![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Биологически активные вещества |
I. Введение. К биологически активным веществам относятся: ферменты, витамины и гормоны. Это жизненно важные и необходимые соединения, каждое из которых выполняет незаменимую и очень важную роль в жизнедеятельности организма. Переваривание и усвоение пищевых продуктов происходит при участии ферментов. Синтез и распад белков, нуклеиновых кислот, липидов, гормонов и других веществ в тканях организма представляет собой также совокупность ферментативных реакций. Впрочем, и любое функциональное проявление живого организма - дыхание, мышечное сокращение, нервно-психическая деятельность, размножение и т.д. - тоже непосредственно связаны с действием соответствующих ферментных систем. Иными словами, без ферментов нет жизни. Их значение для человеческого организма не ограничивается рамками нормальной физиологии. В основе многих заболеваний человека лежат нарушения ферментативных процессов. Витамины могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих свое действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях. Это органические соединения различной химической структуры, которые необходимы для нормального функционирования практически всех процессов в организме. Они повышают устойчивость организма к различным экстремальным факторам и инфекционным заболеваниям, способствуют обезвреживанию и выведению токсических веществ и т.д. Гормоны - это продукты внутренней секреции, которые вырабатываются специальными железами или отдельными клетками, выделяются в кровь и разносятся по всему организму в норме вызывая определенный биологический эффект. Сами гормоны непосредственно не влияют на какие-либо реакции клетки. Только связавшись с определенным, свойственным только ему рецептором вызывается определенная реакция. Нередко гормонами называют и некоторые другие продукты обмена веществ, образующиеся во всех или лишь в некоторых тканях, обладающие в большей или меньшей степени физиологической активностью и принимающие участие в регуляции функций организма животных Однако такое широкое толкование понятия &quo ; гормоны&quo ; лишает его всякой качественной специфичности. Термином &quo ; гормоны&quo ; следует обозначать только те активные продукты обмена веществ, которые образуются в специальных образованиях - железах внутренней секреции. Биологически активные вещества, образующиеся в других органах и тканях, принято называть &quo ; стимуляторами&quo ;. Биологически активные продукты обмена веществ образуются и в растениях, но относить эти вещества к гормонам совершенно не правильно. А теперь познакомимся с каждой группой веществ, входящей в состав биологически активных, отдельно. II. Ферменты.1.История открытия. В основе всех жизненных процессов лежат тысячи химических реакций. Они идут в организме без применения высокой температуры и давления, т.е. в мягких условиях. Вещества, которые окисляются в клетках человека и животных, сгорают быстро и эффективно, обогащая организм энергией и строительным материалом. Но те же вещества могут годами храниться как в консервированном виде, так и на воздухе в присутствии кислорода. Возможность быстрого переваривания продуктов в живом организме осуществляется благодаря присутствию в клетках особых биологических катализаторов - ферментов.
Термин &quo ;фермент&quo ; (ferme um по-латыни означает &quo ;бродило&quo ;, &quo ;закваска&quo ; ) был предложен голландским ученым Ван-Гельмонтом в начале XYII века. Так он назвал неизвестный агент , принимающий активное участие в процессе спиртового брожения. Экспериментальное изучение ферментативных процессов началось в XYIII столетии, когда французский естествоиспытатель Р. Реомюр поставил опыты, чтобы выяснить механизм переваривания пищи в желудке хищных птиц. Он давал хищным птицам глотать кусочки мяса, заключенные в просверленную металлическую трубочку, которая была прикреплена к тонкой цепочке. Через несколько часов трубочку вытягивали из желудка птицы и выяснилось, что мясо частично растворилось. Поскольку оно находилось в трубочке и не могло подвергаться механическому измельчению, естественно было предположить, что на него воздействовал желудочный сок. Это предположение подтвердил итальянский естествоиспытатель Л. Спалланцани. В металлическую трубочку, которую заглатывали хищные птицы, Л.Спалланцани помещал кусочек губки. После извлечения трубки из губки выжимали желудочный сок. Затем нагревали мясо в этом соке, и оно полностью в нем &quo ; растворялось&quo ;. Значительно позже ( 1836г) Т. Шванн открыл в желудочном соке фермент пепсин (от греческого слова pep o - &quo ;варю&quo ;) под влиянием которого и происходит переваривания мяса в желудке. Эти работы послужили началом изучения так называемых протеолитических ферментов. Важным событием в развитии науки о ферментах явились работы К.С. Киргоффа. В 1814 г. действительный член Петербургской Академии наук К.С.Киргофф выяснил, что проросший ячмень способен превращать полисахарид крахмал в дисахарид мальтозу, а экстракт дрожжей расщеплял свекловичный сахар на моносахариды - глюкозу и фруктозу. Это были первые исследования в ферментологии. Хотя на практике применение ферментативных процессов было известно с незапамятных времен (сбраживание винограда, сыроварение и др.) В разных изданиях применяются два понятия : &quo ;ферменты&quo ; и &quo ; энзимы&quo ;. Эти названия идентичны. Они обозначают одно и тоже - биологические катализаторы. Первое слово переводится как &quo ;закваска&quo ; , второе - &quo ;в дрожжах&quo ;. Долгое время не представляли,что происходит в дрожжах, какая сила, присутствующая в них, заставляет вещества разрушаться и превращаться в более простые. Только после изобретения микроскопа было установлено, что дрожжи - это скопление большого количества микроорганизмов, которые используют сахар в качестве своего основного питательного вещества. Иными словами, каждая дрожжевая клетка &quo ;начинена&quo ; ферментами способными разлагать сахар. Но в то же время были известны и другие биологические катализаторы, не заключенные в живую клетку, а свободно &quo ;обитающие&quo ; вне ее. Например, они были найдены в составе желудочных соков, клеточных экстрактов. В связи с этим в прошлом различали два типа катализаторов: считалось, что собственно ферменты неотделимы от клетки и вне ее не могут функционировать, т.е. они &quo ;организованы&quo ;. А &quo ;неорганизованные&quo ; катализаторы, которые могут работать вне клетки, называли энзимами.
Такое противопоставление &quo ;живых&quo ; ферментов и &quo ;неживых&quo ; энзимов объяснялось влиянием виталистов, борьбой идеализма и материализма в естествознании. Точки зрения ученых разделились. Основоположник микробиологии Л. Пастер утверждал, что деятельность ферментов определяется жизнью клетки. Если клетку разрушить, то прекратиться и действие фермента. Химики во главе с Ю. Либихом развивали чисто химическую теорию брожения, доказывая, что активность ферментов не зависит от существования клетки. В 1871 г. русский врач М.М. Манассеина разрушила дрожжевые клетки, растирая их речным песком. Клеточный сок, отделенный от остатков клеток, сохранял свою способность сбраживать сахар. Через четверть века немецкий ученый Э. Бухнер получил бесклеточный сок прессованием живых дрожжей под давлением до 5 10 Па. Этот сок, подобно живым дрожжам, сбраживал сахар с образованием спирта и оксида углерода (IV): фермент C6H12O6--->2C2H5OH 2CO2 Работы А.Н. Лебедева по исследованию дрожжевых клеток и труды других ученых положили конец виталистическим представления в теории биологического катализа, а термины &quo ;фермент&quo ; и &quo ;энзим&quo ; стали применять как равнозначные. 2.Свойства ферментов.Будучи белками, ферменты обладают всеми их свойствами. Вместе с тем биокатализаторы характеризуются рядом специфических качеств, тоже вытекающих из их белковой природы. Эти качества отличают ферменты от катализаторов обычного типа. Сюда относятся термолабильность ферментов, зависимость их действия от значения рН среды, специфичность и, наконец, подверженность влиянию активаторов и ингибиторов. Термолабильность ферментов объясняется тем, что температура, с одной стороны, воздействует на белковую часть фермента, приводя при слишком высоких значениях к денатурации белка и снижению каталитической функции, а с другой стороны, оказывает влияние на скорость реакции образования фермент-субстратного комплекса и на все последующие этапы преобразования субстрата, что ведет к усилению катализа. Зависимость каталитической активности фермента от температуры выражается типичной кривой. До некоторого значения температуры (в среднем до 5О°С) каталитическая активность растет, причем на каждые 10°С примерно в 2 раза повышается скорость преобразования субстрата. В то же время постепенно возрастает количество инактивированного фермента за счет денатурации его белковой части. При температуре выше 50°С денатурация ферментного белка резко усиливается и, хотя скорость реакций преобразования субстрата продолжает расти, активность фермента, выражающаяся количеством превращенного субстрата, падает. Детальные исследования роста активности ферментов с повышением температуры, проведенные в последнее время, показали более сложный характер этой зависимости, чем указано выше: во многих случаях она не отвечает правилу удвоения активности на каждые 10°С в основном из-за постепенно нарастающих конформационных изменений в молекуле фермента. Температура, при которой каталитическая активность фермента максимальна, называется его температурным оптимумом. Температурный оптимум для различных ферментов неодинаков.
Такая же трубка отходит от селезеночной вены, входя в вену больного. Получается замкнутый цикл. С помощью насоса зараженная кровь прогоняется через живой фильтр. Процедура длится примерно час. Этого времени хватает, чтобы донорская селезенка "расправилась" с микробами, возвратив человеку кровь очищенной и обогащенной биологически активными веществами. В особо тяжелых случаях череэ"несколько дней подключение повторяется. Но, как правило, эффект достигается с первого раза: анализ крови показывает резкое улучшение, кровь становится стерильной. Достоинство этого метода еще и в том, что такое очищение стимулирует собственные защитные силы организма человека. Селезенка больного "устает", истощает свои резервы в борьбе с инфекцией, активность ее резко падает. А донорская оказывает организму необходимую поддержку, осаждая и поглощая болезнетворные микробы и токсины, помогает ей восстановить свои силы. С помощью нового метода возвращено к жизни уже 40 пациентов. Метод перспективен, его, как считают советские ученые, можно будет применять и при других инфекционных заболеваниях
2. Влияние радиоактивных веществ на организм человека (WinWord97/2000)
3. Ядовитые вещества и их влияние на организм человека
4. Роль живых организмов в биологическом круговороте
9. Реферат - Физиология (Транспорт веществ через биологические мембраны)
10. Применение имплантантов с биологически активным пористо-порошковым покрытием
11. Дешевый активный уголь для поглощения вредных веществ
12. Биологически Активные Добавки в производстве косметики
13. Биологически Активные Добавки в производстве косметики
14. Биологически активные добавки к пище при коррекции массы тела и лечении атеросклероза
16. О реакции пресноводной гидры на экзогенные биологически активные (гормо-нальные) соединения
17. Биологически активные добавки к пище
18. Адсорбция ионных и неионных поверхностно-активных веществ (ПАВ)
19. Генномодифицированые источники. Биологически активные добавки
20. Пищевые и биологически активные добавки
21. Физическая сущность биологически активных излучений
25. Химия поверхностно-активных веществ
26. Поверхностно-активные вещества
28. Определение активности ферментов
29. Ферменты биологической мембраны
30. Активність ферментів енергетичного обміну ембріональних трансплантатів
31. Размеры звезд. Плотность их веществ
32. Анализ медико-биологических данных с использованием Excel и СПП STADIA
33. Биологические особенности двоякодышащих и кистепёрых рыб
34. Биологическая продуктивность лесных ландшафтов
35. Биологические периоды в жизни птиц
36. Биологическая характеристика возбудителей вирусных трансфузионных гепатитов
37. Биологическое и химическое оружие
41. Лекарственные вещества, угнетающие центральную нервную систему
42. Серое и белое вещество головного мозга
43. Макрофаги перитонеального экссудата как модель фагоцитоза и нарушений фагоцитарной активности
44. Испытание врачей на себе действия наркотических веществ
46. Влияние почв на загрязнение токсическими веществами
47. Создание и ведение Красных Книг - действенная форма сохранения биологического разнообразия
48. Активные формы работ на уроках математики
49. Исследование влияния функциональных химических веществ на обезвоживание волокнистой массы
50. Биологические факторы формирования личности
51. Проектирование активных RC-фильтров
52. Передающий модуль бортового ретранслятора станции активных помех
57. Минеральные вещества в пище
58. Биологическое и социальное в человеке
59. Сильнодействующие ядовитые вещества. Гидразин и его производные
60. Природные душистые вещества и современная химия
61. Химия в биологии , медицине, производстве лекарственных веществ
62. Применение химических веществ группы углеводов в росписи тканей
63. Управление ликвидностью коммерческого банка посредством активных операций
64. Характеристика основных групп веществ пищевых продуктов
66. История применения активно - реактивной схемы в противотанковых гранатометах
67. Активное противление злу (по произведениям Василя Быкова)
68. Весы для измерения космологического роста массы вещества
69. Действующие вещества лекарственных растений
73. Биологические основы развития ребенка и влияние на него факторов внешней среды
74. Лекарственные вещества, угнетающие центральную нервную систему
75. Литература - Фармакология (вещества, влияющие на адренергические синапсы)
76. Локализация функций в коре больших полушарий. Электрическая активность головного мозга
77. Строение, свойства и биологическая роль биотина и тиамина
78. Функциональная активность лейкоцитов в условиях воздействия на организм высокой и низкой температур
80. Лекции - онкология (список вредных для здоровья веществ)
81. Злоупотребления психоактивными веществами
83. Взаимодействие интенсивного лазерного излучения с веществом
84. Обзор биологических наномоторов
85. Эскиз к портрету биологической эволюции
89. Эволюция биологических механизмов запасения энергии
90. Структурная и молекулярная организация генного вещества
91. Группы биологических факторов
92. Фонон - квант биологической (клеточной) мембраны
93. Биологические ритмы как способ существования живой материи
94. Математическое моделирование при активном эксперименте
95. Анализ поведенческой активности безработных
97. Видео практикум как активный метод развития профессионального мышления студентов
99. Системные основы правосубъектности в приложение к естественным правам биологических видов