§ 9. Биологически активные вещества

1. Назовите важнейшие группы биологически активных веществ.

Гормоны, феромоны, витамины, алкалоиды, антибиотики.

2. Какую химическую природу могут иметь гормоны? Приведите примеры. В чем выражается специфичность гормонов? Чем объясняется это свойство?

По химической природе гормоны разнородны. Одни из них имеют белковую природу (гормон роста соматотропин, гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон), другие являются производными аминокислот (гормоны щитовидной железы тироксин и трийодтиронин, мозгового вещества надпочечников адреналин и норадреналин). Гормоны половых желез и коры надпочечников представляют собой стероиды.

Специфичность гормонов выражается в том, что они действуют только на определенные мишени (например, гормон роста влияет преимущественно на клетки костной и хрящевой тканей). Это свойство объясняется тем, что связывать молекулы того или иного гормона способны лишь те клетки, которые имеют специальные рецепторы для этого гормона.

3. На основании материала, изученного в 9-м классе, докажите, что избыточная и недостаточная секреция гормонов ведет к нарушениям процессов жизнедеятельности и развития организма.

Заболевания щитовидной железы связаны, как правило, с избытком либо недостатком продуцируемых ею гормонов. Повышенное образование гормонов щитовидной железы сопровождается развитием базедовой болезни. Наиболее часто она встречается у женщин. Ее характерными внешними признаками являются зоб и пучеглазие. У больных повышается температура тела и учащается сердечный ритм. Они суетливы, многословны и раздражительны. Несмотря на возросший аппетит, существенно теряют массу тела.

Дефицит гормонов щитовидной железы не менее опасен, чем их избыток. В детском возрасте он вызывает развитие кретинизма, который проявляется в задержке роста, умственного и полового развития. А у взрослого человека развивается микседема — заболевание, сопровождающееся отечностью лица и конечностей, ломкостью и выпадением волос, сухостью и бледностью кожи.

Избыток соматотропина в детском возрасте ведет к гигантизму — усиленному росту тела в длину. Выработка чрезмерного количества соматотропного гормона возможна и у взрослого человека. В таком случае возникает акромегалия. Это заболевание сопровождается увеличением размеров кистей, стоп и черепа. Страдающие от акромегалии пациенты жалуются на головные боли, повышенную утомляемость, ослабление умственных способностей, расстройство зрения.

Встречается не только гипер-, но и гипофункция передней доли гипофиза. Первые признаки дефицита соматотропина обычно проявляются в возрасте 2—3 лет и характеризуются отставанием ребенка в росте от своих сверстников. Пропорции тела и умственное развитие при этом сохраняются на уровне нормы. Единственный способ выздоровления — прием искусственного гормона роста. В противном случае больной, даже повзрослев, рискует остаться очень невысоким человеком.

4. Какие функции выполняют феромоны? Что общего у феромонов и гормонов? В чем заключается главное отличие между этими группами биологически активных веществ?

Феромоны используются для узнавания особей своего вида, привлечения брачных партнеров, в качестве сигналов об опасности или меток, указывающих границы индивидуальной территории, дорогу к дому и т. д.

Феромоны, как и гормоны, действуют в малых концентрациях и представляют собой сигнальные вещества. Однако гормоны регулируют процессы жизнедеятельности внутри организма, а феромоны в качестве химических сигналов передаются другим особям.

5. Какова биологическая роль витаминов? Что может служить источником витаминов для человека и животных?

Биологическая роль витаминов связана с их участием в различных биохимических и физиологических процессах — обмене минеральных и органических веществ, образовании эритроцитов, развитии костей, свертывании крови и т. д. Многие витамины входят в состав сложных ферментов, обеспечивая их функционирование.

Основным источником витаминов для гетеротрофных организмов является пища. Поставщиками витаминов для животных и человека также могут быть симбиотические микроорганизмы. Некоторые витамины организм способен вырабатывать самостоятельно.

6. Что представляют собой алкалоиды? Какое значение имеют эти соединения в природе и жизни человека?

Алкалоиды — природные азотсодержащие органические соединения, обладающие выраженной физиологической активностью.

Считается, что основная функция этих веществ в природе и жизни человека — защитная. Так, высокое содержание алкалоидов в ряде растений защищает их от поедания животными, препятствует развитию болезнетворных бактерий и паразитических грибов.

Известно, что некоторые алкалоиды в малых дозах могут оказывать лечебное действие.

7. С чем связано применение антибиотиков в медицине? Используя знания, полученные при изучении организма человека в 9-м классе, объясните, почему злоупотребление антибиотиками нередко приводит к расстройствам пищеварения, ослаблению защитных сил организма, болезням печени и почек?

Антибиотики используются для предотвращения и лечения воспалительных процессов, вызванных бактериальной микрофлорой.

Злоупотребление антибиотиками нередко приводит к расстройствам пищеварения и ослаблению защитных сил организма, потому что эти явления связаны с токсическим воздействием больших доз антибиотиков на клетки организма человека, гибелью нормальной микрофлоры кишечника и кожи, а также с тем, что подавление инфекций антибиотиками не даёт возможности иммунной системе человека работать в полную силу.

Употреблении большого количества антибиотиков может привести к болезням печени и почек, потому что печень и почки – своеобразные фильтры, которые очищают организм от чужеродных и токсичных веществ (в том числе и от антибиотиков), обеспечивая их химическую переработку (нейтрализацию) и дальнейшее выведение.