Біологічно активні речовини (гормони, нейрогормони, фітогормони, вітаміни, антибіотики).

Біологічно активна речовина — це сполука, яка навіть у невеликій кількості має високу активність, впливаючи на різні біологічні процеси в живих організмах, такі як обмін речовин та енергії. До них належать вітаміни, ферменти, гормони, антибіотики, алкалоїди, феромони та інші органічні сполуки.

Основні характеристики БАР:

• Висока активність у малих дозах:

  Незначні кількості БАР можуть спричиняти значні зміни в організмі.

• Вплив на біологічні процеси:

  Вони регулюють метаболізм, синтез білків, передачу сигналів та інші життєво важливі процеси.

• Різноманітність хімічної природи:

  Це можуть бути як низькомолекулярні сполуки (наприклад, вітаміни), так і високомолекулярні (наприклад, ферменти).

• Природне походження та синтез:

  БАР можуть бути як ендогенними (виробляються самим організмом), так і екзогенними (надходять ззовні, наприклад, з їжею).

Приклади біологічно активних речовин:

• Вітаміни:

  Речовини, необхідні для нормального функціонування організму, наприклад, вітамін С або D.

• Ферменти:

  Біологічні каталізатори, що прискорюють хімічні реакції в клітинах, наприклад, ферменти травлення.

• Гормони:

  Хімічні "месенджери", що регулюють фізіологічні процеси, такі як ріст чи обмін речовин.

• Антибіотики:

  Речовини, що використовуються для боротьби з бактеріальними інфекціями.

• Алкалоїди:

  Органічні сполуки рослинного походження, що можуть мати різноманітний вплив на організм, наприклад, кофеїн.

• Основні характеристики БАР:

  • Висока активність у малих дозах:

    Незначні кількості БАР можуть спричиняти значні зміни в організмі.

  • Вплив на біологічні процеси:

    Вони регулюють метаболізм, синтез білків, передачу сигналів та інші життєво важливі процеси.

  • Різноманітність хімічної природи:

    Це можуть бути як низькомолекулярні сполуки (наприклад, вітаміни), так і високомолекулярні (наприклад, ферменти).

  • Природне походження та синтез:

    БАР можуть бути як ендогенними (виробляються самим організмом), так і екзогенними (надходять ззовні, наприклад, з їжею).

  Приклади біологічно активних речовин:

  • Вітаміни:

    Речовини, необхідні для нормального функціонування організму, наприклад, вітамін С або D.

  • Ферменти:

    Біологічні каталізатори, що прискорюють хімічні реакції в клітинах, наприклад, ферменти травлення.

  • Гормони:

    Хімічні "месенджери", що регулюють фізіологічні процеси, такі як ріст чи обмін речовин.

  • Антибіотики:

    Речовини, що використовуються для боротьби з бактеріальними інфекціями.

  • Алкалоїди:

    Органічні сполуки рослинного походження, що можуть мати різноманітний вплив на організм, наприклад, кофеїн.

Вітаміни — біологічно активні речовини, необхідні для життєдіяльності організму.

Вітаміни є необхідними для організму у дуже малих кількостях, проте при їх нестачі швидко розвиваються гіповітамінози та авітамінози, які навіть можуть призвести до смертельного результату.
Входячи до складу ферментів, вітаміни посилюють дію інших біологічно активних речовин, підвищують імунітет і опір організму до хвороб, стимулюють ріст та регенерацію тканин, тощо.
Вітаміни позначають латинськими літерами і ділять на 2 групи: водорозчинні та жиророзчинні.

• Водорозчинні вітаміни (B1,B2,B5,B6,B9,B12,PP,C) надходять в організм людини у вигляді водних розчинів.

• Жиророзчинні вітаміни (A,D,E,K) розчиняються у жирах їжі і всмоктуються разом з нею.

• Водорозчинні вітаміни

C (аскорбінова кислота) — бере участь в окисно-відновних процесах, підвищує стійкість до інфекцій. При гіповітамінозі розвивається хвороба ясен — цинга, уражаються стінки кровоносних судин (кровоточать ясна, зуби розхитуються і випадають). Якщо не відновити недолік цього вітаміну, то людина може загинути. Вітамін C міститься у овочах і фруктах, проте найбільше його у плодах шипшини, чорній смородині, обліписі і солодкому перці.

B1 (тіамін) — бере участь в обміні білків, жирів і вуглеводів, у проведенні нервового імпульсу. Вітамін B1 є необхідним для нормальної роботи нервової, ендокринної та імунної систем. Гіповітаміноз викликає захворювання поліневрит. Спочатку виникає безсоння, підвищена дратівливість, неспокій, головний біль. З'являються слабкість і біль у ногах. Найбільш багаті тіаміном вироби з борошна грубого помолу, що містять висівки, а також бобові рослини: горох, квасоля, соя.

B2 (рибофлавін) — бере участь у клітинному диханні. Гіповітаміноз вражає слизову оболонку куточків рота, у людини погано гояться ушкодження шкіри, сльозяться очі, розвивається світлобоязнь. Головними джерелами вітаміну B2 є молоко і молочні продукти, яйця, печінка, м'ясо, риба, хліб, гречана крупа.

B6 — бере участь в обміні речовин, при гіповітамінозі виникають захворювання шкіри, судоми, анемія.

B12 — бере участь у білковому обміні. При гіповітамінозі виникає анемія.

PP (нікотинова кислота) — забезпечує в організмі людини нормальну інтенсивність енергетичного обміну, бере участь у клітинному диханні, роботі травної системи.
При нестачі нікотинової кислоти розвивається пелагра — важке захворювання, пов'язане з ураженням центральної нервової системи, шлунково-кишкового тракту і шкіри. Джерелами вітаміну PP є крупи, хліб грубого помолу, бобові, м'ясо і внутрішні органи тварин (печінка, нирки, серце), риба та деякі овочі. Дуже високий вміст нікотинової кислоти у дріжджах, сушених грибах.

Жиророзчинні вітаміни

A (ретинол) — забезпечує нормальний ріст організму, формування скелета, розмноження клітин шкірних покривів, він є необхідним для нормального зору. Цей вітамін надходить у організм з продуктами тваринного походження. Він міститься у печінці риб та інших тварин, яйцях, маслі, сметані. У рослинах присутній рослинний пігмент бета-каротин, з якого вітамін A повільно утворюється у самому організмі людини. При гіповітамінозі настає куряча сліпота (зниження здатності розрізняти кольори у напівтемряві).

D (кальциферол) — регулює обмін Кальцію і Фосфору, які є необхідними для нормального утворення кісткової тканини. Він підвищує всмоктування цих мінеральних речовин у тонкому кишечнику і сприяє їх відкладенню в кістках. При гіповітамінозі розвивається захворювання — рахіт. Вітаміном D багаті в основному продукти тваринного походження: печінка риб, молочні продукти, яйця. Також вітамін D виробляється у шкірі людини під дією ультрафіолетового випромінювання (під час засмаги).

E — не дає вільним радикалам кисню руйнувати клітинні мембрани. При гіповітамінозі послаблюється статева функція, розвивається дистрофія скелетних м'язів. Джерелом цього вітаміну є рослинні масла, особливо нерафіновані. Вітамін E міститься також у печінці, яйцях, хлібобулочних виробах, гречці, бобових.

K — бере участь в утворенні протромбіну, без якого неможливо згортання крові. При гіповітамінозі знижується згортання крові. Вітамін K містять багато продуктів: цвітна капуста, салат, кабачки, яловича печінка. Крім того, цей вітамін виробляється бактеріями, що живуть у товстому кишечнику.

Деякі вітаміни (наприклад, вітаміни А, Е) є антиоксидантами -сполуками, що сповільнюють або припиняють небажані процеси окиснення в організмі. У харчовій промисловості їх використовують для запобігання псуванню продуктів.

Нестача (гіповітаміноз) або відсутність (авітаміноз) певних вітамінів може призвести до порушень обміну речовин, оскільки небілкова частина складних ферментів – вітаміни – потрібна для їхньої активності.

Гормони (від грец. гормао – збуджую, стимулюю) — високо специфічні біологічно активні речовини, які, виділяючись у невеликих кількостях, здійснюють значний вплив на організм далеко від місця свого синтезу.

На сьогоднішній час в ендокринології відомо близько 50 гормонів.

Гормони характеризуються рядом особливостей:

1) це високоактивні речовини, що утворюються в організмі в дуже малих кількостях, але значною мірою впливають на різні фізіологічні процеси;

2) дія гормонів специфічна: вони, як правило, регулюють один якийсь процес, не торкаючись інших, але впливають на цей процес майже у всіх клітинах і тканинах організму;

3) гормони, надходячи в кров, розносяться кровотоком і виконують свою роль далеко від місця синтезу, регулюючи переважно процеси обміну речовин;

4) в швидкості виникнення ефекту гормони поступаються нервовій системі; центральна нервова система контролює дію гормонів і регулює їх вплив на організм;

5) гормони виробляються лише органами ендокринної системи (залозами внутрішньої і змішаної секреції).

За хімічною природою гормони поділяють на три групи:

1) гормони білково-пептидної природи: гормони гіпофізу, гіпоталамусу, підшлункової залози, прищитоподібних залоз;

2) гормони – похідні амінокислот: гормони епіфізу, мозкової частини наднирників, щитоподібної залози;

3) гормони стероїдної природи: гормони кіркової частини наднирників, статевих залоз.

За характером дії розрізняють

• пускові (тропні гормони)

• виконавчі(гормони периферичних залоз).

За місцем синтезу виділяють

• ендокринні (наприклад, соматотропін),

• тканинні (наприклад, гістамін, серотонін)

• нейрогормони (наприклад, вазопресин, окситоцин).

• Нейрогормони (від нейро... і гормони) нейросекрети, фізіологічно активні речовини, що виробляються особливими нейронами – нейросекреторними клітинами. Як і медіатори, нейрогормонн секретуються нервовими закінченнями, але, на відміну від перших, виділяються в кров або тканинну рідину, що властиво гормонам.

• Нейромедіатори– біологічно активні речовини(ацетилхолін, норадреналін, адреналін, серотонін тощо), які беруть участь у передачі нервового імпульсу між двома нейронами, між нейронами та м’язовими клітинами тощо. Їх виробляють нервові та рецепторні клітини.

• Гормони та нейрогормони мають відносно короткий час існування в організмі – від кількох хвилин до годин. Після припинення їх секреції вони швидко втрачають активність під впливом певних ферментів.

Антибіотики– біологічно активні речовини, що їх синтезують мікроорганізми (бактерії, мікроскопічні гриби). У малих кількостях вони пригнічують або знищують інші мікроорганізми. Нині відомо понад 4000 антибіотиків, одні з них убивають мікроорганізми, інші – лише пригнічують їхній ріст. За механізмом дії розрізняють антибіотики, які порушують формування клітинної стінки бактерій (пеніциліни), такі, що руйнують їхню плазматичну мембрану або пригнічують синтез білків (тетрацикліни) чи нуклеїнових кислот. Їхня дія спрямована на такі біохімічні процеси, які є важливими для бактерій, але не відбуваються в організмі людини.

У харчовій промисловості антибіотики використовують для продовження терміну зберігання продуктів, тваринництві – для стимулювання росту молодих тварин.

Алкалоїди– це отруйні для тварин і людини біологічно активні сполуки різної хімічної природи, що містяться в клітинах багатьох рослин (їх також можуть виробляти деякі гриби й тварини, як-от молюски та жаби). Вони часто накопичуються у вакуолях разом з іншими речовинами. Алкалоїди мають сильну дію на нервову систему людини й тварин, можуть спричиняти збуджувальний (кофеїн, теобромін) або наркотичний ефект (наприклад, нікотин, морфін). Відомоприблизно 2500 видів покритонасінних рослин, що містять алкалоїди,здебільшого з родин Пасльонові, Лілійні, Макові, Коноплеві.

Фітогормони це – хімічні речовини, що виробляються в рослинах і регулюють їх ріст і розвиток. Утворюються головним чином в тканинах, що активно ростуть, на верхівках коренів і стебел.

На відміну від тварин, у рослин немає спеціалізованих залоз для утворення фітогормонів – їх синтезують окремі спеціалізовані клітини.

Проте, на відміну від тваринних гормонів, спектр їхньої дії

ширший: один фітогормон може регулювати кілька процесів, а на один процес можуть одночасно впливати кілька фітогормонів.

Виділяють п’ять основних груп фітогормонів – ауксини, гібереліни, цитокініни, абсцизини, етилен.

Ауксини синтезуються у верхівках пагонів і стимулюють ріст рослин шляхом розтягування клітин.

Гібереліни впливають на ріст і розвиток рослин, стимулюють цвітіння, проростання насіння, формування бульб і цибулин.

Цитокініни прискорюють поділ клітин, розвиток бічних бруньок,формування коренів і пагонів, стимулюють проростання насіння,обмін речовин, а також затримують процеси старіння.

Абсцизини (зокрема абсцизова кислота) сприпричиняють перехід рослин у стан спокою, збільшують тривалість цього періоду, стимулюють опадання листя, гальмують проростання насіння.

Етилен гальмує ріст, сприяє опаданню листя, дозріванню плодів,старінню клітин.

Фітонциди(від грец.фітон– рослина і цедо– вбивати) – це леткі біологічно активні речовини, які рослини виділяють для захисту від збудників хвороб, шкідників та взаємодії з іншими рослинами. Вони пригнічують життєдіяльність бактерій, мікроскопічних грибів та інших мікроорганізмів або вбивають їх.

Фітонциди використовують у медицині для лікування гнійних ран,виразок, а також у складі препаратів із цибулі, часнику, хрону, звіробою, евкаліпту.

та також затримують процеси старінняакож затримують процеси старінняечовин, а також затримують процеси старіння