План:
1. Вітаміни.
2. Гормони та фітогормони.
3. Алкалоїди та антибіотики.
Література: Загальна біологія: Підр./ М.Є. Кучеренко та інш. 2006. с. 29-32
Біологічно активні речовини є особливою групою органічних сполук. Вони регулюють процеси обміну речовин, росту і розвитку організмів, слугують для захисту чи впливу на особин свого чи інших видів. Одна з груп біологічно активних речовин — це вітаміни.
Вітаміни - біологічно активні низькомолекулярні органічні сполуки, різні за хімічною природою. Вони потрібні для забезпечення процесів життєдіяльності всіх живих організмів. Вітаміни беруть участь в обміні речовин і перетворенні енергії здебільшого як компоненти складних ферментів. Добова потреба людини у вітамінах становить міліграми, а іноді навіть і мікрограми.
Термін «вітамін» перекладається як «життєво необхідний амін». Його 1912 року запропонував польський дослідник Казимір Функ, вивчаючи хімічний склад вітаміну В1. Згодом з'ясувалось, що багато інших вітамінів не містить аміногрупи, але сам термін закріпився в біології та медицині.
Нині відомо приблизно 50 різних вітамінів і вітаміноподібних сполук. Вони по-різному впливають на живі організми, однак є життєво необхідними компонентами збалансованого харчування людини і живлення тварин. Основне джерело вітамінів для людини і тварин — продукти харчування переважно рослинного походження. Але є вітаміни, які містяться лише у продуктах тваринного походження (наприклад, вітаміни А і D). Деякі з вітамінів можуть у незначній кількості синтезуватися в організмі людини і тварин зі своїх попередників (провітамінів) у певних тканинах організму. Наприклад, вітамін D (зокрема D3) утворюється у шкірі людини під впливом ультрафіолетового опромінення. Вітаміни в організмі людини і тварин можуть синтезувати симбіотичні мікроорганізми. Наприклад, у кишечнику людини симбіотичні бактерії синтезують вітаміни К, В6, В12; вітаміни групи В утворюють мікроорганізми, що мешкають у рубці жуйних тварин. Однак утворених в організмі людини вітамінів недостатньо для забезпечення його нормальної життєдіяльності. Якщо в організмі тривалий час не вистачає певних вітамінів, то розвивається захворювання гіповітаміноз (від грец. гіпо - під, нижче), за їхньої повної відсутності - авітаміноз (від грец. а - заперечна частка), а за надлишку - гіпервітаміноз (від грец. гіпер - понад, зверху). Усі ці захворювання небезпечні для здоров'я людини та тварин. Гіпо- та авітамінози можуть виникати і внаслідок порушення обміну речовин, коли організм не сприймає певні вітаміни.
Традиційно вітаміни позначають літерами латинського алфавіту - А, В, С, D та ін. Тепер застосовують ще й хімічні назви (наприклад, вітамін С - аскорбінова кислота).
Вітаміни залежно від здатності розчинятись у воді або жирах поділяють на водорозчинні й жиророзчинні. До перших належать, наприклад, вітаміни груп В, С, а до других - А, D, К, вітамін Е.
Іншою групою біологічно активних речовин, які відіграють важливу роль у забезпеченні нормальної життєдіяльності організмів людини і тварин, є гормони.
Гормони (від грец. гормао — рухаю, спонукаю) — органічні речовини, здатні регулювати процеси обміну речовин і перетворення енергії, включаючись у цикл біохімічних реакцій, їх виробляють залози внутрішньої секреції людини, хребетних і безхребетних тварин. Так само діють і нейрогормони (від грец. нейрон
— нерв), які виробляються певними нервовими клітинами (наприклад, адреналін і норадреналін). Як і гормони, нейрогормони надходять у кров чи інші рідини тіла. Вони беруть участь у регуляції обміну речовин, діяльності залоз внутрішньої секреції, підтриманні тонусу непосмугованої мускулатури та сталості внутрішнього середовища організму тощо.
Хімічна природа гормонів і нейрогормонів може бути різною. Так, гормон росту (виробляє гіпофіз), інсулін, глюкагон (гормони підшлункової залози) мають білкову природу; тироксин (гормон щитоподібної залози), адреналін, норадреналін (виробляють надниркові залози) є похідними амінокислот, статеві гормони мають ліпідну природу.
Порівняно з роботою нервової системи, яка забезпечує передачу сигналів на значні відстані за короткий час, гормони діють повільніше, проте їхня дія триваліша.
Характерними особливостями дії гормонів і нейрогормонів є такі: - висока біологічна активність, тобто ці сполуки впливають на клітини, тканини і органи в незначних концентраціях;
- висока специфічність дії гормонів та нейрогормонів полягає у впливові лише на певні процеси, що відбуваються в тих чи інших тканинах і органах. Гормони і нейрогормони впливають тільки на ті клітини (так звані клітини-мішені), які мають особливі рецептори, здатні їх розпізнавати;
- дистанційність дії, тобто гормони і нейрогормони з током крові можуть переноситися на значні відстані від місця їхнього утворення до клітин-мішеней;
- відносно короткий час існування в організмі: декілька хвилин або годин, після чого певний гормон або нейрогормон втрачає свою активність під впливом специфічного ферменту.
Під конторолем гормонів і нейрогормонів відбуваються всі етапи індивідуального розвитку людини і тварин, а також усі процеси життєдіяльності. Вони забезпечують пристосування до змін умов зовнішнього і внутрішнього середовища, підтримання сталості внутрішнього середовища організму, регуляцію активності ферментів. Якщо певні гормони виробляються в організмі в недостатній кількості або не виробляються взагалі, спостерігають порушення розвитку і обміну речовин різного ступеня тяжкості. Так само негативно на організм впливає і надмірне вироблення певних гормонів. Ви пам'ятаєте, що за недостатнього утворення в організмі людини гормону росту розвивається карликовість, а за надлишкового — гігантизм.
Біологічно активними речовинами, які виробляються в організмі рослин і грибів, є фітогормони та алкалоїди.
У вищих рослин і грибів життєві функції регулюють фітогормони (від грец. фітон - рослина). Ці біологічно активні речовини мають різну хімічну будову і утворюються у певних клітинах. Як і гормони тварин, вони в малих кількостях регулюють процеси обміну речовин, координують індивідуальний розвиток. Фітогормони впливають майже на всі процеси розвитку рослин: поділ і ріст клітин, диференціювання тканин, формування органів, розвиток бруньок, проростання насіння тощо. Одні з фітогормонів стимулюють ці процеси, інші, навпаки, гальмують.
Наприклад, ауксин активізує поділ і розтягування клітин, сприяє формуванню кореневої системи тощо. Цитокініни, яких найбільше в насінні, плодах і твірній тканині, стимулюють поділ клітин. Гібереліни прискорюють ріст органів рослин. Фітогормонам, як і гормонам тварин, властива дистанційність дії, але їхня специфічність виражена слабше: різні фітогормони за певних умов і концентрацій виявляють схожу дію.
Алкалоїди — органічні сполуки переважно рослинного походження, які часто містять Нітроген. Більшість алкалоїдів отруйні для тварин і людини, а деякі з них здатні справляти на організм наркотичну дію (наприклад, нікотин, морфін). Ці сполуки виявлено у понад 2 500 видів рослин (переважно з родин Пасльонові, Лілійні, Макові, Конопляні). Вважають, що алкалоїди захищають рослини від виїдання їх тваринами.
Значну кількість алкалоїдів використовують у медицині. Наприклад, алкалоїд хінін застосовують при лікуванні малярії: він пригнічує життєдіяльність малярійного плазмодія в еритроцитах людини.
Особлива група біологічно активних сполук — антибіотики (від грец. анти - проти і біос). Це біологічно активні сполуки, які виробляють мікроорганізми. Вони впливають на клітини інших мікроорганізмів, гальмуючи їхній розвиток або вбиваючи їх.
Людина широко застосовує антибіотики для лікування захворювань, які спричиняють хвороботворні бактерії або гриби (пеніцилін, тетрациклін, цефалоспорин, ністатин тощо). Деякі антибіотики гальмують ріст злоякісних пухлин, пригнічуючи розмноження ракових клітин.
Біологічно активні сполуки відіграють важливу роль і як фактори впливу на особин свого та інших видів. Так, комахи за допомогою різних біологічно активних речовин здатні приваблювати особин протилежної статі або відлякувати ворогів.
Рослини за допомогою біологічно активних речовин можуть пригнічувати ріст інших. Взаємовпливи між різними видами рослин людина має враховувати, висіваючи їх на одній ділянці, або під час планування сівозмін.
|