Використана література: Підручник “Загальна біологія”10-11 клас,Кучеренко м.Є.

Пригадайте: що таке вітаміни і гормони? Яка їхня роль в орга­нізмі?

Вітаміни - біологічно активні низькомолекулярні органічні ре­човини різноманітної будови, потрібні для життєдіяльності всіх жи­вих організмів. Вони беруть участь в обміні речовин і перетворенні енергії переважно як компоненти ферментів. Добова потреба люди­ни у вітамінах становить міліграми чи навіть мікрограми.

Відкрив вітаміни у 1880 році російський лікар М. І. Лунін, а сам термін, який означає «необхідний для життя амін», запропонував у 1912 році польський учений К.Функ, оскільки вітамін, який він до­сліджував, мав у своєму складі аміногрупу.

Нині відомо близько 20 різних вітамінів. їхнім основним джере­лом для людини і тварин є продукти харчування переважно рослин­ного походження, але окремі з них містяться лише в тваринних ор­ганізмах (наприклад, вітаміни А і Б). Деякі вітаміни можуть синтезуватись у незначних кількостях з попередників (провітамі­нів) певними тканинами (наприклад, вітамін Б синтезується у шкірі людини під впливом ультрафіолетового сонячного опромінення) або мутуалістичними мікроорганізмами кишечнику (наприклад, віта­міни К, В_б, В₁₂).

Як вам уже відомо, якщо в організмі не вистачає вітамінів, роз­вивається захворювання гіповітаміноз, за їхньої повної відсутності — авітаміноз, а за надлишку — гіпервітаміноз. Явища гіпо- та авітамінозу можуть виникати внаслідок порушення обміну речовин. Це так звана вторинна вітамінна нестача, пов'язана з несприй- няттям організмом певних вітамінів.

Коли ще не були відомі будова і механізм дії вітамінів, їх позна­чали літерами латинського алфавіту - А, В, С, Б тощо. Тепер вико­ристовують також і хімічні назви. Вітаміни мають різні фізико-хі- мічні властивості та зумовлюють різну фізіологічну дію на організми.

Вітаміни поділяють на дві групи залежно від того, розчиняються вони у воді або у жирах. До водорозчинних належать вітаміни гру­пи В (В_і; В₂, В₃, В₅, В₆, В₉-В₁₂) та вітамін С, а до жиророзчинних - вітаміни групи А (А₁₍ А^, Б ^наприклад, В₃), К (К_г К₃) та вітамін Е.

Гормони (від грец. гормао — рухаю, спонукаю) — органічні спо­луки, здатні включатися до циклу біохімічних реакцій і регулюва­ти обмін речовин та енергії. їх виробляють залози внутрішньої сек­реції та деякі нервові клітини (в останньому випадку їх називають нейрогормонами).

На відміну від нервової системи, що забезпечує передачу сигна­лу на значні відстані за короткий час, робота гормональної системи відрізняється меншою швидкістю, однак спричинені нею ефекти триваліші.

Характерними властивостями гормонів є:

1. Висока біологічна активність. Гормони діють на клітини, тканини та органи у дуже малих концентраціях. Під час секреції будь-якого гормону його концентрація у крові зростає у декілька сот разів і після закінчення його утворення швидко зменшується до вихідного рівня.

2. Висока специфічність. Гормони спричинюють тільки певні реакції клітин, тканин і органів. Розпізнають гормональні сигнали клітини-міиіені, які мають специфічні молекули-рецептори. У деяких клітинах є рецептори для кількох різних гормонів, тобто вони перебувають під множинним гормональним контролем. Крім того, у клітин різних типів є рецептори для одного й того ж гормону, що забезпечує його множинну дію.

3. Дистанційність дії. Гормони переносяться з плином крові далеко від місця їхнього утворення до клітин-мішеней. Вони впли­вають на відповідні чутливі саме до них клітини-мішені. Є гормо­ни, здатні проникати всередину клітини. Там вони взаємодіють із специфічними рецепторами, розташованими в цитоплазмі, й утво­рюють гормон-рецепторний комплекс, який після молекуляр­ної перебудови проникає у ядро, де взаємодіє з хроматином (скла­довою частиною хромосом). У результаті цього змінюється характер синтезу речовин клітинами-мішенями.

4. Відносно невеликий час існування в організмі - кілька хви­лин чи годин. Як тільки необхідність у присутності гормону відпадає, він швидко втрачає активність під впливом певного ферменту.

Деякі гормони спричинюють негайну біохімічну чи фізіологічну відповідь, в інших випадках максимальна дія гормону проявляєть­ся через кілька годин і навіть днів.

Гормоноподібні речовини, які синтезуються нервовими клітинами, називають нейрогормонами. Нервові клітини синтезують нейрогормони і нейромедіатоні сполуки, які забезпечують передачу нервового імпульсу сусіднім клітинам.

Гормони можуть мати білкову природу (наприклад, гормон росту, гормони підшлункової залози - інсулін і глюкагон), бути похідними амінокислот (напри­клад, гормон щитовидної залози - тироксин, або гормони надниркових залоз - адреналін та норадреналін). Є гормони ліпідної природи - стероїди (наприклад, статеві гормони).

«Координаційним центром» системи залоз внутрішньої секреції, або ендокринної системи (від грец. ендон - усередину та крино - виділяти) є спеціалізована структура головного мозку — гіпотала­мус, що одержує та аналізує сигнали від центральної нервової си­стеми. У відповідь на ці сигнали гіпоталамус виділяє у загальний кровоток ряд регуляторних нейрогормонів. По кровоносних судинах вони потрапляють у передню час тку гіпофіза - залози внутрішньої секреції, розміщеної безпосередньо під гіпоталамусом. Під впливом цих речовин гіпофіз синтезує дев'ять пгропних (від грец. тропос - поворот, напрямок) гормонів, які стимулюють діяльність усіх інших ендокринних залоз.

Складні ендокринні системи виявлено також у безхребетних тварин: кільчас­тих червів, молюсків, членистоногих тощо. У комах усі залози внутрішньої сек­реції розташовані поблизу центральної нервової системи. У них також виявлено чимало нейрогормонів. Гормони і нейрогормони контролюють розвиток, статеве дозрівання та розмноження комах.

Фітогормони. У вищих рослин і грибів знайдено так звані фі- тогормони, які мають різну хімічну будову та утворюються в пев­них клітинах. Поширюючись по організму рослини, вони здатні в дуже малих кількостях регулювати і координувати індивідуальний розвиток рослин.

Відомо багато різних фітогормонів. Один із них утворюється у вер­хівковій твірній тканині і спричинює розтягування клітин, що сприяє видовженню пагона. Він також впливає на диференціюван­ня провідних тканин і стимулює поділ клітин камбію, прискорює формування додаткових коренів у живців тощо. Інші фітогормони прискорюють поділ клітин і ріст бічних бруньок чи стимулюють про­ростання насіння тощо.

Алкалоїди. У клітинах рослин і деяких інших організмів вияв­лено ще одну групу біологічно активних речовин — алкалоїди. Це здебільшого органічні сполуки, з'єднані з радикалами, що містять азот (деякі алкалоїди азоту не містять). Алкалоїдам притаманні лужні властивості, вони знаходяться у клітинному соку вакуолей разом із пігментами, продуктами обміну тощо. Алкалоїди отруйні для тварин і людини. Багато з них здійснюють наркотичний вплив на організм людини і тварин (нікотин, морфін тощо).

Алкалоїди знайдено приблизно у 2 500 видів покритонасінних рослин (переважно з родин пасльонових, лілійних, макових, коно­пляних). Значення алкалоїдів у житті рослин, на думку вчених, - це захист від поїдання їх тваринами. Чимало алкалоїдів ви­користовують у медицині, а також для експериментального одержан­ня поліплоїдних клітин (алкалоїд колхіцин).

ВИСНОВКИ

Вітаміни — біологічно активні органічні речовини різноманіт­ної будови, які здебільшого входять до складу багатьох фермен­тів. Відсутність (авітаміноз) чи нестача (гіповітаміноз) вітамінів в організмі так само, як і їхній надлишок (гіпервітаміноз), при­зводять до тяжких захворювань.

Гормони - біологічно активні органічні речовини різної хіміч­ної будови. їх виділяють у кров клітини залоз внутрішньої сек­реції або нервові клітини (нейрогормони).

У грибів і вищих рослин знайдено фітогормони, що утворю­ються в певних клітинах і діють подібно до гормонів тварин. У клітинах рослин (зокрема, у складі клітинного соку вакуолей) та деяких інших організмів виявлено алкалоїди. Ці речовини отруйні для тварин і людини.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ:

1. Дайте визначення поняттям «вітамін» і «гормон». 2. Що таке а-, гіпо- та гіпервітамінози? 3. Які ви знаєте основні властивості гор­монів? 4. Що таке фітогормони та яке їхнє біологічне значення? 5. Що таке алкалоїди і як вони діють на організм людини?

Подумайте: як можна визначити вплив, який справляє на орга­нізм наявність або відсутність певного вітаміну? У чому полягає зв'язок між ендокринною та нервовою системами організмів люди­ни і хребетних тварин?

ХІМІЧНИЙ СКЛАД І МОЛЕКУЛЯРНА ОРГАНІЗАЦІЯ КЛІТИННИХ МЕМБРАН

План

1.Загальна характеристика клітинних мембран.

2.Хімічний склад мембран.

3.Організіція біологічних мембран.

4.Плазматична мембрана та її функції.

5.Надмембранні та підмембранні комплекси клітин.

6.Взаємодія мембран в еукаріотичні клітині.

7.Цитоплазма та її компоненти.