Презентация по биологии на темуБиологически активные вещества(10 класс)

БІОЛОГІЧНО АКТИВНІ РЕЧОВИНИ

Біологічно активними речовинами називають продукти біологічного синтезу, що у мізерно малій концентрації виявляють фізіологічний ефект. За своєю хімічною природою це — різноманітні органічні сполуки. До універсальних біологічно активних речовин, властивих усім живим організмам без винятку, належать ферменти, вітаміни ,гормони та інші

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Історія відкриття вітамінів У другій половині XIX століття вважалося, що харчова цінність продуктів визначається вмістом в них білків, жирів, вуглеводів, мінеральних солей і води. Між тим за століття людство накопило чималий досвід тривалих морських подорожей, коли при достатніх запасах продовольства люди гинули від цинги. Чому? На це питання не було відповіді до тих пір, поки в 1880 році російський вчений Микола Лунін, що вивчав роль мінеральних речовин в живленні, не відмітив, що миші, що поглинали штучну їжу, складену зі всіх відомих частин молока (казеїну, жиру, цукру і солей), чахнули і гинули. А мишки, що отримували натуральне молоко, були веселі і здорові. З цього виходить, що в молоці... містяться ще інші речовини, незамінні для живлення, - зробив вивід учений. Ще через 16 років знайшли причину хвороби бері-бері, поширеної серед жителів Японії і Індонезії, що харчувалися в основному очищеним рисом. Лікареві Ейкману, що працював в тюремному госпіталі на острові Ява допомогли... кури, що бродили по двору. Їх годували очищеним зерном, і птиці страждали на захворювання, що нагадувало бері-бері. Варто було відмітити його на рис неочищений - хвороба проходила. Першим виділив вітамін в кристалічному вигляді польський вчений Казимир Функ в 1911 році. Рік потому він же придумав і назву - від латинського vita - життя.

Вітамін Продукти рослинного походження Продукти тваринного походження А Морква, цитрусові Вершкове масло, сир, яйця, печінка, рибячий жир Бета-Каротин Морква, петрушка, шпинат, весняна зелень, диня, помідори, спаржа, капуста, брокколі, абрикоси D Молоко, яйця, рибячий жир, печінка тріски, жирні сорти риби Е Кукурудзяне, соняшникове, оливкове масла, горох, обліпиха К Зелені листяні овочі, шпинат, брюссельська, белокачанная і цвітна капуста, крупи з цілісного зерна В1 Сухі пивні дріжджі, свинина, проростки пшениці, овес, горіхи (фундук) В2 Дріжджовий екстракт, проростки пшениці, відрубай пшениці, соєві боби, капуста брокколі Печінка, яєчний жовток, сир РР Зелені овочі, горіхи, крупи з цілісного зерна, дріжджі Мясо, у тому числі куряче, печінка, риба, молоко, сир В5 Дріжджі, боби, гриби, рис Печінка, мясні субпродукти В6 Проростки і висівки пшениці, зелені листяні овочі Мясо, печінка, риба, молоко, яйця В9 Горіхи, зелені листяні овочі, боби, проростки пшениці, банани, апельсини Яйця, мясні субпродукти В12 Дріжджі, морські водорості Печінка, нирки, ікра, яйця, сир, молоко, сир, мясо, риба Н Яєчний жовток, печінка, нирки

Вітамін В1 тіамін антиневритический вітамін, аневрин, бері-бері вітамін, анти-бері-бері вітамін Вітамін В2 рибофлавін стимулятор зростання, вітамін зростання, вітамін G, лактофлавін Вітамін РР кислота нікотинова, нікотинамід Ніацин, антипелагричний вітамін, вітамін В3, Ніацин амид, амид нікотинової кислоти Вітамін В5 кислота пантотенова антидерматитный, чинник проти дерматиту курчат, фильтратный чинник, пантотен, вітамін BX Вітамін В6 піридоксин адермін, чинник Y Вітамін В12 ціанкобаламін антианемічний вітамін Вітамін ВС кислота фолиевая фолацин, птероилглутаминовая кислота, антианемічний вітамін, чинник зростання курчат, індекс С вироблений від англ. chicken - курча Вітамін С кислота аскорбінова протицинговий вітамін, протискорбутний вітамін Вітамін Р біофлавоноїд флавоноїди, вітамін проникності, капилляроукрепляющий вітамін Вітамін Н біотваней

Гормони це сигнальні речовини різноманітної хімічної природи, що виробляються клітинами організму і діють на інші клітини цього ж організму. Такі неспецифічні гормони ще називають гормоноїдами, або «гормоноподібними речовинами». Вони утворюються в усіх багатоклітинних організмів. Гормони у вузькому розумінні (власне гормони) властиві тільки високоорганізованим багатоклітинним тваринам. Це біологічно активні речовини регуляторної природи, які мають вузькоспрямовану дію, вони виробляються специфічними клітинами або залозами. Гормони є високоспецифічними, оскільки клітини, на які спрямована їх дія, на своїй поверхні мають спеціальні ділянки — рецептори, які взаємодіють з молекулами певних гормонів. Саме тому гормони здатні діяти за надзвичайно низької концентрації.

Гормони білкової природи синтезуються в гіпоталамусі, гіпофізі й підшлунковій залозі. Стероїдні гормони — похідні холестерину, продукуються в клітинах коркового шару надниркової залози, а статеві гормони — у статевих залозах. Третю групу становлять гормони — похідні амінокислоти тирозину, вони синтезуються в мозковому шарі надниркової залози , у щитовидній залозі і в епіфізі Гормони хребетних тварин й людини, поділяються на три групи.

Гормони також виробляються у високорозвинених безхребетних. Тільки на відміну від хребетних, їх синтез відбувається не в органах секреції, а в окремих клітинах, часто розкиданих по тілу, і переносяться вони не током крові, а за рахунок дифузії. Ці гормони визначають час линьки, статевого дозрівання, входження в діапаузу. Ювенільний гормон регулює проходження стадій метаморфозу у комах.

До гормоноподібних речовин відносять ті, які мають високу біологічну активність, але виробляються в неспеціалізованих клітинах і діють не вибірково — відразу на всі клітини, зокрема фактори росту — невеликі поліпептиди, які утворюються в клітинах тварин, що містяться в усіх тканинах. Фактори росту мають широкий спектр біологічної дії: стимулюють або пригнічують клітинні поділи, визначають швидкість диференціювання клітини. Розповсюджуються вони по тілу також шляхом дифузії.

Ще один тип гормоноподобніх речовин тварин — це простагландини— група, що налічує близько 20 біологічно активних речовин, які мають ліпідну природу. Синтезуються майже в усіх тканинах організму людини, включаючи й стінки кровоносних судин. Беруть участь у регуляції кров’яного тиску, визначають статеву активність, перебіг вагітності та багато іншого. Вважається, що простагландини відіграють ключову роль у регуляції запальних процесів. З’ясувалося, що в організмі людини саме ці речовини визначають підвищення температури тіла, яке знімається аспірином. Було зроблено висновок, що жарознижуючі властивості аспірину пов’язані саме з припиненням синтезу простагландинів. Англійцю Д. Вейну і шведам С. Бергстрему та Б. Самуельсону у 1982 р. Було вручено Нобелівську премію з фізіології й медицини.

Фітогормони Це низькомолекулярні речовини, що синтезуються в певних частинах рослин, а також у грибах і бактеріях, мають високу біологічну активність і виконують регуляторні функції (викликають старіння клітин, дозрівання й опадання плодів, проростання насіння, ріст рослин, формування тканин і органів, цвітіння). Фітогормони не виробляються спеціальними органами, клітинами або тканинами й діють переважно у тому самому місці, де й утворюються. По-друге, у клітинах рослин і грибів відсутні спеціальні рецептори, подібні до тих, що є у клітинах тварин, а тому дія фітогормонів залежить від їх концентрації і проявляється на багато повільніше. По-третє, ці речовини мають широку неспецифічну дію, обумовлену станом організму й навколишнього середовища. Розрізняють п’ять груп фітогормонів, які у свою чергу за характером дії можна поділити на стимулятори росту рослин й інгібітори .

Ауксини стимулюють ріст плодів і пагонів. Гетероауксин, який був уперше виділений із пліснявих грибів. Саме його використовують у садівництві для швидкого вкорінення черешків. Цитокініни спонукають клітинні поділи. Гібереліни стимулюють ріст рослин, прискорюють розвиток листя, дозрівання насіння. Абсцизова кислота, навпаки, гальмує ріст рослин, її накопичення в клітинах і тканинах стимулює процеси зів’янення й обпадання листя. Вона належить до того ж класу речовин, що і ювенільний гормон комах. Дію фітогормонів виявляє і етилен. З’ясувалось, у невеликих кількостях він утворюється в тканинах рослин і так само, як і абсцизова кислота, є інгібітором. Біологічні властивості етилену зараз широко використовуються для штучного дозрівання овочів і фруктів.

Алкалоїди складні органічні азотовмісні сполуки лужної реакції переважно рослинного походження, також є продуктом життєдіяльності грибів та деяких нижчих тварин Зараз відомо понад 5000 різноманітних алкалоїдів. 1804 р . аптекар Ф .Сертюрнер виділив перший алкалоїд , який був пізніше названий морфіном на честь Морфея. 1819 р. німецький аптекар К. Мейснер дав назву “ алколоїди” Функції алкалоїдів алкалоїди - це побічні продукти обміну речовин в рослинах, або вони служать резервом для синтезу білків, хімічним захистом від тварин і комах, регуляторами фізіологічних процесів або кінцевими продуктами детоксикації, знешкоджуючої речовини, накопичення яких могло б зашкодити рослині.

Відомості про діючі речовини лікарських рослин Складні гетероциклічні сполуки, за допомогою яких відбувається перетворення і збереження азоту в рослинах У рослинах алкалоїди перебувають у сполуках солей численних, іноді неорганічних кислот Солі алкалоїдів добре розчиняються у воді. Найвідоміші алкалоїди, що знаходять застосування в медицині, містяться в таких рослинах: у головках маку снотворного — морфін, у беладонні лікарській — атропін, у листках чаю китайського і зернах кави — кофеїн.

Відомості про діючі речовини лікарських рослин Найбільше алкалоїдів у рослинах таких родин: макових, пасльонових, жовтецевих, метеликових.

Дія на людський організм Алкалоїд хелідонін, який міститься в чистотілі звичайному, розслаблює гладенькі мязи кровоносних судин, знижуючи артеріальний тиск. Після вжи­вання атропіновміспих рослин зменшується секреція залоз травного апарату, розширюються зіниці очей, пульс приско­рюється, знижується тонус гладеньких мязів.

Найпоширеніші алкалоїди Атропін - антихолінергічну засіб, алкалоїд, що міститься в різних рослинах родини пасльонових: красавка, блекоті, різних видах дурману. Застосовують атропін при виразковій хворобі шлунка і дванадцятипалої кишки, пілороспазмі, холециститі, жовчнокамяній хворобі, при спазмах кишечнику і сечових шляхів, бронхіальній астмі, для зменшення секреції слинних, шлункових і бронхіальних залоз, при брадикардії, що розвилася в результаті підвищення тонусу блукаючого нерва. Кокаїн - стимулюючий засіб, що отримується з південноамериканської рослини коки. Жування листя коки допомагало індіанцям стародавньої імперії інків переносити високогірний клімат. Як і інші стимулюючі засоби, кокаїн зменшує апетит і може призвести лише до повного руйнування особи.

Найпоширеніші алкалоїди Кофеїн - психоактивну стимулюючий засіб з гірким смаком, без запаху. Дія кофеїну проявляється дуже швидко, через декілька хвилин після вживання. Впливаючи на центральну нервову систему головний і спинний мозок, кофеїн підсилює дихання, підвищує частоту і силу серцевих скорочень, прискорює обмін речовин, а тим самим створює відчуття бадьорості, знімає втому і сонливість. Морфін - один з головних алкалоїдів опію. Він використовувався і продовжує використовуватися під суворим контролі для полегшення болю. Крім того, його застосовували як «лікування» опіумної та алкогольної залежності.

Найпоширеніші алкалоїди Хінін - основний алкалоїд кори хінного дерева. Являє собою білий кристалічний порошок з сильним гірким смаком, що володіє жарознижувальну і знеболювальну властивостями, а також вираженим дією проти малярійних плазмодіїв. Це дозволило протягом тривалого часу використовувати хінін як засіб лікування малярії. Сьогодні з цією метою застосовують більш ефективні синтетичні препарати.

Токсини Токси́ни (від грец. toxikon — «отрута для використання на стрілах») — отруйні речовини, що виробляються живими клітинами або організмами. Індивідуальні сполуки, що спричинюють отруєння. Токсини майже завжди є білками, здатними до породження хвороби при контакті або абсорбції тканинами тіла через взаємодію з біологічними макромолекулами, наприклад ферментами або рецепторами. Токсини значно відрізняються силою дії від незначних (як токсин бджолиного укусу) до майже негайно смертельних (як зміїна отрута). Токсини також відрізняються механізмом дії, і можуть бути надзвичайно складними (отрута коничного равлика містить десятки маленьких білків, кожен з яких націлений на специфічний нервовий канал або рецептор), або відносно простими маленькими білками

Токсини в природі мають дві первинні функції: *Напад (павуки, змії, скорпіони, медузи, оси) *Захист (отруйна жаба, смертельний паслін, бджоли, оси) Деякі найкраще відомі типи токсинів за принципом дії включають: Некротоксини (Necrotoxins) — викликають некроз (смерть) клітин, з якими вони стикаються, і знищують всі типи тканин. Некротоксини передаються через кровотік, але поражають всі тканини. У людини, до цих токсинів найчутливіші шкіра і мязи. Організми, що виробляють некротоксини, включають: Павук коричневий відлюдник.Necrotizing fasciitis («хижі» бактерії) Гемотоксини (Heamotoxins, Haemorrhaginstoxins) — токсини, які ушкоджують кровоносні судини і викликають кровотечу. Гемолітичні токсини (Haemolysinstoxins) — токсини, які ушкоджують червоні кровяні тільця. Ямкоголові змії, наприклад гримуча змія. Нейротоксини (Neurotoxins) — перш за все впливають на нервові системи тварин. Організми, що виробляють нейротоксини, включають: Павук чорна вдова і деякі інші павуки. Скорпіони. Кубомедузи. Змії Elapidae. Коничний равлик. Міотоксини (Myotoxic) — токсини, що ушкоджують мязи. Нефротоксини (Nephrotoxins) — токсини, що ушкоджують нирки. Кардіотоксини (Cardiotoxins) — токсини, що ушкоджують серце..

Антибіотики Антибіотики (грец. αντι — проти, грец. βιοτικος — життєвий), органічні речовини, що синтезуються мікроорганізмами в природі для захисту від інтервенції інших видів мікроорганізмів, та володіють здатністю пригнічувати розвиток, або вбивати цих мікробів. Як правило, антибіотики виділяють з живих бактерій або грибів 1868—71 В. О. Манассеїн спостерігав антимікробні властивості плісені пеніцилу О. Г. Полотебнов застосовував її при лікуванні гнійних ран. Наприкінці 19 ст. І. І. Мечников встановив, що деякі бактерії (молочнокислі) пригнічують розвиток бактерій гниття. Він вперше запропонував використовувати для боротьби з хвороботворними мікроорганізмами їхніх антагоністів. 1909 П. Лященко виявив антимікробні речовини у тварин, а 1928 Б. П. Токін — у вищих рослин. В 1928 шотландський вчений Александер Флемінг виявив антибактеріальну дію плісняви Penicillium notatum, а в 1940 Г. Флорі (Florey) добув стійкий препарат пеніциліну.

Класифікація антибіотиків Величезна різноманітність антибіотиків і видів їх впливу на організм людини стало причиною класифікування і поділу антибіотиків на групи. За характером впливу на бактеріальну клітину антибіотики можна розділити на три групи: Бактеріостатичні (бактерії живі, але не здатні розмножуватися), Бактерициди (бактерії гинуть, але фізично продовжують бути присутнім в середовищі), Бактеріолітичні (бактерії гинуть, і руйнуються бактеріальні клітинні стінки).

Дія антибіотиків Антибіотики на відміну від антисептиків мають антибактеріальну активність не тільки при зовнішньому застосуванні, але і в біологічних середовищах організму при їх системному (перорально, внутрішньомязово, внутрішньовенно, ректально, вагінально та ін.) застосуванні.

Феромони Феромони (грец. φέρω — «нести» + ορμόνη — «спонукати, викликати») — біологічно активні речовини, продукти зовнішньої секреції які виділяють тварини. Є засобами сигналізації між особинами певної популяції (сімї). Розрізняють статеві феромони, феромони страху тощо. Феромони — біологічні маркери певного біологічного виду. Виділяються спеціалізованими залозами (екзокринні залози) або спеціальними клітинами. Пахучі виділення ссавців можуть впливати на статеву, материнську, територіальну, агресивну та інші форми поведінки, а також на фізіологічний та емоційний стан інших осіб

Історія відкриття У XIX столітті французький натураліст Жан Анрі Фабр виявив, що самка метелика Saturnia pavonia може залучити десятки самців метеликів до кімнати, де вона знаходиться. Фабр припустив, що самка посилає самцям якісь хімічні сигнали, які людина не може вловити, однак перевірити його припущення в ті часи ніхто так і не зміг. Лише наприкінці 50-х років XX століття групі німецьких вчених під керівництвом Адольфа Бутенандта вдалося екстрагувати секрет залоз самок метеликів шовкопряда (Bombyx mori), розібрати його на складові компоненти методом хроматографії і показати, що лише на одне з отриманих речовин самець реагує так само, як на присутність самки (тріпотінням крил). Щоб отримати 6 грамів цієї речовини, потрібно 500 тисяч метеликів. У 1959 році ентомологи Пітер Карлсон і Мартін Лушер запропонували називати феромонами (від грецького phero - несу і hormao - збуджую) речовини, які тварина будь-якого виду виділяє в навколишнє середовище і які викликають певні поведінкові або нейроендокринні реакції у іншої тварини того ж виду. Термін прижився і став дуже поширеним не тільки в науковій, але і в популярній пресі.

Класифікация феромонів За дією феромони розділяють на два основних типи: релізери і праймери. Релізери — тип феромонів, які спонукають особину до негайної дії і використовуються для привернення уваги статевих партнерів, для сигналів небезпеки та інших дій, які потребують негайної реакції. Праймери використовуються для формування певної поведінки у особин і впливають на їх розвиток, Наприклад, спеціальний феромон, який виділяється бджолою-маткою, пригнічує статевий розвиток інших бджіл-самок, таким чином перетворюючи їх на робочих бджіл. Розрізняють феромони: епагони — статеві (аттрактанти, афродизіаки), які забезпечують зустріч і пізнавання осіб різної статі і стимулюють статеву поведінку, одміхніони — мітки шляху, слідові феромони, феромони для мітки території. торібони — феромони страху, феромони тривоги, гонофіони — феромони, що викликають зміну статі, гамофіони — феромони статевого дозрівання, етофіони — феромони поведінки, наприклад агрегаційні феромони (викликають скупчення багатьох осіб

Фітонциди Фітонци́ди (від грецької phytón — рослина і лат. caedo — вбиваю) — біологічно активні речовини, що утворюються рослинами, які вбивають чи пригнічують зростання і розвиток бактерій, мікроскопічних грибів, та інші форми мікроорганізмів. Термін запропоновано Б. П. Токіним в 1928 році. Цим терміном вчені назвали речовини, які виділяються живими клітинами багатьох рослин для захисту від шкідників і хвороб.[1] Характерними представниками фітонцидів є ефірні олії, що їх видобувають з рослинної сировини за допомогою промислових технологій. Фітонцидами називають також секретовані рослинами фракції летких речовин, які практично неможливо зібрати в помітних кількостях. Ці фітонциди називають також «нативними антимікробними речовинами рослин». Хімічна природа фітонцидів не істотна для виконуваної функції, це може бути комплекс зєднань — глікозидів, терпеноїдів, дублильних речовин і ін., т.з. вторинних метаболітів.

Дія фітонцидів Негативні фітонциди грають важливу роль в імунітеті рослин і у взаєминах організмів в біогеоценозах. Виділення ряду фітонцидів посилюється при пошкодженні рослин. Леткі фітонциди (ЛАР) спроможні діяти на віддалі, наприклад фітонциди листя дуба, евкаліпта, сосни і багатьох інших. Потужність і спектр антимікробної дії фітонцидів різноманітні. Фітонциди часнику, цибулі, хрону вбивають багато видів простих бактерій (інфузорій) і нижчих грибів в перші хвилини і навіть секунди, комах — за короткий час (година-хвилина). Фітонциди — один з чинників природного імунітету рослин (рослини стерилізуються своїми продуктами життєдіяльності). Захисна роль фітонцидів виявляється не тільки в знищенні мікроорганізмів, але і в придушенні їх розмноження, в негативному хемотаксисі рухомих форм мікроорганізмів, в стимулюванні життєдіяльності мікроорганізмів, патогенних форм, що є антагоністами, для даної рослини, у відлякуванні комах тощо. Гектар соснового бору виділяє в атмосферу близько 5 кг/добу летких фітонцидів, ялівцевого лісу — близько 30 кг/добу, знижуючи кількість мікрофлори в повітрі. Тому в хвойних лісах (особливо в молодому сосновому бору), повітря практично стерильне (містить лише близько 200—300 бактерійальних кліток на 1 м3), що викликає зацікавлення гігієністів, озеленювачів тощо

Застосування У медичній практиці застосовують препарати цибулі, часнику, хрону, звіробою дірчастого (Hypericum perforatum) (препарат іманін) і ін. рослин, що містять фітонциди, для лікування гнійних ран, трофічних виразок, трихомонадного кольпіту. Фітонциди ряду інших рослин стимулюють рухову і секреторну активність шлунково-кишкового тракту, серцеву діяльність.

Як показали досліди професора Б. П. Токіна, кашка з натертої цибулі, часнику або хрону, покладена в закриту посудину з мясом або фруктами, оберігає їх від псування. Цікаво відзначити силу дії часнику на мікроби: туберкульозна паличка в висохлій мокроті залишається життєздатною до восьми місяців, карболова кислота і сулема вбивають її через 1-2 години, сірчана кислота вбиває мікроб туберкульозу протягом 30 хвилин, а фітонциди часнику — за 5 хвилин. Достатньо протягом трьох хвилин пожувати цибулю або часник, щоб убити в роті всі бактерії. Черемха виділяє найсильніші фітонциди (губителі мікробів), що містять синильну кислоту: найпростіші тварини — амеби, інфузорії — вбиваються фітонцидами черемхи в 5 хвилин. Фітонциди, що виділяються 1 гектаром ялівцю, можуть дезінфікувати всі сміттєві ящики великого міста Фітонциди листя дуба вбивають стійкий мікроб — дизентерійну паличку