§ 9-1. Біялагічна актыўныя рэчывы: вітаміны, алкалоіды, антыбіётыкі
| Сайт: | Профильное обучение |
| Курс: | Біялогія. 11 клас |
| Книга: | § 9-1. Біялагічна актыўныя рэчывы: вітаміны, алкалоіды, антыбіётыкі |
| Напечатано:: | Гость |
| Дата: | Воскресенье, 28 Апрель 2024, 15:28 |
Вітаміны — нізкамалекулярныя арганічныя рэчывы, якія забяспечваюць нармальнае працяканне працэсаў жыццядзейнасці. Неабходнасць вітамінаў для арганізма звязана з іх удзелам у розных біяхімічных і фізіялагічных працэсах — абмене мінеральных і арганічных рэчываў, утварэнні эрытрацытаў, развіцці касцей, згусанні крыві і г. д. Многія вітаміны ўваходзяць у састаў складаных ферментаў і забяспечваюць іх функцыянаванне.
Сутачная патрэбнасць арганізма ў вітамінах невялікая, але пры іх недахопе парушаецца абмен рэчываў і развіваюцца характэрныя захворванні. Залішняе паступленне вітамінаў таксама можа стаць прычынай паталагічных змяненняў у арганізме.
*Хваробы, звязаныя з недахопам ці поўнай адсутнасцю пэўных вітамінаў у ежы, былі вядомы чалавецтву задоўга да адкрыцця саміх вітамінаў. Адным з такіх захворванняў з'яўляецца цынга, першыя дакладныя ўпамінанні пра якую належаць да эпохі крыжовых паходаў. Аж да канца XIX ст. гэта хвароба мела шырокае распаўсюджванне, забіраючы тысячы жыццяў. Яшчэ адной сумна вядомай хваробай была беры-беры, ад якой пакутавала да 30 % насельніцтва Паўднёва-Усходняй Азіі і Японіі. Гэта цяжкае захворванне пашкоджвала нервовую і сардэчна-сасудзістую сістэмы чалавека.
У канцы XIX ст. на востраве Ява, дзе асноўным прадуктам харчавання быў шліфаваны рыс, працаваў нідэрландскі ўрач К. Эйкман. Ён заўважыў, што ў курэй, якіх кармілі гэтым рысам, развівалася хвароба, аналагічная беры-беры чалавека. Калі курэй пачыналі карміць неачышчаным рысам, птушкі папраўляліся. Эйкман зрабіў выснову, што ў абалонках зярнят рысу змяшчаецца невядомае рэчыва, якое перашкаджае развіццю беры-беры. І сапраўды, экстракт з рысавага вотруб'я меў гаючае ўздзеянне на людзей, якія пакутуюць на гэтае захворванне. Далейшыя даследаванні ў 1929 г. прынеслі Эйкману Нобелеўскую прэмію.
Аднак у чыстым выглядзе рэчыва, якое вылечвала беры-беры, упершыню выдзеліў польскі біяхімік К. Функ у 1912 г. Высветлілася, што гэта арганічнае злучэнне змяшчае групу –NH2, г. зн. уяўляе сабой амін. Гэта быў першы вітамін, выдзелены ў крышталічным выглядзе. Цяпер ён вядомы пад назвай тыямін (вітамін В1). Тады ж Функ прапанаваў тэрмін «вітаміны» (ад лац. vita — жыццё), г. зн. «аміны жыцця». Пасля высветлілася, што многія вітаміны не змяшчаюць амінагрупы, аднак назва, уведзеная Функам, трывала ўкаранілася ў медыцыне і біялогіі.*
Асноўнай крыніцай вітамінаў для гетэратрофных арганізмаў з’яўляецца ежа. Пры гэтым адны вітаміны змяшчаюцца пераважна ў раслінных прадуктах, а другія — у прадуктах жывёльнага паходжання. Пастаўшчыкамі вітамінаў для жывёл і чалавека таксама могуць быць сімбіятычныя мікраарганізмы. Напрыклад, бактэрыі, якія жывуць у тоўстым кішэчніку чалавека, сінтэзуюць вітаміны В6, В12 і інш.
Некаторыя вітаміны арганізм здольны выпрацоўваць самастойна. Аднак для гэтага неабходна паступленне з ежай іх папярэднікаў — правітамінаў. Так, у печані чалавека з карацінаў, якія змяшчаюцца ў раслінных прадуктах, утвараецца вітамін А. Пад дзеяннем ультрафіялетавага выпраменьвання ў скуры адбываецца сінтэз вітаміна D з правітаміна (вытворнага халестэрыну).
Вітаміны маюць розную хімічную структуру і ўласцівасці, іх малекулы могуць быць гідрафобнымі ці гідрафільнымі. У адносінах да растваральнікаў вылучаюць дзве групы вітамінаў — тлушчарастваральныя (напрыклад, А, D) і водарастваральныя (C, вітаміны групы В і інш.). *Больш дэталёвая інфармацыя пра вітаміны змяшчаецца ў табліцы 9-1.1.*
*Табліца 9-1.1. Характарыстыка найважнейшых вітамінаў, неабходных чалавеку
|
Вітамін(-ы) |
Асноўныя крыніцы |
Біялагічная роля |
Наступствы недахопу |
|
Тлушчарастваральныя вітаміны |
|||
|
А (рэцінол) |
Печань, яечны жаўток, малако і малочныя прадукты. На правітаміны (караціны) багатыя: морква, таматы, салодкі перац, шпінат і інш. |
Патрэбны для росту, развіцця эпітэліяльных і іншых тканак, сінтэзу зрокавага пігменту радапсіну |
Затрымка росту ў дзяцей. Сухасць скуры і рагавіцы вока. Парушэнне змрочнавага зроку (курыная слепата) |
|
Групы D |
Рыбін тлушч, печань, яечны жаўток. Сінтэзуюцца ў скуры пад дзеяннем УФ-выпраменьвання |
Узмацняюць засваенне кальцыю і фосфару. Неабходны для фарміравання касцей і зубоў |
Рахіт у дзяцей (дэфармацыя касцей, затрымка росту зубоў). Размякчэнне і ломкасць касцей у дарослых |
|
Водарастваральныя вітаміны |
|||
|
В1 (тыямін) |
Зерне злакаў, мука грубага памолу, бабовыя, дрожджы, печань |
Уваходзіць у састаў ферментаў, якія рэгулююць абмен арганічных рэчываў |
Беры-беры (запаленне нерваў, паралічы, атрафія мышцаў, парушэнні работы сэрца і сасудаў) |
|
В6 (пірыдаксін) |
Мяса, рыба, малако, печань, дрожджы, зялёныя органы раслін. Сінтэзуецца сімбіятычнымі мікраарганізмамі тоўстага кішэчніка |
Рэгулюе абмен бялкоў і амінакіслот. Удзельнічае ва ўтварэнні гемаглабіну |
Павышаная стамляльнасць, дэпрэсія, запаленне скуры, дыярэя, парушэнне ўтварэння эрытрацытаў |
|
В12 (кабаламін) |
Мяса, рыба і іншыя морапрадукты, яйкі, малако і малочныя прадукты. Сінтэзуецца сімбіятычнымі мікраарганізмамі тоўстага кішэчніка |
Уваходзіць у састаў ферментаў, якія ўдзельнічаюць у сінтэзе РНК. Стымулюе крывятварэнне |
Парушэнне крывятварэння і работы нервовай сістэмы |
|
С (аскарбінавая кіслата) |
Цытрусавыя, чорныя парэчкі, яблыкі, салодкі перац, капуста, шыпшына і інш. |
Удзельнічае ў акісляльна-аднаўленчых рэакцыях. Патрэбны для сінтэзу бялку злучальнай тканкі (калагену), антыцел (імунаглабулінаў) |
Зніжэнне імунітэту. Пашкоджанне сценак крывяносных сасудаў. Цынга (кроватачывасць дзясен, выпадзенне зубоў, незагойныя кроватачывыя язвы і г. д.). |
Алкалоіды — прыродныя азотазмяшчальныя арганічныя злучэнні, якія валодаюць выяўленай фізіялагічнай актыўнасцю. Алкалоіды маюць пераважна расліннае паходжанне, але таксама вызначана, што яны сінтэзуюцца некаторымі грыбамі і жывёламі. Большасць алкалоідаў ядавітыя для жывёл і чалавека і маюць горкі смак. Лічыцца, што асноўная функцыя гэтых рэчываў у жывых арганізмах — ахоўная. Так, высокае ўтрыманне алкалоідаў у шэрагу раслін ахоўвае іх ад паядання жывёламі, перашкаджае развіццю хваробатворных бактэрый і паразітычных грыбоў.
Вядома, што некаторыя алкалоіды ў малых дозах могуць аказваць лячэбнае дзеянне. Адны з іх уплываюць на работу нервовай сістэмы, другія — на тонус крывяносных сасудаў і г. д. Напрыклад, кадэін і марфін выкарыстоўваюцца ў медыцыне ў якасці моцных абязбольвальных сродкаў (аднак іх прыём выклікае наркатычную залежнасць). Атрапін ужываецца для зняцця спазмаў гладкіх мышцаў, кафеін — для стымуляцыі работы нервовай і сардэчна-сасудзістай сістэм пры некаторых хваробах і атручэннях ядамі, якія прыгнятаюць цэнтральную нервовую сістэму (ЦНС).
.
Антыбіётыкі — біялагічна актыўныя рэчывы прыроднага ці сінтэтычнага паходжання, якія падаўляюць рост і развіццё жывых клетак або выклікаюць іх гібель. Большасць вядомых прыродных антыбіётыкаў выпрацоўваецца мікраарганізмамі — бактэрыямі, мікраскапічнымі грыбамі (напрыклад, пеніцылін). Гэтыя рэчывы прыгнятаюць ці спыняюць жыццядзейнасць іншых мікраарганізмаў.
*Механізмы дзеяння антыбіётыкаў на клеткі-мішэні розныя. Адны з іх парушаюць пранікальнасць клетачных мембран, другія прыгнятаюць сінтэз мурэіну — асноўнага кампанента клетачнай сценкі бактэрый, трэція парушаюць структуру малекул ДНК такім чынам, што становіцца немагчымым іх падваенне і (ці) счытванне спадчыннай інфармацыі. Дзеянне некаторых антыбіётыкаў выяўляецца ў прыгнечанні сінтэзу бялкоў, РНК ці АТФ або ў інгібіраванні іншых ферментатыўных працэсаў.*
Антыбіётыкі знаходзяць шырокае ўжыванне ў медыцыне для лячэння захворванняў, выкліканых хваробатворнымі бактэрыямі, паразітычнымі пратыстамі і грыбамі. Некаторыя антыбіётыкі падаўляюць рост і размнажэнне злаякасных клетак арганізма і ў сувязі з гэтым выкарыстоўваюцца ў супрацьпухліннай тэрапіі. Важна памятаць, што антыбіётыкі трэба прымаць толькі па назначэнні ўрача, прычым строга выконваць рэкамендацыі па іх прыёме. Самалячэнне і злоўжыванне антыбіётыкамі нярэдка прыводзіць да паслаблення ўласнай аховы арганізма, гібелі сімбіятычных мікраарганізмаў кішэчніка, захворванняў печані і нырак.
Вітаміны — гэта нізкамалекулярныя арганічныя злучэнні, якія ўдзельнічаюць у абмене рэчываў і неабходныя для нармальнай жыццядзейнасці арганізмаў. Алкалоіды абараняюць жывыя арганізмы ад хваробатворных мікраарганізмаў і паглынання. Антыбіётыкі прыгнятаюць рост і размнажэнне мікраарганізмаў, злаякасных клетак або выклікаюць іх гібель.
 |
1. Назавіце найважнейшыя групы біялагічна актыўных рэчываў. 2. Якая біялагічная роля вітамінаў? Што можа служыць крыніцай вітамінаў для чалавека і жывёл? 3. Што ўяўляюць сабой алкалоіды? Якое значэнне маюць гэтыя злучэнні ў прыродзе і жыцці чалавека? 4. Што такое антыбіётыкі? Апішыце механізмы іх дзеяння на клеткі-мішэні. 5*. З чым звязана выкарыстанне антыбіётыкаў у медыцыне? Выкарыстоўваючы веды, атрыманыя пры вывучэнні арганізма чалавека ў 9-м класе, растлумачце, чаму злоўжыванне антыбіётыкамі нярэдка прыводзіць да расстройстваў стрававання, аслаблення ахоўных сіл арганізма, хвароб печані і нырак. |
Якасная рэакцыя на аскарбінавую кіслату (вітамін С)
Заданне рэкамендуецца выконваць у школе. Будзьце асцярожныя пры рабоце з рэактывамі, выконвайце правілы тэхнікі бяспекі!
Аскарбінавая кіслата лёгка акісляецца. Прадукт яе акіслення — дэгідрааскарбінавая кіслата, далучаючы два атамы вадароду, зноў аднаўляецца да аскарбінавай кіслаты.
Якасная рэакцыя на вітамін С заснавана на тым, што ён пры акісленні, аднаўляе гексацыянаферат (III) калію K3[Fe(CN)6], вядомы пад назвай «чырвоная крывяная соль», да гексацыянаферату (II) калію — K4[Fe(CN)6]. Апошні, узаемадзейнічаючы з іонам Fe3+, утварае гексацыянаферат (II) жалеза — берлінскі лазурак Fe4[Fe(CN)6]3.
- Падрыхтуйце ўзоры для даследавання. Гэта могуць быць розныя фруктовыя сокі (яблычны, апельсінавы, грэйпфрутавы, лімонны і інш.), сокі, атрыманыя з капусты, бульбы ці іншай агародніны, выцяжка з пладоў шыпшыны і г. д.
- Перад аналізам развядзіце сокі вадой.
- Таксама ў якасці ўзораў падрыхтуйце пітную ці дыстыляваную ваду і раствор аскарбінавай кіслаты (яе можна набыць у аптэцы).
- Да ўзораў, якія даследуюцца, прыліце крыху раствору чырвонай крывяной солі.
- Перамяшайце змесціва, а потым дабаўце да кожнага ўзору некалькі кропель раствору FeCl3. У растворах, што змяшчаюць вітамін С, развіваецца сіне-зялёнае афарбоўванне з наступным выпадзеннем сіняга (ці сіне-зялёнага) асадку берлінскага лазурку.
● У якіх даследаваных вамі ўзорах была выяўлена аскарбінавая кіслата?
● Як вы думаеце, на чым заснаваны ўдзел вітаміну С у акісляльна-аднаўленчых працэсах у арганізме?