Biologicky aktívne látky. Druhy biologicky aktívnych látok (bav)

Látky (skrátene BAS) sú špeciálne chemikálie, ktoré pri nízkych koncentráciách majú vysokú aktivitu voči určitým skupinám organizmov (ľuďom, rastlinám, zvieratám, hubám) alebo určitým skupinám buniek. BAS sa používajú v medicíne a ako profylaxia chorôb, ako aj na udržanie plného života.

Biologicky aktívne látky sú:

1. Alkaloidy - povaha obsahujúca dusík. Spravidla rastlinného pôvodu. Majú základné vlastnosti. Sú nerozpustné vo vode, s kyselinami tvoria rôzne soli. Majú dobrú fyziologickú aktivitu. Vo veľkých dávkach sú to najsilnejšie jedy, v malých dávkach - lieky (lieky "Atropín", "Papaverín", "Efedrín").

2. Vitamíny sú špeciálnou skupinou organických zlúčenín, ktoré sú pre zvieratá a ľudí nevyhnutné pre dobrý metabolizmus a celý život. Mnoho z vitamínov sa podieľa na tvorbe potrebných enzýmov, inhibuje alebo urýchľuje činnosť určitých enzýmových systémov. Ako vitamíny sa používajú aj vitamíny (sú ich súčasťou). Niektoré vitamíny vstupujú do tela s jedlom, iné sú tvorené mikróbmi v črevách a ďalšie sa objavujú v dôsledku syntézy z tukovitých látok pod vplyvom ultrafialového žiarenia. Nedostatok vitamínov môže viesť k rôznym metabolickým poruchám. Ochorenie, ktoré vzniklo v dôsledku malého príjmu vitamínov v tele, sa nazýva nedostatok vitamínov. Nedostatok - a nadmerné množstvo - hypervitaminóza.

3. Glykozidy sú organické zlúčeniny. Majú širokú škálu účinkov. Molekuly glykozidu sa skladajú z dvoch dôležitých častí: bez cukru (aglykón alebo genín) a cukru (glykón). V medicíne sa používa na liečbu chorôb srdca a krvných ciev, ako antimikrobiálny a expektorant. Glykozidy tiež zmierňujú psychickú a fyzickú únavu, dezinfikujú močové cesty, upokojujú centrálny nervový systém, zlepšujú trávenie a zvyšujú chuť do jedla.

4. Glykolalkaloidy - biologicky aktívne látky súvisiace s glykozidmi. Z nich môžete získať nasledujúce lieky: „Kortizón“, „Hydrokortizón“ a ďalšie.

5. (iný názov - triesloviny) sú schopné zrážať bielkoviny, hlien, lepidlá, alkaloidy. Z tohto dôvodu sú nekompatibilné s týmito látkami v liekoch. S bielkovinami tvoria albumináty (protizápalové činidlo).

6. Mastnými olejmi sú mastné kyseliny alebo trihydrát alkoholu. Niektoré mastné kyseliny sa podieľajú na vylučovaní cholesterolu z tela.

7. Kumaríny sú biologicky aktívne látky na báze izokumarínu alebo kumarínu. Do tejto skupiny patria aj pyranokumaríny a furokumaríny. Niektoré kumaríny majú spazmolytický účinok, zatiaľ čo iné pôsobia posilňujúco kapiláry. Existujú aj kumaríny antihelmintické, diuretické, curariformné, antimikrobiálne, analgetické a iné účinky.

8. Mikroelementy sa podobne ako vitamíny pridávajú aj do biologicky aktívnych doplnkov výživy. Sú súčasťou vitamínov, hormónov, pigmentov, enzýmov, tvoria chemické zlúčeniny s bielkovinami, hromadia sa v tkanivách a orgánoch, v endokrinných žľazách. Pre človeka sú dôležité tieto stopové prvky: bór, nikel, zinok, kobalt, molybdén, olovo, fluór, selén, meď, mangán.

Existujú aj ďalšie biologicky aktívne látky: (existujú prchavé a neprchavé látky), pektínové látky, pigmenty (iný názov sú farbivá), steroidy, karotenoidy, flavonoidy, fytoncidy, ekdyzóny, éterické oleje.

Medzi mnohými miliónmi druhov molekúl, ktoré tvoria biochemické prostredie tela, existuje mnoho tisíc, ktoré zohrávajú informačnú úlohu. Aj keď neberieme do úvahy látky, ktoré telo uvoľňuje do životného prostredia a informuje o sebe ďalšie živé bytosti: spoluobčanov, nepriateľov a obete, obrovské množstvo molekúl možno pripísať rôznym triedam biologicky aktívnych látok (skrátene BAS), ktoré cirkulujú v tekutých médiách organizmus a prenášať túto alebo tú informáciu z centra na perifériu, z jednej bunky do druhej alebo z periférie do centra. Napriek rôznorodosti zloženia a chemickej štruktúry všetky tieto molekuly tak či onak priamo ovplyvňujú metabolické procesy vykonávané špecifickými bunkami tela.

Najdôležitejšie pre fyziologickú reguláciu biologicky aktívnych látok sú mediátory, hormóny, enzýmy a vitamíny.

Sprostredkovatelia sú nebielkovinové látky s relatívne jednoduchou štruktúrou a nízkou molekulovou hmotnosťou. Vylučujú sa zakončeniami nervových buniek pod vplyvom nasledujúceho nervového impulzu, ktorý tam vstúpil (zo špeciálnych bublín, v ktorých sa hromadia v intervaloch medzi nervovými impulzmi). Depolarizácia membrány nervového vlákna vedie k prasknutiu zrelého vezikula a kvapky mediátora vstupujú do synaptickej štrbiny. Synapsa je spojenie dvoch nervových vlákien alebo nervového vlákna s bunkou v inom tkanive. Aj keď sa signál prenáša cez nervové vlákno v elektrickej forme, na rozdiel od bežných kovových drôtov sa nervové vlákna nemôžu navzájom jednoducho mechanicky spojiť: impulz sa nedá prenášať týmto spôsobom, pretože obal nervového vlákna nie je vodič, ale izolátor. V tomto zmysle nervové vlákno pripomína skôr nie drôt, ale kábel obklopený vrstvou elektrického izolátora. Preto je potrebný chemický sprostredkovateľ. Túto úlohu zohráva molekula mediátora. Akonáhle je v synaptickej štrbine, mediátor pôsobí na postsynaptickú membránu, čo vedie k miestnej zmene jej polarizácie, a tak sa v bunke generuje elektrický impulz, do ktorého sa má prenášať excitácia. Ako mediátory v ľudskom tele najčastejšie pôsobia molekuly acetylcholínu, adrenalínu, norepinefrínu, dopamínu a kyseliny gama-aminomaslovej (GABA). Len čo je pôsobenie mediátora na postsynaptickú membránu dokončené, je molekula mediátora zničená pomocou špeciálnych enzýmov, ktoré sú neustále prítomné v tomto spojení buniek, čím sa zabráni nadmernej stimulácii postsynaptickej membrány, a teda aj buniek ovplyvnených informáciami. Z tohto dôvodu jediný impulz dosahujúci presynaptickú membránu generuje jediný impulz v postsynaptickej membráne. Vyčerpanie zásob vysielača v presynaptickej membráne môže niekedy spôsobiť zhoršené vedenie nervových impulzov.

Hormóny - vysokomolekulárne látky produkované endokrinnými žľazami na riadenie činnosti iných orgánov a systémov tela.

Z hľadiska ich chemického zloženia môžu hormóny patriť do rôznych tried organických zlúčenín, ktoré sa významne líšia veľkosťou molekúl (tabuľka 13). Chemické zloženie hormón určuje mechanizmus jeho interakcie s cieľovými bunkami.

Hormóny môžu byť dvoch typov - priamo pôsobiace alebo obratné. Prvé pôsobia priamo na somatické bunky, menia ich metabolický stav a nútia ich meniť ich funkčnú aktivitu. Posledne uvedené sú určené na ovplyvnenie iných endokrinných žliaz, v ktorých sa pod vplyvom tropických hormónov urýchľuje alebo spomaľuje produkcia ich vlastných hormónov, ktoré zvyčajne pôsobia priamo na somatické bunky.

Veda sa zaoberá zhromažďovaním poznatkov a analýzou javov a faktov. Ak bola v období svojho vzniku veda jedna, nedeliteľná a táto jej krásna, organicky inherentná vlastnosť sa zvlášť zreteľne prejavovala v encyklopedických dielach veľkých mysliteľov staroveku, potom nastal čas diferenciácia vedy.

Od unitárnych, harmonický systém prírodných vied ako celok vznikol matematika, fyzika, chémia, biológia a medicínaa vo vedách spoločnosti sa formovali história, filozofia, právo...

Táto nevyhnutná fragmentácia vedy, odrážajúca objektívne procesy vo vývoji sveta, pokračuje dodnes - objavil sa kybernetika, jadrová fyzika, polymérna chémia, oceánológia, ekológia, onkológia a desiatky ďalších vied.

Duchom času sa stal a úzka špecializácia vedcov, celé tímy. To v žiadnom prípade samozrejme nevylučuje formovanie a výchovu široko vzdelaných vedcov s vynikajúcou erudíciou a svetová veda o tom vie veľa príkladov.

A napriek tomu je otázka prirodzená - nestráca sa v tomto prípade možnosť pochopiť celistvý obraz okolitého sveta, zmenšuje sa niekedy formulácia problémov, nie sú umelo obmedzené hľadanie spôsobov ich riešenia? Najmä pre tých, ktorí ešte len začínajú svoju cestu za poznaním ...

Odrazom tohto rozporu a priamym dôsledkom pôsobenia zákonov dialektiky bol proti pohybu vied na ceste k vzájomnému obohateniu, interakcii a integrácii.

Objavil sa matematická lingvistika, chemická fyzika, biologická chémia...

Je stále ťažké predpovedať, aký bude konkrétny a konečný výsledok tohto neustáleho hľadania, neustálej zmeny cieľov a predmetov štúdia, ale jedno je zrejmé - človek nakoniec dosiahne pokrok v tých oblastiach poznania, ktoré sa len nedávno zdali zahalené rúškom hlbokých tajomstiev ...

Jedným z pozoruhodných príkladov je oblasť vedy, ktorá leží na hranici biológie a chémie.

Čo spája tieto vedné disciplíny, aký je význam ich interakcie?

Nakoniec, biológia bola a možno ešte dlho bude jednou z najtajomnejších oblastí poznania a je v nej veľa prázdnych miest.

Chémia na druhej strane patrí do kategórie najuznávanejších a najpresnejších vied, v ktorých boli objasnené a časovo overené základné zákony.

Faktom však zostáva, že chémia a biológia sa už dávno stretli na polceste.

Keď to začalo, je ťažké teraz dokázať ... Pokusy o vysvetlenie javov života z hľadiska exaktných vied možno nájsť dokonca aj u mysliteľov starogréckej a rímskej civilizácie, jasnejšie podobné myšlienky formulovali aj diela vynikajúcich predstaviteľov vedeckého myslenia stredoveku a renesancie.

Na konci 18. storočia sa spoľahlivo zistilo, že základom prejavu klamstva života sú chemické premeny látok, niekedy jednoduché a často prekvapivo zložité. A práve od tohto obdobia sa začína skutočná kronika spojenia oboch vied, kronika bohatá na najjasnejšie fakty a epochálne objavy, ktorých ohňostroje sa dnes nezastavia ...

V počiatočných fázach v nej dominovali vitalistické názoryktorý tvrdil, že chemické zlúčeniny sa uvoľňujú zo živých organizmov nie je možné získať umelo, bez účasti magickej životnej sily≫.

Drvivú ranu pre priaznivcov vitalizmu zasiahli práce F. Wöhlera, ktorý dostal typickú látku živočíšneho pôvodu - močovina z kyanátu amónneho... Následné štúdie o postavení vitalizmu sa nakoniec podkopali.

V polovici XIX storočia. organická chémia je už definovaná ako chémia uhlíkových zlúčenín všeobecne - či už sú to látky prírodného pôvodu alebo syntetické polyméry, farbivá alebo lieky.

Organická chémia postupne prekonávala bariéry stojace na ceste k poznaniu živej hmoty.

V roku 1842 uskutočnil N.N. Zinin syntéza anilín, v roku 1854 dostal M. Berthelot syntéza množstvo zložitých organických látok vrátane tuky.

V roku 1861 A.M. Butlerov ako prvý syntetizoval sladkú látku - metylenit, do konca storočia sa úspešne vykonávajú syntézy množstvo aminokyselín a tukov , a začiatok nášho storočia sa niesol v znamení prvých syntéz bielkovinové polypeptidy.

Tento trend, ktorý sa rýchlo a plodne rozvíjal, sa formoval na začiatku 20. storočia. v nezávislom chémia prírodných zlúčenín.

Medzi jej brilantné víťazstvá možno pripísať dekódovanie štruktúry a syntézy biologicky dôležitých alkaloidov, terpenoidov, vitamínov a steroidov a za vrchol jej úspechov v polovici tohto storočia treba považovať kompletnú chemickú syntézu chinínu, strychnínu, reserpínu, penicilínu a prostaglandínov.

Desiatky vied sa dnes zaoberajú biologickými problémami, v ktorých sú myšlienky a metódy biológie, chémie, fyziky, matematiky a iných oblastí poznania úzko prepojené.

Arzenál nástrojov používaných v biológii je obrovský. To je jeden zo zdrojov jej rýchleho pokroku, základ spoľahlivosti jej záverov a úsudkov.

Cesty biológie a chémie v poznaní mechanizmov vitálnej činnosti prebiehajú vedľa seba, a to je prirodzené, pretože živá bunka je skutočným kráľovstvom veľkých a malých molekúl, ktoré neustále interagujú, vznikajú a miznú ...

Nájde tu oblasť použitia a jednu z nových vied- bioorganická chémia.

Bioorganická chémia je veda, ktorá skúma vzťah medzi štruktúrou organických látok a ich biologickými funkciami.

Predmetom skúmania sú: biopolyméry, vitamíny, hormóny, antibiotiká, feromóny, signálne látky, biologicky aktívne látky rastlinného pôvodu, ako aj syntetické regulátory biologických procesov (lieky, pesticídy atď.), Bioregulátory a jednotlivé metabolity.

Táto veda ako časť (súčasť) organickej chémie skúma aj zlúčeniny uhlíka.

V súčasnosti existuje 16 miliónov organických látok.

Dôvody rozmanitosti organických látok:

1) Zlúčeniny atómov uhlíka (C) môžu interagovať navzájom a s ostatnými prvkami periodickej tabuľky D.I. Mendeleev. V takom prípade sa vytvárajú reťazce a cykly.

2) Atóm uhlíka môže byť v troch rôznych hybridných stavoch. Štvorstenná konfigurácia atómu C → planárna konfigurácia atómu C.

3) Homológia je existencia látok s podobnými vlastnosťami, kde sa každý člen homológnej série líši od predchádzajúcej skupiny skupinou - CH2-.

4) Izoméria je existencia látok, ktoré majú rovnaké kvalitatívne a kvantitatívne zloženie, ale odlišnú štruktúru.

A) M. Butlerov (1861) vytvoril teóriu štruktúry organických zlúčenín, ktorá dodnes slúži ako vedecký základ organickej chémie.

B) Základné ustanovenia teórie štruktúry organických zlúčenín:

1) atómy v molekulách sú navzájom spojené chemickými väzbami v súlade s ich valenciou;

2) atómy v molekulách organických zlúčenín sú navzájom spojené v určitej sekvencii, ktorá určuje chemickú štruktúru molekuly;

3) vlastnosti organických zlúčenín závisia nielen od počtu a povahy ich základných atómov, ale aj od chemickej štruktúry molekúl;

4) v molekulách existuje vzájomný vplyv navzájom spojených aj nie priamo spojených atómov;

5) chemická štruktúra látky sa dá určiť štúdiom jej chemických premien a naopak, štruktúrou látky sa dajú charakterizovať jej vlastnosti.

Objekty štúdia bioorganickej chémie sú teda:

1) biologicky dôležité prírodné a syntetické zlúčeniny: proteíny a peptidy, nukleové kyseliny, uhľohydráty, lipidy,

2) biopolyméry zmiešaný typ - glykoproteíny, nukleoproteíny, lipoproteíny, glykolipidy atď .; alkaloidy, terpenoidy, vitamíny, antibiotiká, hormóny, prostaglandíny, rastové látky, feromóny, toxíny,

3) ako aj syntetické drogy, pesticídy atď.

Biopolyméry sú vysokomolekulárne prírodné zlúčeniny, ktoré sú základom všetkých organizmov. Sú to proteíny, peptidy, polysacharidy, nukleové kyseliny (NK), lipidy.

Bioregulátory sú zlúčeniny, ktoré chemicky regulujú metabolizmus. Sú to vitamíny, hormóny, antibiotiká, alkaloidy, lieky atď.

Znalosti o štruktúre a vlastnostiach biopolymérov a bioregulátorov nám umožňujú pochopiť podstatu biologických procesov. Vytvorenie štruktúry proteínov a NC tak umožnilo rozvinúť predstavy o biosyntéze proteínov matice a úlohe NCs pri uchovávaní a prenose genetickej informácie.

Hlavnou úlohou bioorganickej chémie je objasniť vzťah medzi štruktúrou a mechanizmom účinku zlúčenín.

Z toho, čo bolo povedané, je zrejmé, že bioorganická chémia je vedecký smer, ktorý sa vyvinul na spojnici mnohých odvetví chémie a biológie.

V dnešnej dobe sa stala základnou vedou. V podstate ide o chemický základ modernej biológie.

Rozvíjaním základných problémov chémie živého sveta prispieva bioorganická chémia k riešeniu problémov so získavaním prakticky dôležité lieky pre medicínu, poľnohospodárstvo, množstvo priemyselných odvetví.

Hlavné ciele:

- izolácia študovaných zlúčenín v individuálnom stavekryštalizáciou, destiláciou, rôznymi typmi chromatografie, elektroforézou, ultrafiltráciou, ultracentrifugáciou, protiprúdovou distribúciou atď. P .;

- vytvorenie štruktúry,vrátane priestorovej štruktúry založenej na prístupoch organickej a fyzikálno-organickej chémie s využitím hmotnostnej spektrometrie, rôznych typov optickej spektroskopie (IR, UV, laser atď.), röntgenovej štrukturálnej analýzy, nukleárnej magnetickej rezonancie, elektrónovej paramagnetickej rezonancie, disperzie optickej rotácie a kruhového chroizmu, metód rýchleho kinetika atď. v kombinácii s počítačovými výpočtami;

- chemická syntézaa chemická modifikáciazlúčeniny, ktoré sú predmetom štúdie, vrátane úplnej syntézy, syntézy analógov a derivátov, s cieľom potvrdiť štruktúru, objasniť vzťah medzi štruktúrou a biologickou funkciou, získať prakticky cenné lieky;

- biologické testovaniezískané zlúčeniny in vitro a in vivo.

Riešenie základných úloh B. x. dôležité pre ďalší pokrok v biológii. Bez objasnenia štruktúry a vlastností najdôležitejších biopolymérov a bioregulátorov je nemožné pochopiť podstatu životných procesov a ešte viac nájsť spôsoby, ako zvládnuť také zložité javy, ako sú:

Rozmnožovanie a prenos dedičných znakov,

Normálny a malígny rast buniek, -

Imunita, pamäť, prenos nervových impulzov a oveľa viac.

Štúdium vysoko špecializovaných biologicky aktívnych látok a procesov prebiehajúcich s ich účasťou zároveň môže otvoriť zásadne nové príležitosti pre rozvoj chémie, chemickej technológie a techniky.

Medzi problémy, ktorých riešenie je spojené s výskumom v oblasti biologickej chémie, patria:

Výroba prísne špecifických vysoko aktívnych katalyzátorov (na základe štúdie štruktúry a mechanizmu pôsobenia enzýmov),

Priama premena chemickej energie na mechanickú (na základe štúdie svalovej kontrakcie),

Využitie v technológii chemických princípov uchovávania a prenosu informácií uskutočňovaných v biologických systémoch, princípov samoregulácie viaczložkových systémov bunky, predovšetkým selektívnej permeability biologických membrán, a oveľa viac.

Vymenované problémy ležia ďaleko za hranicami vlastných boľševikov; vytvára však základné predpoklady pre rozvoj týchto problémov a poskytuje hlavné opory pre rozvoj biochemického výskumu, ktorý už súvisí s oblasťou molekulárnej biológie. Rozsah a dôležitosť riešených problémov, rozmanitosť metód a úzke prepojenie s inými vednými disciplínami zabezpečili rýchly rozvoj biológie.

V 50. rokoch sa bioorganická chémia objavila ako samostatné pole. 20. storočie

V rovnakom období začal tento smer robiť prvé kroky v Sovietskom zväze.

Zásluhu na tom mal akademik Michail Michajlovič Šemyakin.

Potom ho silne podporili vedúci Akadémie vied A.N. Nesmeyanov a N.N. Semenov a už v roku 1959 bol v systéme Akadémie vied ZSSR vytvorený základný ústav chémie prírodných zlúčenín Akadémie vied ZSSR, ktorý viedol od okamihu svojho vzniku (1959). do roku 1970. V rokoch 1970 až 1988, po smrti Michaila Michajloviča Šemyakina, v čele ústavu stál jeho študent a nasledovník akademik Yu A. Ovchinnikov. „Rozvíja sa v hlbinách organickej chémie od samého začiatku svojho vzniku ako vedy, nielenže sa živila a živí všetkými pojmami organickej chémie, ale aj sama ju neustále obohacuje o nové myšlienky, nový vecný materiál zásadného významu, nové metódy,“ uviedol akademik, významný vedec v odbore oblasť organickej chémie Michail Michajlovič Šemyakin (1908-1970) "

V roku 1963 bola usporiadaná Katedra biochémie, biofyziky a chémie fyziologicky aktívnych látok Akadémie vied ZSSR. Spoločníkmi MM Shemyakina v tejto aktivite a niekedy aj v boji boli akademici A. N. Belozersky a V. A. Engelgardt; už v roku 1965 akademik A. N. Belozersky založil medzifakultné laboratórium bioorganickej chémie na Moskovskej štátnej univerzite, ktoré dnes nesie jeho meno.

Metódy a vyšetrovanie: hlavný arzenál je metódy organickej chémie,na riešenie štrukturálnych a funkčných problémov sú však zapojené aj rôzne fyzikálne, fyzikálno-chemické, matematické a biologické metódy.

Aminokyseliny ( aminokarboxylové kyseliny) - sú bifunkčné zlúčeniny, ktoré obsahujú v molekule dve reaktívne skupiny: karbonyl (–COOH), aminoskupinu (–NH2), atóm α-uhlíka (v strede) a radikál (odlišný pre všetky α-aminokyseliny).

Aminokyseliny je možné považovať za deriváty karboxylových kyselín, v ktorých je jeden alebo viac atómov vodíka nahradených amínovými skupinami.

Aminokyseliny (okrem glycínu) existujú v dvoch stereoizomérnych formách - L a D, ktoré otáčajú rovinu polarizácie svetla doľava a doprava.

Všetky živé organizmy syntetizujú a asimilujú iba L-aminokyseliny a D-aminokyseliny sú pre ne buď ľahostajné alebo škodlivé. V prírodných proteínoch sú hlavne a-aminokyseliny, v ktorých molekule je aminoskupina pripojená k prvému atómu (a-atómu) uhlíka; P-aminokyseliny majú aminoskupinu na druhom atóme uhlíka.

Aminokyseliny sú monoméry, z ktorých sú postavené molekuly polyméru - proteíny alebo proteíny.

Ako už bolo uvedené skôr, takmer všetky prírodné a-aminokyseliny sú opticky aktívne (s výnimkou glycínu) a patria do série L. To znamená, že v projekcii Fisher, ak je doleumiestnite substituent a karboxylová skupina je hore, potom bude aminoskupina vľavo.

To samozrejme neznamená, že všetky prírodné aminokyseliny otáčajú rovinu polarizovaného svetla rovnakým smerom, pretože smer otáčania je určený vlastnosťami celej molekuly, a nie konfiguráciou jej asymetrického atómu uhlíka. Väčšina prírodných aminokyselín má S-konfiguráciu (v prípade, že obsahuje jeden asymetrický atóm uhlíka).

Niektoré mikroorganizmy syntetizujú aminokyseliny série D. Takéto aminokyseliny sa nazývajú „neprirodzené“.

Konfigurácia proteinogénnych aminokyselín koreluje s D - glukózou; takýto prístup navrhol E. Fischer v roku 1891. Vo Fischerových priestorových vzorcoch zaujímajú substituenty na chirálnom atóme C-2 polohu, ktorá zodpovedá ich absolútnej konfigurácii (to sa dokázalo o 60 rokov neskôr).

Na obrázku sú znázornené priestorové vzorce D- a L-alanínu.

Všetky aminokyseliny, s výnimkou glycínu, sú opticky aktívne vďaka svojej chirálnej štruktúre.

Enantiomérne formy alebo optické antipódy majú rôzne indexy lomu (kruhový dvojlom) a rôzne molárne koeficienty extinkcie (kruhový dichroizmus) pre ľavú a pravú kruhovo polarizovanú zložku lineárne polarizovaného svetla. Otáčajú rovinu oscilácie lineárneho polarizovaného svetla v rovnakých uhloch, ale v opačných smeroch. Rotácia prebieha tak, že obe svetelné zložky prechádzajú opticky aktívnym médiom rôznymi rýchlosťami a sú fázovo posúvané.

Uhol natočenia a,určené na polarimetri, môžete určiť konkrétnu rotáciu [a] D.

IZOMÉRIA Aminokyselín

1) Izoméria uhlíkového skeletu

Nešpecifické metabolity .

Špecifické metabolity :

a). tkanivové hormóny (parahormóny);

b). skutočné hormóny.

Nešpecifické metabolity - metabolické produkty produkované ktoroukoľvek bunkou v procese života a majúcou biologickú aktivitu (CO 2, kyselina mliečna).

Špecifické metabolity - odpadové produkty produkované určitými špecializovanými typmi buniek, ktoré majú biologickú aktivitu a špecifickosť pôsobenia:

a) tkanivové hormóny - BAS vyrábaný špecializovanými bunkami má vplyv hlavne na miesto výroby.

b) skutočné hormóny - produkovaný endokrinnými žľazami

Účasť biologicky aktívnych látok na rôznych úrovniach neuromorálnej regulácie:

Úroveň I. : miestne alebo miestne nariadenie Za predpokladu humorných faktorov : v podstate - nešpecifické metabolity a v menšej miere - špecifické metabolity (tkanivové hormóny).

II. Stupeň regulácie : regionálny (organ).tkanivové hormóny.

Úroveň III - medziregion, medzisystémová regulácia. Humorálna regulácia je uvedená endokrinné žľazy.

Úroveň IV. Úroveň celého organizmu.Nervová a humorálna regulácia sú na tejto úrovni regulácie správania podriadené.

Regulačný vplyv na akejkoľvek úrovni je určený mnohými faktormi:

množstvo biologicky aktívna látka;

2. množstvo receptory;

3. citlivosť receptory.

Vo svojom poradícitlivosť závisí:

a). z funkčného stavu bunky;

b). o stave mikroprostredia (pH, koncentrácia iónov atď.);

v). o trvaní vplyvu rušivého faktora.

Miestna regulácia (1. stupeň regulácie)

Streda je tkanivová tekutina. Hlavné faktory:

Kreatívne spojenia.

2. Nešpecifické metabolity.

Kreatívne spojenia - výmena medzi bunkami makromolekulami, ktoré prenášajú informácie o bunkových procesoch a umožňujú priateľské fungovanie tkanivových buniek. Toto je jeden z evolučne starých spôsobov regulácie.

Keylons - látky, ktoré poskytujú tvorivé spojenia. Predstavujú ich jednoduché proteíny alebo glykoproteíny, ktoré ovplyvňujú delenie buniek a syntézu DNA. Narušenie tvorivých spojení môže byť základom mnohých chorôb (rast nádorov), ako aj procesu starnutia.

Nešpecifické metabolity -CO 2, kyselina mliečna - pôsobia v mieste tvorby na susedné skupiny buniek.

Regionálne (orgánové) nariadenie (2. stupeň regulácie)

1. nešpecifické metabolity,

2. špecifické metabolity (tkanivové hormóny).

Systém tkanivových hormónov

Látka	Miesto výroby	efekt
Seratonin	črevná sliznica (enterochromafínové tkanivo), mozog, krvné doštičky	mediátor CNS, vazokonstrikčný účinok, hemostáza vaskulárnych doštičiek
Prostaglandíny	derivát kyseliny arachidónovej a linolénovej, telesné tkanivo	Vazomotorický účinok a dilatátor a konstrikčný účinok zvyšujú kontrakcie maternice, zvyšujú vylučovanie vody a sodíka, znižujú vylučovanie enzýmov a HCl v žalúdku.
Bradykinín	Peptid, krvná plazma, slinné žľazy, pľúca	vazodilatačný účinok, zvyšuje vaskulárnu permeabilitu
Acetylcholín	mozog, gangliá, neuromuskulárne synapsie	uvoľňuje hladké svalstvo ciev, znižuje kontrakcie srdca
Histamín	derivát histidínu, žalúdok a črevá, koža, žírne bunky, bazofily	sprostredkovateľ receptorov bolesti, rozširuje mikrocievy, zvyšuje vylučovanie žalúdočných žliaz
Endorfíny, enkefalíny	mozog	analgetické a adaptačné účinky
Hormóny zažívacieho traktu	produkované v rôznych častiach tráviaceho traktu	podieľať sa na regulácii procesov vylučovania, motility a absorpcie

Úvod

Každý živý organizmus je otvorený fyzikálno-chemický systém, ktorý môže aktívne existovať iba za podmienok dostatočne intenzívneho toku chemických látok potrebných na vývoj a udržiavanie štruktúry a funkcie. Pre heterotrofné organizmy (zvieratá, huby, baktérie, prvoky, rastliny bez chlorofylu) dodávajú chemické zlúčeniny všetku alebo väčšinu energie potrebnej pre ich život. Okrem toho, že dodávajú živým organizmom stavebný materiál a energiu, vykonávajú pre jeden organizmus rôzne funkcie informačných nosičov, zabezpečujú vnútrodruhovú a medzidruhovú komunikáciu.

Biologická aktivita chemickej zlúčeniny by sa teda mala chápať ako jej schopnosť meniť funkčné schopnosti tela ( in vitro alebo invivo) alebo spoločenstvo organizmov. Táto široká definícia biologickej aktivity znamená, že takmer každá chemická zlúčenina alebo zloženie zlúčenín má nejaký druh biologickej aktivity.

Aj chemicky veľmi inertné látky môžu mať pri správnom podaní znateľný biologický účinok.

Pravdepodobnosť nájdenia biologicky aktívnej zlúčeniny medzi všetkými chemickými zlúčeninami je teda takmer jednotná, nájsť chemickú zlúčeninu s daným typom biologickej aktivity je však dosť náročná úloha.

Biologicky aktívne látky- chemické látky potrebné na udržanie životnej činnosti živých organizmov s vysokou fyziologickou aktivitou pri nízkych koncentráciách vo vzťahu k určitým skupinám živých organizmov alebo ich bunkám.

Na jednotku biologickej aktivity chemická látka odoberie minimálne množstvo tejto látky schopné inhibovať vývoj alebo spomaliť rast určitého počtu buniek, tkanív štandardného kmeňa (biotesty) v jednotke živného média.

Biologická aktivita je relatívny pojem. Jedna a tá istá látka môže mať rôznu biologickú aktivitu vo vzťahu k rovnakému typu živého organizmu, tkaniva alebo bunky, v závislosti od hodnoty pH, teploty a prítomnosti ďalších biologicky aktívnych látok. Netreba dodávať, že ak hovoríme o rôznych biologických druhoch, potom môže byť účinok látky rovnaký, vyjadrený v rôznej miere, priamo opačný, alebo môže znateľne pôsobiť na jeden organizmus a môže byť inertný pre iný.

Každý typ biologicky aktívnej látky má svoje vlastné metódy stanovenia biologickej aktivity. Takže pre enzýmy je metódou na stanovenie aktivity registrácia rýchlosti spotreby substrátu (S) alebo rýchlosti tvorby reakčných produktov (P).

Každý vitamín má svoju vlastnú metódu na stanovenie aktivity (množstvo vitamínu v testovanej vzorke (napríklad tablety) v jednotkách IU).

V lekárskej a farmakologickej praxi sa často používa taký koncept ako LD 50 - t.j. koncentrácia látky, po zavedení ktorej polovica testovaných zvierat uhynie. Toto je miera toxicity biologicky aktívnych látok.

Klasifikácia

Najjednoduchšia klasifikácia - Všeobecné - rozdeľuje všetky BAS do dvoch tried:

• endogénne
• exogénne

Medzi endogénne látky patrí