Biológiai hatóanyagok. Biológiailag aktív anyagok típusai (bav)

Az anyagok (rövidítve: BAS) olyan speciális vegyi anyagok, amelyek alacsony koncentrációban nagy aktivitást mutatnak bizonyos organizmuscsoportok (emberek, növények, állatok, gombák) vagy bizonyos sejtcsoportok felé. A BAS-t az orvostudományban és a betegségek megelőzésére, valamint a teljes élet fenntartására használják.

A biológiailag aktív anyagok:

1. Alkaloidok - nitrogéntartalmú természet. Jellemzően növényi eredetű. Alapvető tulajdonságokkal rendelkeznek. Oldhatatlanok vízben, különféle sókat képeznek savakkal. Jó élettani aktivitással rendelkeznek. Nagy adagokban ezek a legerősebb mérgek, kis adagokban - gyógyszerek (gyógyszerek "Atropine", "Papaverine", "Efedrin").

2. Vitaminok - a szerves vegyületek speciális csoportja, amely létfontosságú az állatok és az emberek számára a jó anyagcsere és a teljes élet érdekében. A vitaminok közül sok részt vesz a szükséges enzimek képződésében, gátolja vagy felgyorsítja bizonyos enzimrendszerek aktivitását. A vitaminokat szintén táplálékként használják (ezek részei). Egyes vitaminok étellel kerülnek a szervezetbe, másokat a belekben lévő mikrobák alkotnak, mások pedig a zsírszerű anyagokból történő szintézis eredményeként jelennek meg az ultraibolya sugárzás hatására. A vitaminok hiánya különféle anyagcserezavarokhoz vezethet. A szervezetben kis vitaminbevitel következtében kialakult betegséget vitaminhiánynak nevezik. Hiány - és túlzott mennyiségű - hipervitaminózis.

3. A glikozidok szerves vegyületek. Sokféle hatásuk van. A glikozidmolekulák két fontos részből állnak: a nem cukorból (aglikon vagy genin) és a cukorból (glikon). Az orvostudományban a szív és az erek betegségeinek kezelésére használják, antimikrobiális és köptető szerként. A glikozidok enyhítik a szellemi és fizikai fáradtságot, fertőtlenítik a húgyutakat, megnyugtatják a központi idegrendszert, javítják az emésztést és növelik az étvágyat.

4. Glikolalkaloidok - a glikozidokkal rokon biológiailag aktív anyagok. Tőlük kaphatja meg a következőket gyógyszerek: "Kortizon", "hidrokortizon" és mások.

5. (egy másik név - tanninok) képesek fehérjéket, nyálkát, ragasztókat, alkaloidokat kicsapni. Emiatt nem kompatibilisek ezekkel az anyagokkal a gyógyszerekben. A fehérjékkel albuminátokat (gyulladáscsökkentő) képeznek.

6. A zsíros olajok zsírsavak vagy háromértékű alkohol. Néhány zsírsav vegyenek részt a koleszterin szervezetből történő eltávolításában.

7. A kumarinok biológiailag aktív anyagok, amelyek izokumarin vagy kumarin alapúak. Ebbe a csoportba tartoznak a piranokumarinok és a furokumarinok is. Egyes kumarinoknak görcsoldó, míg másoknak kapilláris erősítő hatása van. Vannak antihelmintikus, diuretikus, curariform, antimikrobiális, fájdalomcsillapító és egyéb hatású kumarinok is.

8. A mikroelemeket a vitaminokhoz hasonlóan a biológiailag aktív étrend-kiegészítőkhöz is hozzáadják. Vitaminok, hormonok, pigmentek, enzimek részei, kémiai vegyületeket alkotnak a fehérjékkel, felhalmozódnak a szövetekben és szervekben, az endokrin mirigyekben. Az ember számára a következő nyomelemek fontosak: bór, nikkel, cink, kobalt, molibdén, ólom, fluor, szelén, réz, mangán.

Vannak más biológiailag aktív anyagok: (vannak illékony és nem illékony), pektin anyagok, pigmentek (más néven színezékek), szteroidok, karotinoidok, flavonoidok, fitoncidek, ekdizonok, illóolajok.

A test biokémiai környezetét alkotó sok millió molekulafaj között sok ezer információs szerepet játszik. Még ha nem is vesszük figyelembe azokat az anyagokat, amelyeket a test a környezetbe bocsát ki, tájékoztatva magáról más élőlényeket: törzstársakat, ellenségeket és áldozatokat, a molekulák óriási változatossága tulajdonítható a folyékony közegben keringő biológiailag aktív anyagok különböző osztályainak (rövidítve: BAS) szervezetet, és továbbítja ezt vagy azt az információt a központból a perifériára, egyik sejtből a másikba, vagy a perifériáról a központba. Az összetétel és a kémiai szerkezet sokfélesége ellenére ezek a molekulák ilyen vagy olyan módon közvetlenül befolyásolják a test specifikus sejtjei által végrehajtott metabolikus folyamatokat.

A biológiailag aktív anyagok fiziológiai szabályozásában a legfontosabbak a mediátorok, hormonok, enzimek és vitaminok.

Közvetítők nem fehérje anyagok, viszonylag egyszerű felépítésűek és alacsony molekulatömegűek. Az idegsejtek végei választják ki őket a következő oda érkező idegi impulzus hatására (olyan speciális buborékokból, amelyekben az idegi impulzusok közötti intervallumokban halmozódnak fel). Az idegrost membránjának depolarizációja az érett vezikulum felszakadásához vezet, és az adó cseppjei a szinaptikus hasadékba kerülnek. A szinapszis két idegrost vagy egy idegrost találkozása egy másik szövet sejtjével. Bár a jelet egy idegroston keresztül elektromos formában továbbítják, a közönséges fémhuzalokkal ellentétben az idegrostok nem egyszerűen mechanikusan kapcsolhatók egymáshoz: az impulzus nem továbbítható ilyen módon, mivel az idegrost köpenye nem vezető, hanem szigetelő. Ebben az értelemben az idegrost inkább nem vezeték, hanem kábel, amelyet elektromos szigetelőréteg vesz körül. Ezért van szükség kémiai intermedierre. Ezt a szerepet a mediátor molekula tölti be. A szinaptikus hasadékba kerülve a mediátor a posztszinaptikus membránra hat, ami polarizációjának lokális változásához vezet, és így elektromos impulzus keletkezik a sejtben, amelyre gerjesztést kell továbbítani. Leggyakrabban az acetilkolin, az adrenalin, a noradrenalin, a dopamin és a gamma-amino-vajsav (GABA) molekulái működnek közvetítőként az emberi testben. Amint a mediátor hatása a posztszinaptikus membránra befejeződik, a mediátor molekula speciális enzimek segítségével megsemmisül, amelyek folyamatosan jelen vannak a sejtek ezen találkozásánál, ezzel megakadályozva a posztszinaptikus membrán és ennek megfelelően az információk által érintett sejtek túlstimulálását. Ezért a preszinaptikus membránt elérő egyetlen impulzus egyetlen impulzust generál a posztszinaptikus membránban. A preszinaptikus membránban lévő neurotranszmitter-raktárak kimerülése néha az idegi impulzusok vezetésének zavart okozhat.

Hormonok - az endokrin mirigyek által termelt nagy molekulájú anyagok a test más szerveinek és rendszereinek aktivitásának szabályozására.

Kémiai összetételüket tekintve a hormonok a szerves vegyületek különböző osztályaiba tartozhatnak, amelyek molekulatömegükben jelentősen eltérnek (13. táblázat). Kémiai összetétel a hormon meghatározza a célsejtekkel való kölcsönhatás mechanizmusát.

A hormonok kétféle típusúak lehetnek - közvetlen hatásúak vagy tropikusak. Az előbbiek közvetlenül befolyásolják a szomatikus sejteket, megváltoztatva anyagcsere-állapotukat és arra kényszerítve őket, hogy megváltoztassák funkcionális aktivitásukat. Ez utóbbiak célja az egyéb belső elválasztású mirigyek befolyásolása, amelyekben a trópusi hormonok hatására felgyorsul vagy lelassul a saját hormonjaik termelése, amelyek általában közvetlenül a szomatikus sejtekre hatnak.

A tudomány az ismeretek felhalmozásával, a jelenségek és tények elemzésével foglalkozik. Ha a tudomány megalakulása idején egy, oszthatatlan volt, és ennek a gyönyörű, szervesen rejlő sajátossága különösen világosan megmutatkozott az ókor nagy gondolkodóinak enciklopédikus műveiben, akkor később eljött az idő a tudomány differenciálása.

Egységes, a természettudomány harmonikus rendszere egészében felmerült matematika, fizika, kémia, biológia és orvostudomány, és a társadalom tudományaiban alakot öltött történelem, filozófia, jog...

A tudománynak ez az elkerülhetetlen töredezettsége, amely a világ fejlődésének objektív folyamatait tükrözi, ma is folytatódik - megjelent kibernetika, magfizika, polimer kémia, okeanológia, ökológia, onkológia és tucatnyi más tudomány.

Az idő szelleme vált és a tudósok szűk specializációja, egész csapatok. Természetesen ez korántsem zárja ki a széleskörű végzettségű, ragyogó műveltségű tudósok kialakulását és nevelését, erre a világtudomány számos példát ismer.

És mégis természetes a kérdés - vajon ebben az esetben nem veszik-e el a környező világ integrálképének megértésének lehetősége, csökken-e a problémák megfogalmazása néha, nem korlátozzák-e mesterségesen azok megoldásának módjait? Különösen azok számára, akik még csak most kezdik el a tudáshoz vezető utat ...

Ennek az ellentmondásnak a tükre és a dialektika törvényeinek működésének közvetlen következménye volt a tudomány mozgása a kölcsönös gazdagodás, interakció és integráció útján.

Megjelentek matematikai nyelvészet, kémiai fizika, biológiai kémia...

Még mindig nehéz megjósolni, mi lesz ennek a folyamatos keresésnek, a célok és a kutatási tárgyak állandó változásának konkrét és végeredménye, de egy dolog nyilvánvaló - végül az ember előrelépést fog elérni azokon a tudásterületeken, amelyek csak a közelmúltban tűntek mély titkok fátyolába ...

Az egyik szembetűnő példa a tudomány azon területe, amely a biológia és a kémia határán fekszik.

Mi egyesíti ezeket a tudományos diszciplínákat, mit jelent kölcsönhatásuk?

Végül is a biológia az egyik legtitokzatosabb területe volt, és talán sokáig ez lesz, és sok üres folt található benne.

A kémia viszont a legmegalapozottabb, legpontosabb tudományok kategóriájába tartozik, amelyben az alapvető törvényeket tisztázták és időről időre tesztelték.

És ennek ellenére a tény továbbra is fennáll - a kémia és a biológia hosszú ideje félúton találkozik egymással.

Amikor megkezdődött, aligha lehet most megállapítani ... Az életjelenségek egzakt tudományok szempontjából történő megmagyarázására irányuló kísérletek még az ókori görög és római civilizáció gondolkodói között is megtalálhatók, világosabb hasonló elképzelések fogalmazódtak meg a középkor és a reneszánsz tudományos gondolkodásának kiemelkedő képviselőinek munkáiban.

A 18. század végére megbízhatóan megállapították, hogy az élet hazugságának megnyilvánulásának alapja az anyagok kémiai átalakulása, amely néha egyszerű és gyakran meglepően összetett. És ettől az időponttól kezdődik a két tudomány egyesülésének igazi krónikája, a legfényesebb tényekben és korszakalkotó felfedezésekben gazdag krónika, amelynek tűzijátékai ma sem állnak meg ...

A korai szakaszban a vitalista nézetekaki azt állította, hogy az élő szervezetekből felszabaduló kémiai vegyületek nem lehet mesterségesen megszerezni, mágikus életerő részvétele nélkül≫.

Mély csapást mértek a vitalizmus híveire F. Wöhler művei, akik egy tipikus állati eredetű anyagot kaptak - karbamid ammónium-cianátból... A vitalizmus helyzetének későbbi tanulmányai végül aláásottak.

A XIX. Század közepén. a szerves kémia már általában a szénvegyületek kémiaként van meghatározva - legyen az természetes eredetű anyag vagy szintetikus polimer, színezék vagy gyógyszer.

A szerves kémia egyesével legyőzte az élő anyagok megismerése előtt álló akadályokat.

1842-ben N. N. Zinin végzett szintézis anilin, 1854-ben M. Berthelot megkapta szintézis számos komplex szerves anyag, köztük zsírok.

1861-ben A. Butlerov szintetizált először cukros anyagot - metilenit, a század végére sikeresen elvégzik a szintéziseket számos aminosav és zsír , és századunk kezdetét az első szintézisek jellemezték fehérjés polipeptidek.

Ez a gyorsan és eredményesen fejlődő tendencia a 20. század elejére kialakult. egy független természetes vegyületek kémiája.

Ragyogó győzelmei közé tartozik a biológiailag fontos alkaloidok, terpenoidok, vitaminok és szteroidok szerkezetének és szintézisének dekódolása, és e század közepén elért eredményeinek csúcsait a kinin, sztrichnin, rezerpin, penicillin és prosztaglandinok teljes kémiai szintézisének kell tekinteni.

A tudományok tucatjai foglalkoznak ma biológiai problémákkal, amelyekben a biológia, a kémia, a fizika, a matematika és más tudásterületek ötletei és módszerei szorosan összefonódnak.

A biológia által használt eszközök arzenálja hatalmas. Ez gyors fejlődésének egyik forrása, következtetéseinek és ítéleteinek megbízhatóságának alapja.

A biológia és a kémia útjai a létfontosságú tevékenység mechanizmusainak ismeretében egymás mellett haladnak, és ez természetes, mert az élő sejt a nagy és kis molekulák valódi királysága, amely folyamatosan kölcsönhatásban van, megjelenik és eltűnik ...

Itt talál egy alkalmazási területet és az új tudományok egyikét- bioorganikus kémia.

A bioorganikus kémia olyan tudomány, amely a szerves anyagok szerkezete és biológiai funkcióik közötti kapcsolatot vizsgálja.

A vizsgálati tárgyak a következők: biopolimerek, vitaminok, hormonok, antibiotikumok, feromonok, jelzőanyagok, növényi eredetű biológiailag aktív anyagok, valamint a biológiai folyamatok szintetikus szabályozói (gyógyszerek, peszticidek stb.), Bioregulátorok és egyes metabolitok.

A szerves kémia részeként (részeként) ez a tudomány a szénvegyületeket is tanulmányozza.

Jelenleg 16 millió szerves anyag van.

A szerves anyagok változatosságának okai:

1) A szénatomok (C) vegyületei kölcsönhatásba léphetnek egymással és a D. I. Mendelejev periódusos rendszerének más elemeivel. Ebben az esetben láncok és ciklusok alakulnak ki.

2) A szénatom három különböző hibrid állapotban lehet. A C atom tetraéderes konfigurációja → a C atom síkbeli konfigurációja

3) A homológia hasonló tulajdonságú anyagok létezése, ahol a homológ sorozat minden tagja csoportonként különbözik az előzőtől - CH 2 -.

4) Az izomeria olyan anyagok létezése, amelyek azonos kvalitatív és kvantitatív összetételűek, de eltérő szerkezettel rendelkeznek.

A) M. Butlerov (1861) létrehozta a szerves vegyületek szerkezetének elméletét, amely a mai napig a szerves kémia tudományos alapjaként szolgál.

B) A szerves vegyületek szerkezetének elméletének alapvető rendelkezései:

1) a molekulák atomjai kémiai kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz vegyértékeiknek megfelelően;

2) a szerves vegyületek molekuláiban lévő atomok egy bizonyos sorrendben kapcsolódnak egymáshoz, ami meghatározza a molekula kémiai szerkezetét;

3) a szerves vegyületek tulajdonságai nemcsak alkotó atomjaik számától és jellegétől, hanem a molekulák kémiai szerkezetétől is függenek;

4) a molekulákban mindkét összekapcsolt és nem közvetlenül összekapcsolt atom egymással kölcsönhatásban van;

5) az anyag kémiai szerkezetét annak kémiai átalakulásainak tanulmányozásával lehet meghatározni, és fordítva, az anyag szerkezetével jellemezni lehet annak tulajdonságait.

Tehát a bioorganikus kémia tanulmányozásának tárgyai a következők:

1) biológiailag fontos természetes és szintetikus vegyületek: fehérjék és peptidek, nukleinsavak, szénhidrátok, lipidek,

2) biopolimerek vegyes típusú - glikoproteinek, nukleoproteinek, lipoproteinek, glikolipidek stb. alkaloidok, terpenoidok, vitaminok, antibiotikumok, hormonok, prosztaglandinok, növekedési anyagok, feromonok, toxinok,

3) valamint szintetikus drogok, peszticidek stb.

A biopolimerek nagy molekulatömegű természetes vegyületek, amelyek minden organizmus alapját képezik. Ezek fehérjék, peptidek, poliszacharidok, nukleinsavak (NK), lipidek.

A bioregulátorok olyan vegyületek, amelyek kémiailag szabályozzák az anyagcserét. Ezek vitaminok, hormonok, antibiotikumok, alkaloidok, gyógyszerek stb.

A biopolimerek és a bioregulátorok szerkezetének és tulajdonságainak ismerete lehetővé teszi számunkra, hogy megértsük a biológiai folyamatok lényegét. Így a fehérjék és az NC-k szerkezetének kialakítása lehetővé tette elképzelések kidolgozását a mátrix fehérje bioszintéziséről és az NC szerepéről a genetikai információk megőrzésében és továbbításában.

A bioorganikus kémia fő feladata a vegyületek szerkezete és hatásmechanizmusa közötti kapcsolat tisztázása.

Tehát az elmondottakból egyértelmű, hogy a bioorganikus kémia az tudományos irány, a kémia és a biológia számos ágának találkozásánál alakult ki.

Manapság alapvető tudomány lett. Lényegében ez a modern biológia kémiai alapja.

Az élővilág kémiájának alapvető problémáinak kidolgozásával a bioorganikus kémia hozzájárul a gyakorlatban fontos gyógyszerek az orvostudomány, a mezőgazdaság, számos ipar számára.

Fő célok:

- a vizsgált vegyületek izolálása egyedi állapotbankristályosítással, desztillációval, különféle típusú kromatográfiával, elektroforézissel, ultraszűréssel, ultracentrifugálással, ellenáramú eloszlással stb. P .;

- a szerkezet kialakítása,beleértve a térszerkezetet, a szerves és a fizikai-szerves kémia megközelítésén alapuló tömegspektrometriával, különféle típusú optikai spektroszkópiákkal (IR, UV, lézer stb.), Röntgenszerkezeti elemzéssel, magmágneses rezonanciával, elektron paramagnetikus rezonanciával, optikai rotáció és körkörös króizmus diszperziójával, gyors módszerekkel kinetika stb. számítógépes számításokkal kombinálva;

- kémiai szintézisés kémiai módosítása vizsgált vegyületek, beleértve a teljes szintézist, az analógok és származékok szintézisét, azzal a céllal, hogy megerősítsék a szerkezetet, tisztázzák a szerkezet és a biológiai funkció közötti kapcsolatot, és gyakorlatilag értékes gyógyszereket kapjanak;

- biológiai vizsgálatoka kapott vegyületeket in vitro és in vivo.

B. x alapvető problémáinak megoldása. fontos a biológia további előrehaladása szempontjából. A legfontosabb biopolimerek és bioregulátorok szerkezetének és tulajdonságainak tisztázása nélkül lehetetlen megérteni az életfolyamatok lényegét, és még inkább megtalálni a módját olyan összetett jelenségek kezelésére, mint:

Örökletes tulajdonságok szaporodása és továbbadása,

Normális és rosszindulatú sejtnövekedés, -

Immunitás, memória, idegi impulzusok továbbítása és még sok más.

Ugyanakkor a magasan specializált biológiailag aktív anyagok és a részvételük során bekövetkező folyamatok vizsgálata alapvetően új lehetőségeket tárhat fel a kémia, a kémiai technológia és a technológia fejlődésében.

A problémák, amelyek megoldása a biológiai kémia területén végzett kutatáshoz kapcsolódik, a következők:

Szigorúan specifikus, rendkívül aktív katalizátorok létrehozása (az enzimek szerkezetének és hatásmechanizmusának tanulmányozása alapján),

A kémiai energia közvetlen átalakítása mechanikai energiává (az izmok összehúzódásának tanulmányozása alapján),

Az információ tárolásának és továbbításának biológiai rendszerekben végzett kémiai elveinek, a sejt többkomponensű rendszereinek önszabályozásának, elsősorban a biológiai membránok szelektív permeabilitásának és sok másnak a technológiában történő alkalmazása.

A felsorolt \u200b\u200bproblémák messze túlmutatnak a bolsevikok határain; ugyanakkor megteremti az alapvető előfeltételeket e problémák kialakulásához, biztosítva a fő támaszpontokat a biokémiai kutatások fejlesztéséhez, amelyek már a molekuláris biológia területéhez kapcsolódnak. A megoldandó problémák szélessége és fontossága, a módszerek sokfélesége és szoros kapcsolat más tudományágakkal biztosította a kémiai biológia gyors fejlődését.

A bioorganikus kémia önálló területként jelent meg az 1950-es években. 20. század

Ugyanebben az időszakban ez az irány megtette első lépéseit a Szovjetunióban.

Ennek érdeme Mihail Mihailovics Semjakin akadémikusé volt.

Aztán a Tudományos Akadémia vezetői A.N. Nesmeyanov és N.N.Semenov erősen támogatták, és már 1959-ben a Szovjetunió Tudományos Akadémiájának a Természetes Vegyületek Kémiai Alapintézetét a Szovjetunió Tudományos Akadémiájának rendszerében hozták létre, amelyet a létrehozásának pillanatától (1959) vezetett. 1970-ig. 1970 és 1988 között, Mihail Mihailovics Semjakin halála után az intézetet hallgatója és követője, Yu. A. Ovchinnikov akadémikus vezette. "A szerves kémia mélységében fejlődve a kezdetektől fogva, mint tudomány, nemcsak táplálkozik és táplálkozik a szerves kémia összes fogalmával, hanem maga is folyamatosan gazdagítja ez utóbbit új ötletekkel, új, alapvető fontosságú tényanyagokkal, új módszerekkel" - mondta az akadémikus, az egyik kiemelkedő tudós a szerves kémia területe Mihail Mihailovics Semjakin (1908-1970) "

1963-ban megszervezték a Szovjetunió Tudományos Akadémiájának Biokémiai, Biofizikai és Kémiai Tanszékét. MM Semjakin kísérői ebben a tevékenységben, és néha a küzdelemben A. N. Belozersky és V. A. Engelgardt akadémikusok voltak; már 1965-ben A. N. Belozersky akadémikus megalapította a Moszkvai Állami Egyetemen a bioorganikus kémia tudományközi laboratóriumát, amely most a nevét viseli.

Módszerek és vizsgálat: a fő arzenál a a szerves kémia módszerei,a strukturális és funkcionális problémák megoldására azonban különféle fizikai, fizikai-kémiai, matematikai és biológiai módszereket is alkalmaznak.

Aminosavak ( aminokarbonsavak) - kétfunkciós vegyületek, amelyek két reaktív csoportot tartalmaznak a molekulában: karbonil- (–COOH), aminocsoportot (–NH2), α-szénatomot (középen) és egy gyököt (minden α-aminosavnál különböznek).

Az aminosavak karbonsav-származéknak tekinthetők, amelyekben egy vagy több hidrogénatom aminocsoportokkal helyettesített.

Az aminosavak (a glicin kivételével) két sztereoizomer formában léteznek - L és D, amelyek a fény polarizációs síkját balra, illetve jobbra forgatják.

Minden élő szervezet csak az L-aminosavakat szintetizálja és asszimilálja, és a D-aminosavak közömbösek vagy károsak rájuk. A természetes fehérjékben főleg α-aminosavak vannak, amelyek molekulájában az aminocsoport a szén első atomjához (α-atomjához) kapcsolódik; A β-aminosavak aminocsoportja van a második szénatomon.

Az aminosavak olyan monomerek, amelyekből polimer molekulák épülnek fel - fehérjék vagy fehérjék.

Amint azt korábban megjegyeztük, szinte az összes természetes α-aminosav optikailag aktív (a glicin kivételével) és az L-sorozathoz tartozik. Ez azt jelenti, hogy a vetítésben Fisher, ha lent vanhelyezze a szubsztituenst, és a karboxilcsoport a tetején helyezkedik el, akkor az aminocsoport balra lesz.

Ez természetesen nem azt jelenti, hogy az összes természetes aminosav ugyanabban az irányban forgatja a polarizált fény síkját, mivel a forgásirányt a teljes molekula tulajdonságai, és nem aszimmetrikus szénatomjának konfigurációja határozza meg. A legtöbb természetes aminosav S-konfigurációjú (abban az esetben, ha egy aszimmetrikus szénatomot tartalmaz).

Néhány mikroorganizmus szintetizálja a D-sorozatú aminosavakat. Az ilyen aminosavakat "természetellenesnek" nevezzük.

A proteinogén aminosavak konfigurációja korrelál a D-glükózzal; ilyen megközelítést E. Fischer javasolt 1891-ben. Fischer térbeli képleteiben a királis C-2 atom szubsztituensei olyan pozíciót foglalnak el, amely megfelel abszolút konfigurációjuknak (ezt 60 évvel később bebizonyították).

Az ábra a D- és L-alanin térbeli képleteit mutatja.

A glicin kivételével az összes aminosav optikailag aktív királis szerkezete miatt.

Az enantiomer formáknak vagy optikai antipódoknak különböző a törésmutatója (kör alakú kettős törés) és eltérő moláris extinkciós együttható (körkörös dikroizmus) a lineárisan polarizált fény bal és jobb körkörösen polarizált komponenseire. Egyenes szögben, de ellentétes irányban forgatják a lineáris polarizált fény oszcillációs síkját. A forgatás úgy történik, hogy mindkét fénykomponens különböző sebességgel halad át az optikailag aktív közegen, és fázisban eltolódnak.

Forgási szög szerint a,a polariméteren meghatározva meghatározhatja az adott forgást [a] D.

AMINOSAVAK IZOMERIÁI

1) A szénváz izomerizmusa

Nem specifikus metabolitok .

Specifikus metabolitok :

a). szöveti hormonok (parahormonok);

b). valódi hormonok.

Nem specifikus metabolitok - az élet során bármely sejt által előállított és biológiai aktivitással rendelkező metabolikus termékek (CO 2, tejsav).

Specifikus metabolitok - bizonyos speciális sejttípusok által előállított salakanyagok, amelyek biológiai aktivitással és hatásspecifikával rendelkeznek:

a) szöveti hormonok - A speciális sejtek által előállított BAS elsősorban a termelés helyén hat.

b) valódi hormonok - az endokrin mirigyek termelik

A biológiailag aktív anyagok részvétele a neuro-humorális szabályozás különböző szintjein:

I. szint : helyi vagy helyi szabályozás Humorális tényezőkkel biztosított : elsősorban - nem specifikus metabolitok és kisebb mértékben - specifikus metabolitok (szöveti hormonok).

II. Szintű szabályozás : regionális (szerv).szöveti hormonok.

III szint - szervek közötti, rendszerek közötti szabályozás. Humorális szabályozás van bemutatva belső elválasztású mirigyek.

IV szint. Az egész szervezet szintje.Az ideg- és humorális szabályozás alárendelt a viselkedésszabályozás ezen szintjén.

Bármely szintű szabályozási befolyást számos tényező határozza meg:

mennyiség biológiailag aktív anyag;

2. mennyiség receptorok;

3. érzékenység receptorok.

Viszontérzékenység függ:

a). a sejt funkcionális állapotától;

b). a mikrokörnyezet állapotáról (pH, ionkoncentráció stb.);

ban ben). a zavaró tényező hatásának időtartamáról.

Helyi szabályozás (a szabályozás 1. szintje)

szerda egy szöveti folyadék. Kulcstényezők:

Kreatív kapcsolatok.

2. Nem specifikus metabolitok.

Kreatív kapcsolatok - a sejtek közötti csere makromolekulákkal, amelyek információt hordoznak a sejtfolyamatokról, lehetővé téve a szöveti sejtek barátságos működését. Ez az evolúció egyik legrégebbi módja a szabályozásnak.

Kulcskarikák - kreatív kapcsolatokat biztosító anyagok. Egyszerű fehérjék vagy glikoproteinek képviselik őket, amelyek befolyásolják a sejtosztódást és a DNS-szintézist. A kreatív kapcsolatok megszakadása számos betegség (daganatnövekedés), valamint az öregedési folyamat hátterében állhat.

Nem specifikus metabolitok -CO 2, tejsav - a képződés helyén hat a szomszédos sejtcsoportokra.

Regionális (szervi) szabályozás (a szabályozás 2. szintje)

1. nem specifikus metabolitok,

2. specifikus metabolitok (szöveti hormonok).

A szöveti hormonrendszer

Anyag	A termelés helye	a hatás
Szeratonin	bélnyálkahártya (enterokromaffin szövet), agy, vérlemezkék	cNS mediátor, érszűkítő hatás, ér-trombocita hemosztázis
Prosztaglandinok	arachidonsav és linolénsav származéka, testszövet	A vazomotoros hatás, valamint a dilatátor és a szűkítő hatás fokozza a méhösszehúzódásokat, fokozza a víz és a nátrium kiválasztását, csökkenti az enzimek és a HCl szekrécióját a gyomorban
Bradykinin	Peptid, vérplazma, nyálmirigyek, tüdő	értágító hatás, növeli az érpermeabilitást
Acetilkolin	agy, ganglionok, neuromuszkuláris szinapszisok	ellazítja az erek simaizmait, lelassítja a szív összehúzódásait
Hisztamin	hisztidin-származék, gyomor és belek, bőr, hízósejtek, bazofilek	a fájdalomreceptorok közvetítője, tágítja a mikrovéreket, fokozza a gyomormirigyek szekrécióját
Endorfinok, enkefalinok	agy	fájdalomcsillapító és adaptív hatások
Emésztőrendszeri hormonok	az emésztőrendszer különböző részein termelődik	vegyenek részt a szekréció, a mozgékonyság és az abszorpció folyamatainak szabályozásában

Bevezetés

Bármely élő szervezet egy nyitott fizikai-kémiai rendszer, amely aktívan csak a kellően intenzív vegyi anyagáramlás körülményei között létezhet, amelyek szükségesek a szerkezet és a működés fejlesztéséhez és fenntartásához. A heterotróf organizmusok (állatok, gombák, baktériumok, protozoonok, klorofillmentes növények) esetében a kémiai vegyületek az életükhöz szükséges energia egészét vagy nagy részét szolgáltatják. Amellett, hogy az élő szervezeteket építőanyaggal és energiával látják el, egy szervezet számára különböző információhordozók funkcióit látják el, valamint intra- és interspecifikus kommunikációt biztosítanak.

Így egy kémiai vegyület biológiai aktivitása alatt azt kell érteni, hogy képes megváltoztatni a test funkcionális képességeit ( invitro vagy invivo) vagy organizmusok közössége. A biológiai aktivitás ezen tág meghatározása azt jelenti, hogy szinte minden kémiai vegyületnek vagy vegyületösszetételnek van valamilyen biológiai aktivitása.

Megfelelő adagolás esetén még a kémiailag nagyon inert anyagok is észrevehető biológiai hatást fejthetnek ki.

Így az összes kémiai vegyület között biológiailag aktív vegyület megtalálásának valószínűsége közel áll az egységhez, azonban egy adott típusú biológiai aktivitású kémiai vegyület megtalálása meglehetősen nehéz feladat.

Biológiailag aktív anyagok- az élő szervezetek létfontosságú aktivitásának fenntartásához szükséges kémiai anyagok, amelyek magas élettani aktivitással rendelkeznek, alacsony koncentrációban, az élő szervezetek bizonyos csoportjaihoz vagy sejtjeikhez viszonyítva.

A biológiai aktivitás egysége vegyi anyag vegyen be egy minimális mennyiségű anyagot, amely képes gátolni vagy késleltetni bizonyos számú sejt, standard törzs szöveteinek (biotesztek) tápközegben való egységét.

A biológiai aktivitás relatív fogalom. Ugyanannak az anyagnak különböző biológiai aktivitása lehet azonos típusú élő organizmushoz, szövethez vagy sejthez viszonyítva, a pH-értéktől, a hőmérséklettől és más biológiailag aktív anyagok jelenlététől függően. Mondanom sem kell, hogy ha különböző biológiai fajokról beszélünk, akkor egy anyag hatása ugyanaz lehet, különböző mértékben kifejezve, közvetlenül ellentétes, vagy észrevehetően befolyásolhatja az egyik szervezetet, és inert lehet egy másik szervezet számára.

A biológiailag aktív anyagok minden típusának megvannak a maga módszerei a biológiai aktivitás meghatározására. Enzimek esetében az aktivitás meghatározásának módszere a szubsztrát fogyasztási sebességének (S) vagy a reakciótermékek képződésének sebességének (P) rögzítéséből áll.

Minden vitaminnak megvan a maga módszere az aktivitás (a tesztmintában lévő vitamin mennyisége (például tabletta) NE egységben) meghatározására.

Gyakran az orvosi és farmakológiai gyakorlatban olyan fogalmat használnak, mint az LD 50 - azaz. annak az anyagnak a koncentrációja, amelynek bevezetésekor a tesztállatok fele elpusztul. Ez a biológiailag aktív anyagok toxicitásának mértéke.

Osztályozás

A legegyszerűbb osztályozás - Általános - az összes BAS-t két osztályra osztja:

• endogén
• exogén

Az endogén anyagok közé tartozik