Биология Справочники / Анатомия биологических терминов, Тезариус биолога, Сетков Н.А
..pdf*Латинское назвние чеснока “allium” произведено от имени бога “Аллия” (Тибет) (также “Allia” – левый приток Тибра). Чеснок – это единственное пищевое растение, которое содержит селен (антиоrсидант) и германий. Чеснок также входил в состав эликсира молодости, известного у буддистов.
**Пары и экстракты чеснока убивают дифтерийную палочку и холерные бактерии.
***Аллиин не обладает запахом чеснока, который свойственен только аллицину.
Аллоксан. От греч. “allos” – другой и ксантин*. Химическое соединение, инъекция которого экспериментальным животным (например, мышам и крысам) приводит к избирательному повреждению β-клеток островков Лангерганса, продуцирующих инсулин. При этом α-клетки, продуцирующие глюкагон, остаются интактными. Поэтому аллоксан используют для получения экспериментального (аллоксанового) диабета** (см. также статью Стрептозацин). Аллоксан получают при действии концентрированной азотной кислоты на мочевую кислоту.
*Под действием ксантиноксидазы окисляется в мочевую кислоту.
**Японским учёным Окамото (K. Okamoto) в начале 70-х годов было показано, что диабет может развиваться и у потомков крыс, заболевших аллоксановым диабетом, т. е. приобретённый признак (индуцированный диабет) передаётся следующим поколениям!?
Аллоксантин. От греч. “allos” – другой и “xantos” – жёлтый. Каротиноидный пигмент криптофитовых водорослей.
Аллопуринол. От греч. “allos” – другой, лат. “purus” – чистый (пурин) и “(ol)eum”
– масло. Синтетический препарат; угнетает процесс образования мочевой кислоты, снижает концентрацию уратов в крови и уменьшает отложение их в тканях и полостях тела. Является также ингибитором цитозольного фермента ксантиноксидазы, ответственного за образование некоторых форм АФК. Обладает выраженным терапевтическим эффектом при реперфузии (реоксигенации) органов и тканей после их кратковременной аноксии или ишемии. Используется как лекарственное средство при подагре, мочекаменной болезни, псориазе и некоторых лейкозах.
Аллостерия. От греч. “allos” – другой и “stereos” – пространственный.
Способность белка изменять пространственную конфигурацию под влиянием аллостерических регуляторов (см. статью Аллостерические регуляторы).
Аллостерические белки. От греч. “allos” – другой и “stereos” –
пространственный. Белки, свойства которых изменяются под действием аллостерических регуляторов (эффекторов), связывающихся с этими белками в специфических участках молекулы (аллостерических центрах – участках, отличающихся от активных центов).
Аллостерические ингибиторы. От греч. “allos” – другой и “stereos” –
пространственный. Вещества, подавляющие активность ферментов путём взаимодействия с отдельными участками молекулы фермента, расположенными вне активного центра. Такое связывание приводит к конформационным изменениям, снижающим активность фермента. Явление характерно, главным образом, для моноили олигомерных ферментов (см. статьи Аллостерические регуляторы (эффекторы) и Аллостерические белки).
Аллостерические регуляторы (эффекторы). От греч. “allos” – другой и “stereos” –
пространственный. Небольшие регуляторные молекулы, обратимо связывающиеся с аллостерическими центрами на поверхности белков (ферментов) и вызывающие изменение их формы и активности. В качестве эффекторов могут выступать аминокислоты, АТФ, адениловая кислота и другие соединения.
Аллостерический контроль. От греч. “allos” – другой и “stereos” –
пространственный. Контроль скорости протекания отдельных метаболических процессов в организме путём изменения активности ферментов, имеющих
аллостерические регуляторные центры. Обеспечивается за счёт способности молекул эффекторов, взаимодействующих с одним участком фермента, оказывать влияние на активность другого участка (активного центра). Другими словами, аллостерический контроль – это способность фермента изменять активность в результате присоединения к нему небольшой регуляторной молекулы в специальном сайте (аллостерическом центре). Процесс присоединения приводит к изменению конформации молекулы фермента и, как следствие, его активности (см.
статью Аллостерические регуляторы). Синоним – аллостерическая модуляция.
Аллофероны. От греч. “allos” – другой и лат. “ferio” – ударять, бить, поражать,
убивать. Иммунные комплексы насекомых, состоящие из 15 белков и обладающие иммуномодулирующей функцией. Как иммуностимуляторы превосходят по эффективности все известные стимуляторы высших организмов, поскольку активируют не только отдельные звенья иммунитета, но и всю иммунную систему полностью. Аллофероны выделяют из жирового тела опарышей (личинок мух), живущих в среде, предельно загрязнённой бактериями. Показано, что у самых различных патогенных бактерий нет резистентности к аллоферонам. Поэтому аллофероны называют также “антибиотиками насекомых” (см. также статью
Интерфероны).
Альбумины. От лат. “albumen” (“albuminis”) – белок, где “album” (“albus”) – белый
и суффикс “ин”, присутствие которого обязательно в названиях белков*. Простые глобулярные белки, хорошо растворимые в воде и солевых растворах. Относятся к основным резервным белкам организма, обладающим многочисленными физиологическими функциями. Так, альбумины плазмы крови, на долю которых приходится около 60 % от общего количества белков крови (35–45 г/л), определяют на 80 % коллоидно-осмотическое давление плазмы**. Кроме того, альбумины играют роль переносчиков многих веществ, транспортируемых кровью, таких как билирубин, уробилин, соли желчных кислот, жирные кислоты, витамины, некоторые гормоны (например, тироксин) и микроэлементы. Альбумины также связывают экзогенные вещества, в частности, антибиотики (пенициллин, сульфаниламиды), а также ионы тяжёлых металлов. Типичными представителями альбуминов являются лактальбумин – белок молока и овальбумин – яичный белок. Существуют и растительные альбумины, такие как лейкозин пшеничного зерна (от греч. “leykos” – белый), легумин и легумелин из семян гороха (от лат. названия семейства бобовых “Legumenosa”).
*Например, пепсин (фермент желудочного сока, от гр. “peptos” – переваривать), фибрин (волокнистый белок, обеспечивающий процесс свёртывания крови, от лат. “fibra” – волокно) и т. д.
**М. масса альбумина – одного из самых низкомолекулярных белков плазмы – составляет 69 kDa,
а М. масса преальбумина – 61 kDa.
Альгинаты. От лат. “alga” (“algae”) – морская трава, водоросль. Соли кислых полисахаридов, получаемых из бурых водорослей.
Используются в качестве сырья для изготовления синтетического шёлка. Показано, что альгинаты могут стать новыми компонентами для производства перспективных типов миниатюрных аккумуляторов, применяемых в различных “гаджитах”.
Альгиновые кислоты. От лат. “alga” (“algae”) – морская трава, водоросль.
Кислые, линейные полисахариды, построенные из остатков уроновых кислот (β-D-
маннуроновой и α-L-гулуроновой кислот, связанных 1→4 гликозидными связями) и содержащиеся в бурых водорослях (в частности, в ламинарии, или “морской капусте”), а также в некоторых бактериях. Представляют собой структурные вещества, относящиеся к природным гелеобразователям.
Альдогексозы. Гексозы, содержащие альдегидную группу. К альдогексозам относятся глюкоза*, аллоза, альтроза, манноза, гулоза, идоза, галактоза и талоза.
*Другое название глюкозы – декстроза (правовращающий сахар, от лат. “dexter” – правый).
Альдозы. Моносахариды (триозы, пентозы и гексозы), содержащие альдегидную группу, откуда и возникло название. Образуются при окислении первичной спиртовой группы многоатомных спиртов – глицерина, ксилита и сорбита (соответсвенно, альдотриозы, альдопентозы и альдогексозы).
Аманитин (α-аманитин). Грибной токсин (бициклический октапептид), яд бледной поганки (Amanita pelucida, Amanita phalloides), способный ингибировать эукариотические РНК-полимеразы: РНК-полимеразу ΙΙ аманитин подавляет при концентрации 1 мкг/мл; РНК-полимеразу Ι при концентрации 100 мкг/мл, а РНКполимераза ΙΙΙ остаётся активной вплоть до концентрации 1 мг/мл. Бледная поганка продуцирует также и другие токсические пептиды, такие как фаллоидин и фаллоин
(см. статью Фаллоидин).
Амигдалин. От имени древнегреческой богини красоты и молодости Амигдалы. Гликозид косточковых растений из семейства розоцветных (абрикос, горький миндаль, вишня, слива, персик), расщепляющийся в желудке с освобождением глюкозы и синильной кислоты (цианидов)*. Представляет собой сочетание дисахарида гентиобиозы и агликона, состоящего из остатков синильной кислоты и бензальдегида. Цианиды содержат и некоторые другие растения, например, пассифлора, на которой кормятся гусеницы геликонид, также накапливающие цианиды, что препятствует их поеданию птицами.
*Именно поэтому противоядием при отравлении цианидами служит глюкоза. Вспомните безуспешную попытку князя Феликса Юсупова с компанией отравить Григория Распутина синильной кислотой, помещённой в пирожное.
Амилаза. От греч. “amylum” – крахмал и суффикс “аза”, означающий, что это фермент*. Деполимераза – гидролитический фермент (гликозил-гидролаза), расщепляющий крахмал до олигосахаридов (сначала до декстринов, а затем до солодового сахара мальтозы). Существуют три типа амилазы – α, β и γ, различающиеся молекулярной массой и источником образования. Альфа-амилаза присутствует в слюне и в поджелудочном соке. Сладкий вкус зрелых плодов и солода – результат активности соответственно бета- и гамма-амилазы. Геном млекопитающих содержит множество копий гена AMY1, кодирующего α-амилазу, причём их количество варьирует у разных видов и даже у разных людей. Но у человека обнаружено наибольшее число копий этого гена, что отражает эволюционное приспособление к характеру питания, изменившемуся с появлением земледелия и, как следствие, увеличением объёмов потребляемого в пищу крахмала. Таким образом, амилаза человека – это продукт пищевой адаптации. Синонимы – диастаза и птиалин (см. статью Птиалин).
*Амилаза – первый из выделенных ферментов, описанный в 1833 г. французским биохимиком Пайя. В 1898 г. другой француз Дюкло предложил простой способ давать названия ферментам, добавляя суффикс “аза” к корню названия вещества, на которое действует данный фермент.
Амилоза. От греч. “amylon” – крахмал и суффикс “оза”, указывающий на то, что это сахар. Один из основных полисахаридов крахмала (растворимый в воде неразветвлённый (линейный) крахмал*, цепь которого образована 200–300
остатками глюкозы). В амилозе молекулы глюкозы связаны между собой гликозидной связью С1–С4. В состав крахмала входит также амилопектин, в котором за счёт гидроксильных групп С1 и С6 осуществляется также ветвление молекулы крахмала**.
*При продолжительном кипячении 15–25 % амилозы переходит в раствор в виде коллоида (варка киселя).
**Амилоза и амилопектин относятся к полиглюкозанам.
Амилопектин. От греч. “amylon” – крахмал и “pektos” – свернувшийся. Резервный,
сильно разветвлённый (в отличие от линейной амилозы) полисахарид α-D- глюкозы, запасающийся в амилопластах. Представляет собой компонент обычного крахмала. Включает сотни тысяч остатков глюкозы (Мол. масса до 108 Da).
Аминазин. Нейротропное соединение, из группы транквилизаторов. Воздействует на Ц.Н.С., понижая активность некоторых центров гипоталамуса. Аминоацилсинтетазы. Ферменты, катализирующие реакцию образования аминоацил-АМФ (активированной аминокислоты и пирофосфата) при взаимодействии аминокислоты с АТФ, а также перенос активированной аминокислоты на транспортную РНК (тРНК) с образованием аминоацил-тРНК и свободного аденозинмонофосфата (АМФ). В каждой клетке должно быть по меньшей мере 20 различных аминоацилсинтетаз (по числу канонических аминокислот).
Аминогликозиды. Группа клинически значимых антибиотиков (около 20-ти), синтезирующихся различными микроорганизмами из родов Micromonosporum и Streptomyces, путём олигомеризации аминосахаров. В структуру таких олигосахаридных антибиотиков, как правило, входят аминоциклитол* или 2- дезоксистрептамин, представляющие собой производные модифицированной стрептозы (сложного углевода) и глюкозамина. Аминогликозидные антибиотики подавляют процесс трансляции, связываясь с бактериальными рибосомами. Представителями семейства таких антибиотиков являются гентамицин, неомицин, стрептомицин и сизомицин, активные против аэробных грамотрицательных бактерий и, в частности, против Pseudomonas и Mycobacterium tuberculosis.
*В случае стрептомицина – стрептидин.
Аминокислоты. Органические соединения, обладающие свойствами карбоновых кислот и аминов (что и определило их название). Относятся к важнейшей группе метаболитов, из которых построены белки. В белках встречаются 20 основных
(природных, канонических или протеиногенных) левовращающих аминокислот* (L-
аминокислот), которые по своим химическим свойствам подразделяются на 4 группы: 1. Нейтральные неполярные – аланин (Ala), глицин (Gly), Валин (Val), лейцин (Leu), изолейцин (Ile), метионин (Met), пролин (Pro) фенилаланин (Phe) и триптофан (Trp). 2. Нейтральные полярные – аспарагин (Asn), глютамин (Gln), тирозин (Tyr), треонин (Thr), серин (Ser) и цистеин (Cys). 3. Основные (положительно заряженные) – аргинин (Arg), гистидин (His) и лизин (Lys). 4. Кислые (отрицательно заряженные) – аспарагиновая кислота (Asp) и глютаминовая
кислота (Glu). Организм человека нуждается в десяти незаменимых аминокислотах, в число которых входят аргини, гистидин, валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин. В среды для культивирования клеток обязательно добавляют тирозин, цистин и глютамин, в котором особенно нуждаются трансформированные клетки.
*У небольшого числа видов организмов есть ещё, по крайней мере, две дополнительные аминокислоты. Интересен также вопрос, почему “живое отобрало” только левые аминокислоты и правые сахара?
Ампакины. Новый класс фармакологических стимуляторов памяти, увеличивающих уровень нейротрансмиттера глутамата в нервной ткани. Представляют собой позитивные регуляторы особых глутаматных рецепторов – рецепторов альфа-аминометилизоксазолпропионовой кислоты (АМПК), откуда и получили своё название. Улучшают память и внимание у больных шизофренией. К
сожалению, потеря памяти становится всё более острой социальной и экономической проблемой, поскольку в развитых странах всё больше людей с возрастом страдают синдромом, получившим название “слабо выраженное ухудшение когнитивных функций” (“мягкие расстройства памяти”). Нередко этот синдром предшествует развитию болезни Альцгеймера, которая, как новая, грозящая человечеству эпидемия, объявлена важнейшей проблемой XXI века.
Амфетамины. Синтетические наркотики – сильные стимуляторы активности Ц.Н.С, сходные по действию с эфедрином и другими симпатомиметическими аминами. α-Метилфенэтиламин (метиламфетамин) под названием “первитин” использовался в немецко-фашисткой армии как биостимулятор. В комплексе с кофеином и кокаином позволял подводникам не спать до семи суток.
Тайские таблетки для похудения, отбивающие аппетит (читай, волю к жизни), содержат амфетамин и поэтому запрещены.
Амфиболики*. От греч. “amphi” – с обеих сторон (“ampho” – оба) и мета(болизм).
Промежуточные соединения (интермедиаты) – вещества-предшественники, принимающие участие в синтезе каких-либо конечных соединений. Так промежуточные соединения цитратного цикла (цикла трикарбоновых кислот, или цикла Кребса**), протекающего в матриксе митохондрий, включаются во многие биосинтетические процессы, например, в биосинтез глюкозы, порфиринов, аминокислот. Митохондрии поставляют в цитоплазму также активированную уксусную кислоту (ацетил-КоА), включающуюся в синтез жирных кислот и изопреноидов***.
*Амфиболия (от греч. “amphibolia”) – “двусмысленность”.
**Назван в честь английского биохимика немецкого происхождения Ханса Адольфа Кребса, который описал основные реакции аэробного окисления (цикла трикарбоновых кислот). Ему принадлежит также описание и орнитинового цикла синтеза мочевины. В 1953 г. Кребс получил Нобелевскую премию.
***Ацетил-КоА, образующийся в матриксе митохондрий, не может проходить через внутреннюю митохондриальную мембрану. Поэтому ацетильный остаток конденсируется с оксалацетатом с образованием цитрата, который переносится в цитоплазму по механизму антипорта с малатом, где снова расщепляется с образованием ацетил-КоА и оксалацетата.
Амфифильность. От греч. “amphi” – с обеих сторон и “phileo” – люблю. Свойство соединений, имеющих как гидрофобные, так и гидрофильные области. К амфифильным соединениям относятся, например, фосфолипиды, способные образовывать в воде малые супрамолекулярные структуры – мицеллы, а также
планарные бислойные структуры – биологические мембраны. В липидах гидрофильные (полярные) группы, состоящие из заряженных (цвиттерионных) фосфолипидных головок, остатков сахара (в гликолипидах) или гидроксильной группы холестерола, обращены в сторону водной среды, тогда как гидрофобные области (ацильные “хвосты”) выталкиваются из воды, образуя внутреннюю часть двойного слоя* (см. также статью Цвиттерионы). Синоним – амфипатичность.
*Занимают термодинамически наиболее устойчивое положение внутри бислоя.
Амфифильный “завиток”. От греч. “amphi” – с обеих сторон и “phileo” – люблю.
Участок в молекуле белка, расположенный на N-конце, в котором заряженные аминокислоты сгруппированы на одной стороне альфа-спирали, а незаряженные (неполярные) локализованы на другой стороне. Такие белки характерны для
митохондрий и амфифильные “завитки” играют роль сигнальных участков*, содержащих от 12 до 80 аминокислотных остатков и обеспечивающих механизм транспорта белков в митохондрии (амфифильный “завиток” соединяется с участком (доменом) связывания распознающего рецептора, локализованного в наружной мембране митохондрий).
*Иначе, топогенных (от греч. “topos” – место и “genan” – порождать) сигналов, определящих место назначения белков.
Амфотерицин (амфотерицин B). От греч. “amphoteros” – тот и другой.
Амфотерный полиеновый антибиотик, выделенный из Streptomyces nodasus и обладающий противогрибковыми свойствами. По механизму действия представляет собой низкомолекулярное соединение, способное образовывать в липидных мембранах анионные каналы. Обладает выраженным токсическим действием вследствие увеличения мембранной проницаемости, приводящей к нарушениям ионного баланса в клетках. В клинической практике применяется с осторожностью, поскольку обладает выраженным нефротоксическим действием.
Амфотерные вещества. От греч. “amphoteros” – тот и другой. Вещества,
связывающие в зависимости от pH среды протоны (H+) и гидроксильные ионы (OH-), способные вступать в химические реакции и как кислота, и как основание. К таким веществам относятся белки. Амфотерность белков плазмы крови позволяет им поддерживать постоянство pH крови, т. е. играть роль pH буферов. Выраженные буферные свойства характерны, например, для гемоглобина, представляющего собой более слабую кислоту, чем угольная кислота (H2CO3).
Анаболики. От греч. “anabole” – подъём. Вещества, усиливающие анаболизм (биосинтез белка) и способствующие положительному балансу азота. Относятся к мужским половым гормонам и используются в спорте в качестве допинга*. Первое американское патентованное средство “дианабол” содержало метандростенолон (в просторечии, “метан”). “Большая пятёрка” стероидных анаболиков – дианабол,
нандролон, клибутерол, станозолол и метилтестостерон. Анаболики эффективно
“сжигают” жир, особенно эффективен клибутерол. Синоним – анаболические стероиды.
*Приём спортсменами синтетических анаболических стероидов приводит к наращиванию мышечной массы и увеличению выносливости организма. К сожалению, многие новые синтетические анаболики, например, тетрагидрогестринон (ТТГ) трудно обнаружить в организме спортсмеров с помощью стандартных методов, использующихся при допинг-контроле.
“Дело науки – возведение всего сущего в мысль”. А.И. Герцен
Аналептики. От греч. “analeptikos” – укрепляющий, тонизирующий (англ. “restorative” – средство для приведения в сознание). Фармакологические средства,
возбуждающие центральную нервную систему. К природным аналептикам, антагонистам барбитуратов, относится, например, стрихнин, а также препарат бемегрид, которые применяют при тяжёлых отравлениях снотворными препаратами.
Анандамид. С санскр. “счастье”. Внутренний каннабиноид (“внутренняя марихуана” мозга), снижающий тревожность, снимающий депрессивное состояние и повышающий аппетит. Применяют при тяжёлой анорексии.
Анаплеротические реакции (анаплеротические метаболиты). От греч. “ana” –
обратно и “plero” – пополнять. Возмещающие реакции. Ферментативные процессы, пополняющие запас промежуточных продуктов обмена, например, в
цитратном цикле. Анаплеротический характер носит деградация большинства аминокислот, которые могут превращаться в глюкозу и жирные кислоты. Важнейшей анаплеротической стадией в метаболизме высших животных является превращение пирувата в оксалоацетат, что позволяет включать в глюконеогенез пируватпоставляющие аминокислоты и лактат. Отсюда следует, что глюконеогенез поддерживается фактически за счёт деградации аминокислот*.
*В отличие от пирувата ацетил-КоА (CoA) не является анаплеротическим метаболитом, поскольку его углеродный скелет полностью окисляется до CO2 в цитратном цикле. Отсюда следует, что жирные кислоты, поставщики ацетил-КоА, не могут участвовать в образовании глюкозы и поддерживать необходимый уровень сахара в крови. Поэтому при голодании в организме в первую очередь утилизируются не жиры, а белки (аминокислоты), которые, в свою, очередь, могут также превращаться в жирные кислоты.
Анатоксины. От греч. “ana” – обратно и “toxikon” – яд. Обработанные и лишённые вредных свойств токсины, сохраняющие иммунологические свойства (антигенность). Применяются для иммунизации. Синоним – токсоид (похожий на токсин, или “как бы токсин”).
Создатель анатоксина против дифтерии французский микробиолог Г. Рамон (G. Ramon).
Ангиогенин. От греч. “angeion” – сосуд и “genan” – порождать. Фактор пептидной природы, стимулирующий образование кровеносных сосудов
(ангиогенез).
Андрогены. От греч. “andros” (“aner”) – мужчина и “genan” – порождать.
Собирательный термин, обозначающий мужские половые стероидные гормоны, обеспечивающие активность половых органов и формирование мужских вторичных половых признаков (маскулинизацию, вирилизацию). Кроме того, андрогенные гормоны являются самыми сильными когнитивными энхансерами. К
андрогенам относятся: тестостерон, андростандиол, андростандион,
андростендиол, андростерон (обладает слабым андрогенным эффектом). В группу андрогенов входят также синтетические невирилизующие андрогенные препараты, применяемые в клинике при надпочечно-обменном синдроме и лечении остеопороза. Синоним – тестоиды.
Для андрогенового рецептора свойственен выраженный полиморфизм в человеческих популяциях. Показано, что существуют значительные различия в последовательности первого экзона гена, кодирующего рецептор, который может содержать от 8 до 35 CAG-повторов. При низком числе повторов рецептор более чувствителен к андрогенам (выше степень связывания гормонрецепторного комплекса).
В соответствии с гипотезой дихронной эволюции В.А. Геодакяна (см. статью Дихронизм в разделе “Общая биология и экология”), андрогены, сужая норму реакции мужского организма, приближают его к внешней среде и ускоряют эволюцию человека (см. также статью Эстрогены).
Андростан. От греч. “andros” (“aner”) – мужчина и “stan” – несущая часть
(основа). Углеводород, предшественник синтеза стероидных гормонов-андрогенов.
Анксиолитики. От лат. “anxius” – боязливый, беспокоящийся и греч. “lysis” –
разложение, растворение. Транквилизаторы, снимающие чувство беспокойства, тревоги и амока.
Антабус*. Противоалкогольный препарат, ингибитор алкогольгегидрогеназы. Антабус, блокируя фермент, приводит к накоплению в крови образовавшегося из этилового спирта ацетальдегида и появлению комплекса тяжёлых отрицательных вегетативных реакций (тошноту и сильное общее недомогание), что препятствует повторному принятию алкоголя. Подобным действием обладает и препарат
дисульфирам. Синоним – тетурама.
В Филадельфии (Университет Томаса Джефферсона) предпринята успешная попытка генноинженерного внедрения (геннотерапевтический метод) в организм специально выведенных
линейных крыс, обладающих склонностью к алкоголизму, гена, обусловливающего выработку альдегиддегидрогеназы с низкой активностью.
*Наш, вечно ёрничающий пьющий контингент называет препарат “автобусом”.
Антагонисты. От фр. “antagoniste” < греч. “antagonistes” – противник, соперник.
Лиганды, селективно связывающиеся со специфическими рецепторами, но не вызывающие биологический эффект. Другими словами, химические соединения, блокирующие действие физиологически активных веществ, например, эндогенных гормонов (используются в клинической практике для лечения гормонозависимых опухолей).
Антибиотики*. От греч. “anti” – против и “bios” – жизнь. Вторичные метаболиты микроорганизмов, способные в низких концентрациях подавлять жизненно необходимые процессы у других микроорганизмов и, тем самым, затормаживать их развитие и размножение. К настоящему времени известно больше 7000 различных антибиотиков. Антибиотики редко убивают напрямую**. Обычно гибель бактерий под действием антибиотиков происходит в результате возникающего окислительного стресса, приводящего к образованию свободных радикалов, которые повреждают белки, ДНК и мембранные липиды. Другими словами, антибиотики – оружие химической войны между различными видами микроорганизмов, использующееся ими для подавления какого-либо метаболического процесса в клетках-мишенях. Большинство известных природных*** антибиотиков продуцируется микроорганизмами из рода актиномицетов (стрептомицетов, Streptomyces sp.), а также определёнными видами других бактерий (например, миксобактерий) и грибов. По механизму действия антибиотики подразделяются на: 1. Ингибиторы биосинтеза белка, воздействующие на рибосомы, такие как тетрациклины, пуромицин,
аминогликозиды (например, стрептомицин), эритромицин и хлорамфиникол. 2.
Ингибиторы синтеза клеточных стенок у грамотрицательных бактерий – лактамные антибиотики (пенициллины и цефалоспорины). 3. Транспортные антибиотики – ингибиторы или имитаторы систем бактериального транспорта. Последние, встраиваясь в клеточную мембрану, приводят к потере бактериальной клеткой ионов. 4. Интеркаляторы, например, дауномицин. Следует подчеркнуть, что антибиотики, применяемые в клинических целях, при активных физиологических концентрациях не являются ядами для человека и животных. К сожалению, эра антибиотиков привела к появлению у патогенных микроорганизмов множественной устойчивости (резистентности). В результате сложившейся очень опасной ситуации человечество, исчерпав возможности создания новых по механизму действия антибиотиков, может оказаться перед непобедимым врагом
(см. также статьи Бактериостатины, Бактериоциды и Идиолиты в разделе
“Микробиология и вирусология”). Виды, продуценты антибиотиков, обладают различными механизмами защиты, предохраняющими их от самоуничтожения, такими как ферментативная деградация антибиотика, модификация мишени антибиотика в собственных клетках, активное удаление антибиотика из клеток и ограничение его проницаемости в клетки. У бактерий, чувствительных к антибиотикам, обнаружен фундаментальный механизм защиты с помощью образования сероводорода**** (H2S), который, являясь сильнейшим восстановителем, гасит действие свободных радикалов. Бактерии, в которых нарушен механизм образования H2S, становятся на порядок более
чувствительными к действию антибиотиков. Показано также, что у некоторых видов бактерий защитным фактором служит также оксид азота.
Следует отметить, что последний совершенно новый антибиотик был зарегестрирован в 2003 г. В связи с масштабным распространением инфекций, устойчивых к известным антибиотикам, в Шотландии в 2012 г был принят проект под названием “Глубоководные антибиотики”. Цель проекта найти неизвестные антибиотические вещества, производимые немногочисленными микроорганизмами (бактериями и грибами), обитающими в океанических глубоководных жёлобах, т. е. живущие в крайне экстремальных условиях, где эти вещества могут обеспечивать им селективные преимущества.
*Изначально термином “антибиотики” обозначались любые микробные продукты, которые в низкой концентрации иогут ингибировать или убивать другие микроорганизмы. Первым в истории человечества антибиотиком, применяемым в медицинских целях, стал пенициллин. Он был выделен в 1929 г. из грибка, относящегося к группе зелёной плесени, английским микробиологом Александром Флемингом (Alexander Fleming, 1881–1955), получившим в 1945 г. Нобелевскую премию по физиологии и медицине (см. также статью Лизоцим). Премия была присуждена также анлийскому патологу Хоуарду Уолтеру Флори (1898–1968), впервые успешно применившему пенициллин в клинической практике и немцу, жившему с 1933 г. в Великобритании, Эрнсту Борису Чейну (1906–1979), установившему химическое строение пенициллина. Следует также отметить, что древние популяции людей могли обладать эмпирическими знаниями для получения продуктов, содержащих антибиотики и использовать их как лекарственные средства. Биоархеологи обнаружили в костях древних нубийцев тетрациклин, продуцируемый почвенными бактериями из рода стрептомицет. Предполагают, что антибиотик содержался в пиве, производимом целенаправленно с помощью специальной ферментации.
**Правильнее считать, что антибиотики подавляют развитие микроорганизмов, поскольку на фоне действия антибиотиков чаще возникают различные формы скрытых (замаскированных) инфекций.
***Существуют и синтетические антибиотики, такие, как, например, сульфаниламиды, а также антибиотики из группы фторхинолонов – ингибиторы ДНК-гиразы (см. статью Гиразы (ДНК-
гиразы)).
****Всегда считалось что сероводород – это побочный продукт жизнедеятельности бактерий.
Антибиотики-ионофоры. От греч. “ion” – движущийся, идущий и “phore” –
переносить. Вторичные метаболиты, свойственные некоторым микроорганизмам и участвующие в транспорте (переносе) определённых ионов щелочных металлов. В эту группу входят макротетролидные антибиотики, повышающие проницаемость мембран для калия. К ионофорным антибиотикам относится и валиномицин. В другую группу входят микробные соединения, переносящие железо, или специфически связывающие медь и цинк (см. также статью Сидерофоры).
Антиоксиданты. От греч. “anti” – против и фр. “oxydee” – окисленный < греч. “oxis” – кислый. Вещества, с помощью которых клетки поддерживают низкий уровень токсичных для них оксидантов (реакционноспособных кислород содержащих молекул), которые не только разрушают клеточные мембраны и белки, но и могут вызывать повреждения в ДНК (в том числе мутации, приводящие к опухолевой трансформации клеток). К антиоксидантам относятся некоторые природные вещества такие как, например, витамины Е, А и С, а также некоторые фармакологические препараты, препятствующие разрушительному действию
окислителей (см. статью АФК). Все антиоксиданты обладают также и прооксидантными
свойствами при повышении дозы, что ограничивает возможности их применения. Разрабатываются митохондриально-адресованные антиоксиданты. Лидирующие позиции в разработке таких веществ занимает школа академика В. П. Скулачёва, под руководством которого на основе пластохинона из хлоропластов было сконструировано и синтезировано вещество SkQ1, способное задерживать, по заверению разработчиков, развитие 14 признаков старения у человека.
Антисептики. От греч. “anti” – против и “septikos” – гнойный. Вещества,
вызывающие гибель микроорганизмов. Природные антисептики фенолы, препятствуют цепным реакциям окисления. Фенольных соединений много в древесине сосны, в сфагновых мхах. Обеззараживающие свойства сфагновых мхов издавна известны в народной медицине (см. статью Сфагнол).
Антитела. От греч. “anti” – против и “тело”. Буквально, “противотела” (“тела против антигенов”). Защитные и обезвреживающие вещества. Представляют собой белки плазмы (сыворотки) крови человека и животных, относящиеся к классу иммуноглобулинов (Ig) (γ-глобулинов – гликопротеинов с мол. массой от 150 до 1000 kDa), образующихся в плазматических клетках (специализированных лимфоидных популяциях клеток, способных образовывать клоны), возникающих в результате антигензависимой дифференцировки B-лимфоцитов в центрах размножения. Антитела поступают в кровь (сывороточные антитела), либо связываются с особыми лимфоцитами, переносящими их к чужеродным антигенам. В простейшем случае антитела (например, класса IgG) состоят из четырёх цепей: двух одинаковых тяжёлых (Н-цепи, от англ. “heavy” – тяжёлый, мол. масса 50000) и двух одинаковых лёгких (L-цепи, от англ. “light” – лёгкий, мол. масса 25000), соединённых дисульфидными мостиками. В свою очередь, каждая цепь состоит из доменов. Все четыре цепи образуют симметричную Y-образную структуру. N- концевые участки H- и L-цепей составляют антиген-связывающие фрагменты
(Fab), где F – “fragment”, а – “antigen” и b – “bond” – связь. Fab-фрагменты соединены с помощью гибкого участка (“шарнира”) с фрагментом Fc (где “c” от лат. “constans” – постоянный), который способен взаимодействовать с макрофагами, лимфоцитами и факторами комплемента. N-концевой домен Fabфрагмента, связывающий антигены, называется вариабельной областью (V). С ней связана константная область (С), состоящая из одного домена L-цепи (С1) и 3-4 доменов Н-цепи (Сн1-4). В зависимости от типа Сн-доменов иммуноглобулины относятся к одному из пяти классов: IgG (составляют 75 % всех иммуноглобулинов), IgM, IgA*, IgD и IgE (реагины). Синоним – иммуноглобулины
(Ig) (см. статьи Домены и Иммуноглобулины).
*IgA вырабатывается в клетках, сходных с плазматическими и находящихся в слизистой дыхательной и пищеварительной систем.
Антиферменты. Вещества, вырабатываемые паразитами и препятствующие действию ферментов организма-хозяина. Благодаря антиферментам кишечные паразиты не перевариваются пищеварительными ферментами желудочнокишечного тракта хозяина. Антиферменты тканевых и кровяных паразитов блокруют действие литических ферментов фагоцитов. В эту же группу входят и вещества-антикоагулянты, такие как, например, гирудин и табанин, а также антифермент из слюны иксодовых клещей (Ixodes ricinus), препятствующий образованию термобластина.
Антифиданты. От греч. “anti” – против и “feed” – питать. Вещества,
защищающие растения от поедания животными. К антифидантам относятся, например, алкалоиды и цианиды. В то же время некоторые насекомые используют токсины (например, токсины молочая) для своей защиты от хищников, накапливая их в своём теле.
Антифолаты. Препараты, антагонисты фолиевой кислоты (по-другому, витамина Вс или витамина B11), которые подавляют фермент дигидрофолат-редуктазу (DHFR), участвующий в синтезе нуклеотидов. Антифолаты используются как