед всередині клітин. АТФ – аденозінтрифосфорна  кислота, АДФ – аденозіндифосфорна кислота, АМФ – аденозінмонофосфорна кислота (рис. 5).


Рис. 5 Будова АТФ і АДФ

АТФ, АДФ, АМФ – нуклеотиди, моно, ди, або три фосфорні ефіри аденіну. Мають в складі аденін, рибозу, один або два, або три залишки фосфорної кислоти. АТФ ресинтезуються у еукаріотів переважно у мітохондріях, відновлюючись з АМФ та АДФ. Цей процес пов’язаний з окислювальним фосфорілуванням АДФ та неорганічного фосфату.

АЛКАЛОЇДИ,
Алкалоїди (далі А.), азотовмісні органічні основи природного (рослинного) походження. Виділено декілька тисяч А. (у тварин виявлено лише 50); особливо багаті ними рослини родини бобів, макових, пасльонових, жовтців, маревних, складноцвітих. В ході еволюції вищі рослини виробили т.з. метаболічну екскрецію, що робить можливим накопичення вторинних з'єднань в продукуючому їх організмі, але зовні метаболічно активних центрів - звичайно у вакуолях і клітинній стінці. А., що виявляються у тварин, не завжди синтезуються самим організмом; іноді їх походження пов'язане з характером їжі. Так, бобри накопичують А. касторамін, який дуже близький А. дезоксинуфарідіну, що міститься в кореневищах кубушки жовтої, використовуваної ними в їжу. Як правило, в рослинах міститься суміш декількох А., іноді до 15-20, часто близьких по своїй будові (у маку снодійному, корі хінного дерева), проте у деяких рослин знаходять всього один А. (напр., рицинін в рицині). Багато А., особливо складної будови (напр., морфін, хінін), специфічні для родів і навіть родин, що широко використовується в систематиці (хемотаксономія). В більшості випадків А. знаходяться в рослині у вигляді солей органічних і неорганічних к-т. Локалізуються переважно в окремих частинах (органах) рослин, напр, у хінного дерева - гол. чином у корі, у аконіта - в бульбах, у кокаїнового куща - в листі. Зміст А. у тканинах звичайно складає десяті - соті долі відсотка і рідко доходить до 10-15% (кора хінного дерева). Довгий час біол. функції А. у рослинному організмі були неясні. Частіше їх вважали кінцевими продуктами обміну речовин, або іншими екскретами. Проте було показано, що А. активно залучаються до обмінних процесів. Можливо, А. також захищають рослини від поїдання тваринами тобто є антіфідантами.
Вже перші народи Близького Сходу, що жили задовго до нашої ери, —шуммерийцы, ассірійці, вавілоняни, накопичили значні знання про лікарські рослини, про що свідчать клиновидні тексти що дійшли до нас. Проте більше всього відомостей про рослини старовини можна черпнутиз грецької літератури. У греків склалася самобутня медицина але вони також охоче використовували лікарські засоби єгиптян і народів Близького Сходу. Знаменитий лікар старовини Гіппократ (460—377 рр. до н. э.) склав медичний твір «Corpus Hyppocraticum», який перекладене нині на російську і декілька європейських мов. Лікував він більше фізичними і дієтичними методами, проте в його книзі налічується понад 230 лікарських рослин.
Дуже багато приділяв уваги рослинам, в першу чергу лікарським старогрецький природодослідник, філософ і ботанік Феофраст (372—287 рр. до н. э.) — автор знаменитого трактату «Дослідження про рослини», перекладеного російською мовою. «Батьком фармакогнозії» вважається (для європейської медицини) грецький учений Діоськорід (I віка н. э.)знаменита книга якого «Materia medica»1, забезпечена малюнками рослин, була авторитетним керівництвом протягом багатьох століть. Найбільшим представником давньоримської фармації і медицини був К. Гален (131—201 рр. н. э) що високо цінував значення рослин як лікарських засобів і що поклав початок виробництву екстракційних препаратів широко відомих під назвою галеновых.
Численні лікарські рослини були відомі і стародавнім народам Південно-східної Азії. Найбільш стародавньою є китайська медицина. До наших часів зберіглася інфрмація про те, що ще за 3000 років до н.е. в Китаї використовували 230 лікарських і отруйних рослин, 65 лікарських речовин тваринного походження і 48 лікувальних мінералів. З винаходом писемності відомості, що накопичилися, були записані в «Книзі про трави» («Бень-цао»).У всіх подальших китайських творах цей травник використовується як основа і першоджерело. Китайська медицина самобутня як в своїх філософських теоріях, так і в асортименті ліків, узятих з багатющої флори Китаю. Імпортних лікарських рослин  майже не було. Найбільш великий травник був складений Чи Ши-чженом і виданий в XVI столітті. Цей травникі понині вважається в Китаї неперевершеним. У ньому описано 1892 об'єкти зокрема лікарських рослин до 900 видів. Решта об'єктів є або різними органами і продуктами переробки тих же видів рослин або це речовини мінерального і тваринного походження. Індійська медицина так само самобутня, як і китайська. Вона має свою оригінальну філософію медичних теорій і асортимент ліків що базується на своїй флорі. Якнайдавнішою санскритською книгою Індії складеної до нашої ери, вважається «Аюр-веда» («Наука про життя»). Книга ця надалі кілька разів перероблялася і доповнювалася. Найбільш відомою є переробка індійського лікаря Сушрути (VI віка до н. э.) що описав понад 700 лікарських рослин.
Медицина, Тибету, виникла на базі індійською, яка була занесена до Тибету разом з буддизмом (V—VI століття н. э.). Багато санскритських книг перекладені мовою, Тибету, і ними користуються дотепер. Найбільш відома книга «Джуд-ши» («Суть цілющого»), складена на основі «Аюр- веди».
У історії медицини і фармації великий слід залишили арабські учені медики і фармацевти. Найбільшу популярність одержало ім'я великого сина таджицького народу Абу Алі-Ібн Сини (Авіценна) з Бухари, що жив в 980—1037 рр. Знаменита його книга «Канон лікарської науки», перекладена латинською мовою, а потім і на інші мови, у тому числі і на російський (1954), користувалася в Європі триваийе час таким же авторитетом, як твори Діоськоріда і Галена. Два томи «Канону» (2-й і 5-й) повністю присвячені фармації. Ібн Сіна застосовував лікарські засоби рослинного, тваринного і мінерального походження, віддаючи, проте, перевагу рослинам.

ФІТОНЦИДИ
Фітонциди (від греч. phyton - рослина і лат. caedo - вбиваю), що утворюються рослинами, є біологічно активними речовинами, що вбивають або пригнічують зростання і розвиток ін. організмів (гол. чином мікробів); грають важливу роль в імунітеті рослин і у взаєминах організмів в біоценозах. По хім. природі Ф. різноманітні - глікозити, терпеноїди і ін. вторинні метаболіти. Здатність деревних рослин (особливо хвойних) виділяти Ф. представляє інтерес для фахівців з озеленення міст і ін. Препарати, що містять Ф. лука, часнику, і ін. рослин, застосовують в медицині.

Часы
Научно-образовательный раздел
Новости КЛУБА




















Архив новостей КЛУБА

Мы в YouTube
Поиск
Друзья сайта
http://biology-travel.at.ua/
SEO sprint - Всё для максимальной раскрутки!
Червона книга України


продвижение сайта бесплатно продвижение сайтов
Приют для животных в Харькове
Copyright Клуб "Парусник". Design by Aid. © 2007 - 2017
Хостинг от uCoz