Biološki aktivne supstance. Vrste biološki aktivnih supstanci (bav)
Supstance (skraćeno BAS) su posebne hemikalije koje u malim koncentracijama imaju visoku aktivnost prema određenim grupama organizama (ljudi, biljke, životinje, gljive) ili određenim grupama ćelija. BAS se koriste u medicini i kao profilaksa bolesti, kao i za održavanje punopravnog života.
Biološki aktivne supstance su:
1. Alkaloidi - priroda koja sadrži azot. Tipično biljnog porijekla. Imaju osnovna svojstva. Netopljivi su u vodi, oblikuju razne soli sa kiselinama. Imaju dobru fiziološku aktivnost. U velikim dozama - to su najjači otrovi, u malim dozama - lijekovi (lijekovi "Atropin", "Papaverin", "Efedrin").
2. Vitamini su posebna grupa organskih spojeva koja su vitalna za životinje i ljude za dobar metabolizam i puni život. Mnogi vitamini učestvuju u stvaranju potrebnih enzima, inhibiraju ili ubrzavaju aktivnost određenih enzimskih sistema. Takođe se vitamini koriste kao hrana (oni su dio njih). Neki vitamini ulaze u organizam hranom, druge mikrobi formiraju u crijevima, a treći nastaju kao rezultat sinteze iz masti sličnih supstanci pod utjecajem ultraljubičastog zračenja. Nedostatak vitamina može dovesti do različitih metaboličkih poremećaja. Bolest koja je nastala kao rezultat malog unosa vitamina u organizam naziva se nedostatak vitamina. Nedostatak - i prekomjerna količina - hipervitaminoza.
3. Glikozidi su organska jedinjenja. Imaju širok spektar efekata. Molekuli glikozida sastoje se od dva važna dijela: ne-šećera (aglikon ili genin) i šećera (glikon). U medicini se koristi za liječenje bolesti srca i krvnih žila, kao antimikrobno i iskašljavajuće sredstvo. Takođe, glikozidi ublažavaju mentalni i fizički umor, dezinficiraju mokraćne kanale, smiruju centralni nervni sistem, poboljšavaju probavu i povećavaju apetit.
4. Glikolalkaloidi - biološki aktivne supstance povezane sa glikozidima. Od njih možete dobiti sljedeće lijekovi: "Kortizon", "Hidrokortizon" i drugi.
5. (drugo ime - tanini) mogu taložiti proteine, sluz, ljepila, alkaloide. Iz tog razloga, oni su nekompatibilni sa ovim supstancama u lijekovima. S proteinima stvaraju albuminate (protuupalno sredstvo).
6. Masna ulja su masne kiseline ili trihidroksidni alkohol. Neki masna kiselina učestvuju u eliminaciji holesterola iz tijela.
7. Kumarini su biološki aktivne supstance na bazi izokumarina ili kumarina. U ovu grupu spadaju i piranokumarini i furokumarini. Neki kumarini djeluju antispazmodično, dok drugi imaju jačanje kapilara. Tu su i kumarini antihelmintički, diuretički, kurariformni, antimikrobni, analgetski i drugi efekti.
8. Mikroelementi, poput vitamina, dodaju se i biološki aktivnim dodacima hrani. Oni su dio vitamina, hormona, pigmenata, enzima, tvore hemijska jedinjenja s proteinima, akumuliraju se u tkivima i organima, u endokrinim žlijezdama. Sljedeći elementi u tragovima važni su za ljude: bor, nikl, cink, kobalt, molibden, olovo, fluor, selen, bakar, mangan.
Postoje i druge biološki aktivne supstance: (postoje isparljive i nehlapive supstance), pektinske supstance, pigmenti (zvani i bojila), steroidi, karotenoidi, flavonoidi, fitoncidi, ekdizoni, esencijalna ulja.
Među mnogim milionima vrsta molekula koji čine biokemijsko okruženje tijela, postoji mnogo hiljada koje igraju informativnu ulogu. Čak i ako ne uzmemo u obzir supstance koje tijelo ispušta u okoliš, informirajući se o tome drugim živim bićima: saplemenicima, neprijateljima i žrtvama, ogromna raznolikost molekula može se pripisati različitim klasama biološki aktivnih supstanci (skraćeno BAS) koje cirkuliraju u tekućim medijima organizam i prenose ovu ili onu informaciju od centra do periferije, od jedne ćelije do druge ili od periferije do centra. Uprkos raznolikosti sastava i hemijske strukture, svi ovi molekuli na ovaj ili onaj način direktno utječu na metaboličke procese koje provode određene ćelije tijela.
Za fiziološku regulaciju biološki aktivnih supstanci najvažniji su medijatori, hormoni, enzimi i vitamini.
Posrednici su neproteinske supstance s relativno jednostavnom strukturom i malom molekularnom težinom. Izlučuju ih završeci nervnih ćelija pod uticajem sljedećeg nervnog impulsa koji je tamo stigao (iz posebnih mjehurića u kojima se nakupljaju u intervalima između nervnih impulsa). Depolarizacija membrane živčanog vlakna dovodi do puknuća zrele vezikule, a kapi predajnika ulaze u sinaptičku pukotinu. Sinapsa je mjesto gdje se dva nervna vlakna ili nervna vlakna susreću sa ćelijom u drugom tkivu. Iako se signal prenosi kroz nervno vlakno u električnom obliku, za razliku od običnih metalnih žica, nervna vlakna se ne mogu jednostavno mehanički povezati međusobno: impuls se ne može prenijeti na ovaj način, jer ovojnica nervnog vlakna nije vodič, već izolator. U tom smislu, nervno vlakno više nije poput žice, već kabla okruženog slojem električnog izolatora. Zbog toga je potreban kemijski posrednik. Ovu ulogu igra molekul posrednika. Jednom u sinaptičkom rascjepu, posrednik djeluje na postsinaptičku membranu, što dovodi do lokalne promjene u njegovoj polarizaciji, pa se tako u ćeliji generira električni impuls na koji se prenosi pobuda. Molekuli acetilholina, adrenalina, noradrenalina, dopamina i gama-amino-maslene kiseline (GABA) najčešće djeluju kao posrednici u ljudskom tijelu. Čim je djelovanje medijatora na postsinaptičku membranu završeno, molekula medijatora uništava se uz pomoć posebnih enzima koji su stalno prisutni na ovom spoju stanica, čime se sprječava prekomjerna stimulacija postsinaptičke membrane i, u skladu s tim, stanica na koje se vrši informacijski učinak. Iz tog razloga jedan impuls koji dolazi do presinaptičke membrane generira jedan impuls u postsinaptičkoj membrani. Iscrpljivanje zaliha neurotransmitera u presinaptičkoj membrani ponekad može prouzrokovati oslabljeno provođenje živčanih impulsa.
Hormoni - visoko-molekularne supstance koje proizvode endokrine žlijezde za kontrolu aktivnosti drugih organa i sistema tijela.
Po svom hemijskom sastavu, hormoni mogu pripadati različitim klasama organskih spojeva, značajno se razlikujući u veličini molekula (Tabela 13). Hemijski sastav hormon određuje mehanizam svoje interakcije sa ciljnim ćelijama.
Hormoni mogu biti dvije vrste - direktne ili tropske. Prvi direktno utječu na somatske ćelije, mijenjajući njihovo metaboličko stanje i prisiljavajući ih da promijene svoju funkcionalnu aktivnost. Potonji su dizajnirani da djeluju na druge endokrine žlijezde u kojima se pod utjecajem tropskih hormona ubrzava ili usporava proizvodnja vlastitih hormona koji obično djeluju direktno na somatske ćelije.
Nauka se bavi akumulacijom znanja i analizom pojava i činjenica. Ako je u periodu svog nastanka znanost bila jedno, nedjeljivo i ovo njeno lijepo, organski svojstveno svojstvo posebno se jasno očitovalo u enciklopedijskim djelima velikih mislilaca antike, onda je kasnije došlo vrijeme diferencijacija nauke.
Od unitarnog, skladan sistem prirodnih nauka kao cjelina nastala matematika, fizika, hemija, biologija i medicina, i u društvenim naukama oblikovao istorija, filozofija, pravo...
Ova neizbježna fragmentacija nauke, koja odražava objektivne procese u razvoju svijeta, traje i danas - pojavila kibernetika, nuklearna fizika, kemija polimera, oceanologija, ekologija, onkologija i desetine drugih nauka.
Duh vremena postao je i uska specijalizacija naučnika, cijeli timovi. Naravno, to nikako ne isključuje formiranje i odgoj široko obrazovanih naučnika sa briljantnom erudicijom, a svjetska nauka zna mnogo primjera za to.
Pa ipak, pitanje je prirodno - nije li u ovom slučaju izgubljena mogućnost razumijevanja cjelovite slike okolnog svijeta, da li se formulacija problema ponekad smanjuje, nije li umjetno ograničena potraga za načinima njihovog rješavanja? Pogotovo za one koji tek započinju svoj put do znanja ...
Odraz je ove kontradikcije i direktne posljedice djelovanja zakona dijalektike uzajamno kretanje nauka putem uzajamnog obogaćivanja, interakcije i integracije.
Pojavili su se matematička lingvistika, hemijska fizika, biološka hemija...
Još je uvijek teško predvidjeti koji će biti konkretan i konačni rezultat ove neprekidne potrage, stalne promjene ciljeva i predmeta proučavanja, ali jedno je očito - na kraju će čovjek postići napredak u onim područjima znanja koja su se tek nedavno činila obavijena velom dubokih tajni ...
Jedan od upečatljivih primjera je područje znanosti koje leži na granici biologije i hemije.
Šta spaja ove naučne discipline, koji je smisao njihove interakcije?
Napokon, biologija je bila i možda će još dugo biti jedno od najtajanstvenijih područja znanja, a u njoj ima puno praznih mjesta.
Hemija, naprotiv, spada u kategoriju najutvrđenijih, egzaktnih nauka, u kojima su osnovni zakoni vremenom razjašnjeni i ispitani.
Ipak, ostaje činjenica da se hemija i biologija već dugo sastaju na pola puta.
Kad je započeo, teško je sada to moguće ustanoviti ... Pokušaji objašnjavanja životnih fenomena sa stanovišta egzaktnih nauka koje nalazimo čak i među misliocima drevne grčke i rimske civilizacije, jasnije slične ideje formulisane su u radovima istaknutih predstavnika naučne misli srednjeg vijeka i renesanse.
Krajem 18. stoljeća pouzdano je utvrđeno da je osnova manifestacije laganja života hemijska transformacija supstanci, ponekad jednostavnih, a često iznenađujuće složenih. I upravo iz ovog razdoblja započinje istinska kronika sjedinjenja dviju nauka, hronika bogata najsjajnijim činjenicama i epohalnim otkrićima, čiji vatromet danas ne prestaje ...
U ranim fazama dominirao je vitalistički pogledikoji su tvrdili da se hemijska jedinjenja oslobađaju iz živih organizama ne može se dobiti veštački, bez učešća magične životne snage≫.
Slomni udarac za pristalice vitalizma zadali su radovi F. Wöhlera, koji je dobio tipičnu supstancu životinjskog porijekla - urea iz amonijum cijanata... Naknadne studije o položaju vitalizma konačno su potkopane.
Sredinom XIX vijeka. organska hemija se već definira kao hemija ugljikovih jedinjenja općenito - bilo da se radi o supstancama prirodnog porijekla ili sintetičkim polimerima, bojama ili lijekovima.
Jedna po jedna, organska hemija je prevladala prepreke koje stoje na putu ka poznavanju žive materije.
1842. N.N.Zinin izvršio sinteza anilin, 1854. primio M. Berthelot sinteza niz složenih organskih supstanci, uključujući masti.
1861. A.M. Butlerov je prvi sintetizirao šećernu supstancu - metilenit, do kraja stoljeća sinteze se uspješno provode brojne aminokiseline i masti , a početak našeg stoljeća obilježili su prve sinteze proteinski polipeptidi.
Ovaj trend, koji se brzo i plodno razvijao, oblikovao se početkom 20. vijeka. u nezavisnom hemija prirodnih jedinjenja.
Među njene briljantne pobjede može se pripisati dekodiranje strukture i sinteze biološki važnih alkaloida, terpenoida, vitamina i steroida, a vrhunac njenih postignuća sredinom ovog stoljeća mora se smatrati kompletnom kemijskom sintezom kinina, strihnina, rezerpina, penicilina i prostaglandina.
Deseci nauka danas se bave biološkim problemima, u kojima su ideje i metode biologije, hemije, fizike, matematike i drugih polja znanja usko povezane.
Arsenal alata koje koristi biologija je ogroman. Ovo je jedan od izvora njenog brzog napretka, osnova za pouzdanost njenih zaključaka i prosudbi.
Staze biologije i hemije u poznavanju mehanizama vitalne aktivnosti vode se uporedo, i to je prirodno, jer živa ćelija je pravo carstvo velikih i malih molekula, koje neprekidno komuniciraju, nastaju i nestaju ...
Ovdje pronalazi područje primjene i jednu od novih nauka- bioorganska hemija.
Bioorganska hemija je nauka koja proučava odnos između strukture organskih supstanci i njihovih bioloških funkcija.
Predmeti proučavanja su, kao što su: biopolimeri, vitamini, hormoni, antibiotici, feromoni, signalne supstance, biološki aktivne supstance biljnog porijekla, kao i sintetički regulatori bioloških procesa (lijekovi, pesticidi itd.), Bioregulatori i pojedinačni metaboliti.
Kao odjeljak (dio) organske hemije, ova nauka također proučava spojeve ugljika.
Trenutno postoji 16 miliona organskih supstanci.
Razlozi za raznolikost organskih supstanci:
1) Spojevi atoma ugljenika (C) mogu međusobno komunicirati i druge elemente periodnog sistema D.I. Mendeleeva. U tom slučaju se formiraju lanci i ciklusi.
2) Atom ugljenika može biti u tri različita hibridna stanja. Tetraedarska konfiguracija atoma C → planarna konfiguracija atoma C.
3) Homologija je postojanje supstanci sličnih svojstava, pri čemu se svaki član homologne serije razlikuje od prethodnog grupom - CH 2 -.
4) Izomerija je postojanje supstanci koje imaju jednak kvalitativni i kvantitativni sastav, ali različitu strukturu.
A) M. Butlerov (1861.) stvorio je teoriju o strukturi organskih jedinjenja koja do danas služi kao naučna osnova organske hemije.
B) Glavne odredbe teorije o strukturi organskih spojeva:
1) atomi u molekulima povezani su hemijskim vezama u skladu sa njihovom valencijom;
2) atomi u molekulima organskih spojeva povezani su međusobno u određenom slijedu, što određuje hemijsku strukturu molekule;
3) svojstva organskih jedinjenja ne zavise samo od broja i prirode njihovih sastavnih atoma, već i od hemijske strukture molekula;
4) u molekulama postoji uzajamni uticaj i vezanih i direktno nevezanih atoma;
5) hemijska struktura supstance može se odrediti kao rezultat proučavanja njenih hemijskih transformacija i, obratno, prema strukturi supstance mogu se okarakterisati njena svojstva.
Dakle, objekti proučavanja bioorganske hemije su:
1) biološki važna prirodna i sintetička jedinjenja: proteini i peptidi, nukleinske kiseline, ugljeni hidrati, lipidi,
2) biopolimeri mješoviti tip - glikoproteini, nukleoproteini, lipoproteini, glikolipidi, itd .; alkaloidi, terpenoidi, vitamini, antibiotici, hormoni, prostaglandini, supstance za rast, feromoni, toksini,
3) kao i sintetičke droge, pesticidi itd.
Biopolimeri su prirodni spojevi velike molekulske težine koji su osnova svih organizama. To su proteini, peptidi, polisaharidi, nukleinske kiseline (NK), lipidi.
Bioregulatori su spojevi koji hemijski regulišu metabolizam. To su vitamini, hormoni, antibiotici, alkaloidi, lijekovi itd.
Poznavanje strukture i svojstava biopolimera i bioregulatora omogućava nam da shvatimo suštinu bioloških procesa. Stoga je uspostavljanje strukture proteina i NC-a omogućilo razvijanje ideja o biosintezi matriksa proteina i ulozi NC-a u očuvanju i prenošenju genetičkih informacija.
Glavni zadatak bioorganske hemije je razjasniti odnos između strukture i mehanizma djelovanja spojeva.
Dakle, iz onoga što je rečeno jasno je da je bioorganska hemija naučni pravac, nastala na spoju većeg broja grana hemije i biologije.
Danas je to postala temeljna nauka. U osnovi, to je hemijski temelj moderne biologije.
Razvojem osnovnih problema hemije živog svijeta, bioorganska hemija doprinosi praktičnom rješavanju problema dobijanja važni lijekovi za medicinu, poljoprivredu, brojne industrije.
Glavni ciljevi:
- izolacija ispitivanih jedinjenja u pojedinačnom stanjukristalizacijom, destilacijom, raznim vrstama hromatografije, elektroforezom, ultrafiltracijom, ultracentrifugiranjem, protustrujom, itd. P .;
- uspostavljanje strukture,uključujući prostornu strukturu, zasnovanu na pristupima organske i fizičko-organske hemije upotrebom masene spektrometrije, raznim vrstama optičke spektroskopije (IR, UV, laser, itd.), rentgenskom strukturnom analizom, nuklearnom magnetnom rezonancom, elektronskom paramagnetnom rezonancom, disperzijom optičke rotacije i kružnim kroizmom, metodama brze kinetika, itd. u kombinaciji s računarskim proračunima;
- hemijska sintezai hemijska modifikacijaispitivani spojevi, uključujući potpunu sintezu, sintezu analoga i derivata, s ciljem potvrđivanja strukture, rasvjetljavanja odnosa između strukture i biološke funkcije, dobivanja praktično vrijednih lijekova;
- biološka ispitivanjadobijena jedinjenja in vitro i in vivo.
Rješenje osnovnih problema B. x. važan za dalji napredak biologije. Bez pojašnjenja strukture i svojstava najvažnijih biopolimera i bioregulatora, nemoguće je shvatiti suštinu životnih procesa, a još više pronaći načine za upravljanje tako složenim pojavama kao što su:
Reprodukcija i prenos naslednih osobina,
Normalan i maligni rast ćelija, -
Imunitet, memorija, prenos živčanih impulsa i još mnogo toga.
Istovremeno, proučavanje visokospecijalizovanih biološki aktivnih supstanci i procesi koji se odvijaju uz njihovo učešće mogu otvoriti suštinski nove mogućnosti za razvoj hemije, hemijske tehnologije i tehnologije.
Problemi, čije je rješenje povezano s istraživanjima na polju biološke hemije, uključuju:
Stvaranje strogo specifičnih visoko aktivnih katalizatora (na osnovu proučavanja strukture i mehanizma djelovanja enzima),
Direktna konverzija hemijske energije u mehaničku (na osnovu proučavanja kontrakcije mišića),
Korištenje u tehnologiji hemijskih principa čuvanja i prenosa informacija, provedenih u biološkim sustavima, principa samoregulacije višekomponentnih sustava ćelije, prvenstveno selektivne propusnosti bioloških membrana i mnogih drugih.
Nabrojani problemi leže daleko izvan granica samog boljševika; međutim, on stvara osnovne preduvjete za razvoj ovih problema, pružajući glavna uporišta za razvoj biokemijskih istraživanja, koja su već povezana sa područjem molekularne biologije. Širina i važnost problema koje treba riješiti, raznolikost metoda i uska veza sa ostalim naučnim disciplinama osigurao je brzi razvoj hemijske biologije.
Bioorganska hemija pojavila se kao neovisno područje 1950-ih. 20ti vijek
U istom periodu ovaj pravac je počeo da preduzima prve korake u Sovjetskom Savezu.
Zasluga za to pripadala je akademiku Mihailu Mihajloviču Šemjakinu.
Tada su ga snažno podržali čelnici Akademije nauka A.N.Nesmejanov i N.N.Semenov, a već 1959. godine u sistemu Akademije nauka SSSR-a stvoren je osnovni institut za hemiju prirodnih jedinjenja Akademije nauka SSSR-a, na čijem je čelu bio od trenutka njegovog stvaranja (1959) do 1970. Od 1970. do 1988. godine, nakon smrti Mihaila Mihajloviča Šemjakina, institut je vodio njegov student i sljedbenik akademik Yu A. Ovchinnikov. "Razvijajući se u dubinama organske hemije od samih početaka njenog postojanja kao nauke, ona se ne samo hrani i hrani svim konceptima organske hemije, već i sama kontinuirano obogaćuje potonje novim idejama, novim činjeničnim materijalom od temeljnog značaja, novim metodama", rekao je akademik, istaknuti naučnik u oblast organske hemije Mihail Mihajlovič Šemjakin (1908-1970) "
1963. godine organizovano je Odeljenje za biohemiju, biofiziku i hemiju fiziološki aktivnih spojeva Akademije nauka SSSR-a. Pratitelji MM Šemjakina u ovoj aktivnosti, a ponekad i u borbi, bili su akademici A. N. Belozersky i V. A. Engelgardt; već 1965. akademik A. N. Belozersky osnovao je Međufakultetski laboratorij za bioorgansku hemiju na Moskovskom državnom univerzitetu, koji sada nosi njegovo ime.
Metode i istraga: glavni arsenal je metode organske hemije,međutim, za rješavanje strukturnih i funkcionalnih problema također su uključene razne fizičke, fizičko-kemijske, matematičke i biološke metode.
Amino kiseline ( aminokarboksilne kiseline) - su bifunkcionalni spojevi koji sadrže dvije reaktivne skupine u molekuli: karbonil (–COOH), amino skupinu (–NH 2), α-ugljikov atom (u centru) i radikal (različit za sve α-aminokiseline).
Aminokiseline se mogu smatrati derivatima karboksilnih kiselina u kojima su jedan ili više atoma vodonika zamenjeni aminskim skupinama.
Aminokiseline (osim glicina) postoje u dva stereoizomerna oblika - L i D, koji rotiraju ravninu polarizacije svetlosti ulevo, odnosno udesno.
Svi živi organizmi sintetiziraju i asimiliraju samo L-aminokiseline, a D-aminokiseline su prema njima ili indiferentne ili štetne. U prirodnim proteinima uglavnom postoje α-aminokiseline, u molekulu kojih je amino grupa vezana za prvi atom (α-atom) ugljenika; β-aminokiseline imaju amino grupu na drugom atomu ugljenika.
Aminokiseline su monomeri od kojih se grade molekuli polimera - proteini ili proteini.
Kao što je ranije napomenuto, gotovo sve prirodne α-aminokiseline su optički aktivne (osim glicina) i pripadaju L-seriji. To znači da u projekciji Fisher, ako je ispodstavite supstituent, a karboksilna grupa je na vrhu, tada će amino grupa biti s lijeve strane.
To, naravno, ne znači da sve prirodne aminokiseline rotiraju ravninu polarizovane svjetlosti u istom smjeru, jer je smjer rotacije određen svojstvima cijele molekule, a ne konfiguracijom njenog asimetričnog atoma ugljika. Većina prirodnih aminokiselina ima S-konfiguraciju (u slučaju kada sadrži jedan asimetrični atom ugljenika).
Neki mikroorganizmi sintetišu aminokiseline D-serije. Takve aminokiseline nazivaju se "neprirodnim".
Konfiguracija proteinogenih aminokiselina korelira sa D - glukozom; takav pristup predložio je E. Fischer 1891. U Fischerovim prostornim formulama supstituenti na hiralnom C-2 atomu zauzimaju položaj koji odgovara njihovoj apsolutnoj konfiguraciji (to je dokazano 60 godina kasnije).
Na slici su prikazane prostorne formule D- i L-alanina.
Sve aminokiseline, osim glicina, su optički aktivne zbog svoje kiralne strukture.
Enantiomerni oblici ili optički antipodi imaju različite indekse prelamanja (kružno dvolomljenje) i različite koeficijente molarnog izumiranja (kružni dikroizam) za lijevu i desnu kružno polarizovanu komponentu linearno polarizovane svetlosti. Rotiraju ravninu oscilacije linearne polarizovane svetlosti pod jednakim uglovima, ali u suprotnim smerovima. Rotacija se odvija na takav način da obje svjetlosne komponente prolaze kroz optički aktivni medij različitim brzinama i fazno se pomiču.
Ugao rotacije a,određena na polarimetru, možete odrediti specifičnu rotaciju [a] D.
IZOMERIJA AMINOKISELINA
1) Izomerija karbonskog skeleta
Nespecifični metaboliti .
Specifični metaboliti :
a). hormoni tkiva (parahormoni);
b). pravi hormoni.
Nespecifični metaboliti - metabolički proizvodi koje bilo koja ćelija proizvodi u procesu života i posjeduju biološku aktivnost (CO 2, mliječna kiselina).
Specifični metaboliti - otpadni proizvodi koje proizvode određene specijalizovane vrste ćelija koje imaju biološku aktivnost i specifičnost djelovanja:
a) hormoni tkiva - BAS, koji proizvode specijalizirane ćelije, djeluje uglavnom na mjestu proizvodnje.
b) pravi hormoni - proizvode ih endokrine žlijezde
Učešće biološki aktivnih supstanci na različitim nivoima neuro-humoralne regulacije:
Nivo I : lokalni ili lokalni propisi Opskrbljen humoralnim faktorima : primarno - nespecifični metaboliti i u manjoj mjeri - specifični metaboliti (hormoni tkiva).
II nivo regulacije : regionalni (organ).hormoni tkiva.
III nivo - interorgan, intersistemska regulacija. Prikazana je humoralna regulativa endokrine žlijezde.
IV nivo. Nivo cijelog organizma.Nervna i humoralna regulacija su podređene na ovom nivou regulacije ponašanja.
Regulatorni utjecaj na bilo kojem nivou određen je nizom faktora:
količina biološki aktivna supstanca;
2. količina receptori;
3. osetljivost receptori.
Zauzvratosjetljivost ovisi:
a). iz funkcionalnog stanja ćelije;
b). na stanje mikrookruženja (pH, koncentracija jona, itd.);
u). o trajanju uticaja uznemirujućeg faktora.
Lokalna regulativa (1. nivo regulacije)
Srijeda je tkivna tečnost. Ključni faktori:
Kreativne veze.
2. Nespecifični metaboliti.
Kreativne veze - razmjena između stanica pomoću makromolekula koje nose informacije o staničnim procesima, omogućavajući ćelijama tkiva da prijateljski funkcioniraju. Ovo je jedan od evolucijski najstarijih načina regulacije.
Keylons - supstance koje pružaju kreativne veze. Zastupljeni su jednostavnim proteinima ili glikoproteinima koji utječu na diobu ćelija i sintezu DNK. Prekid kreativnih veza može biti u osnovi brojnih bolesti (rast tumora), kao i proces starenja.
Nespecifični metaboliti -CO 2, mliječna kiselina - djeluju na mjestu stvaranja na susjednim skupinama ćelija.
Regionalna (organska) regulativa (2. nivo regulacije)
1. nespecifični metaboliti,
2. specifični metaboliti (hormoni tkiva).
Hormonski sistem tkiva
|
Supstanca |
Mjesto proizvodnje |
efekat |
|
Seratonin |
crijevna sluznica (enterohromafinsko tkivo), mozak, trombociti |
medijator CNS-a, vazokonstriktorni efekat, vaskularno-trombocitna hemostaza |
|
Prostaglandini |
derivat arahidonske i linolenske kiseline, tjelesno tkivo |
Vazomotorno djelovanje, te dilatatorno i konstriktorno djelovanje, pojačava kontrakcije maternice, pojačava izlučivanje vode i natrija, smanjuje lučenje enzima i HCl u želucu |
|
Bradykinin |
Peptid, krvna plazma, pljuvačne žlijezde, pluća |
vazodilatacijsko djelovanje, povećava vaskularnu propusnost |
|
Acetilholin |
mozak, gangliji, neuromišićne sinapse |
opušta vaskularne glatke mišiće, usporava kontrakcije srca |
|
Histamin |
derivat histidina, želudac i crijeva, koža, mastociti, bazofili |
posrednik je receptora bola, širi mikrovaskule, povećava sekreciju želučanih žlijezda |
|
Endorfini, enkefalini |
mozak |
analgetski i adaptivni efekti |
|
Gastrointestinalni hormoni |
proizvodi se u raznim dijelovima probavnog trakta |
učestvuju u regulaciji procesa lučenja, pokretljivosti i apsorpcije |
Uvod
Bilo koji živi organizam je otvoreni fizičko-hemijski sistem koji može aktivno postojati samo pod uslovima dovoljno intenzivnog protoka hemikalija neophodnih za razvoj i održavanje strukture i funkcije. Za heterotrofne organizme (životinje, gljive, bakterije, praživotinje, biljke bez hlorofila), hemijski spojevi daju svu ili većinu energije potrebne za njihov život. Osim što opskrbljuju žive organizme građevinskim materijalom i energijom, oni obavljaju različite funkcije nosača informacija za jedan organizam i pružaju unutar- i interspecifičnu komunikaciju.
Dakle, biološku aktivnost hemijskog spoja treba shvatiti kao njegovu sposobnost promjene funkcionalnih sposobnosti tijela ( invitro ili invivo) ili zajednica organizama. Ova široka definicija biološke aktivnosti znači da gotovo svako hemijsko jedinjenje ili sastav jedinjenja ima neku vrstu biološke aktivnosti.
Čak i kemijski vrlo inertne tvari mogu imati primjetan biološki učinak ako se primjenjuju na odgovarajući način.
Stoga je vjerovatnoća pronalaska biološki aktivnog spoja među svim hemijskim spojevima blizu jedinice, međutim, pronalazak kemijskog spoja s određenom vrstom biološke aktivnosti prilično je težak zadatak.
Biološki aktivne supstance- hemijske supstance neophodne za održavanje vitalne aktivnosti živih organizama, koji imaju visoku fiziološku aktivnost u malim koncentracijama u odnosu na određene grupe živih organizama ili njihove ćelije.
Po jedinici biološke aktivnosti hemijska supstanca uzima minimalnu količinu ove supstance koja može suzbiti razvoj ili usporiti rast određenog broja ćelija, tkiva standardnog soja (biotestovi) u jedinici hranjivog medija.
Biološka aktivnost je relativan pojam. Jedna te ista supstanca može imati različitu biološku aktivnost u odnosu na isti tip živog organizma, tkiva ili ćelije, ovisno o pH vrijednosti, temperaturi i prisustvu drugih biološki aktivnih supstanci. Nepotrebno je reći da, ako govorimo o različitim biološkim vrstama, tada učinak supstance može biti jednak, izražen u različitom stupnju, direktno suprotan ili imati primjetni učinak na jedan organizam, a za drugi biti inertan.
Svaka vrsta biološki aktivne supstance ima svoje metode za određivanje biološke aktivnosti. Dakle, za enzime, metoda za određivanje aktivnosti sastoji se u bilježenju brzine potrošnje supstrata (S) ili brzine stvaranja produkata reakcije (P).
Svaki vitamin ima svoju metodu za određivanje aktivnosti (količina vitamina u testnom uzorku (na primjer, tablete) u IU jedinicama).
Često se u medicinskoj i farmakološkoj praksi koristi takav koncept kao LD 50 - tj. koncentracija supstance pri uvođenju kojih polovina pokusnih životinja ugine. Ovo je mjera toksičnosti biološki aktivnih supstanci.
Klasifikacija
Najjednostavnija klasifikacija - Općenito - dijeli sve BAS u dvije klase:
- endogeni
- egzogeni
Endogene tvari uključuju