2. Типы биологически активных веществ

Наиболее важными для физиологической регуляции БАВ явля­ются медиаторы, гормоны, ферменты и витамины.

Медиаторы – это вещества небелковой природы, имеющие срав­нительно простое строение и небольшой молекулярный вес. Они выделяются окончаниями нервных клеток под влиянием поступив­шего туда очередного нервного импульса (из специальных пузырь­ков, в которых они скапливаются в промежутках между нервными импульсами).

Чаще всего в организме человека в качестве медиаторов выступают молекулы ацетилхолина, адреналина, норадреналина, дофамина и гамма-аминомасляною кислоты (ГАМК).

Гормоны – высокомолекулярные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции для управления активностью других органов и систем организма.

По своему химическому составу гормоны могут относиться к различным классам органических соединений, существенно раз­личающихся по размеру молекул. Химический состав гормона определяет механизм его взаимодействия с клетками-мишенями.

Гормоны могут быть двух типов – прямого действия и тропные.

Ферменты – вещества, от которых непосредственно зависит скорость биохимических реакций как внутри клеток, так и в по­лостях тела, в частности в желудочно-кишечном тракте. Большин­ство ферментов имеют белковую природу, т.е. построены из мно­жества аминокислотных мономеров и различаются первичной, вторичной и третичной структурой. Первичная структура белка – это последовательность аминокислот в полимерной цепочке. Вто­ричная структура – это ветвление полимерной цепочки. Третич­ная структура – эта конформация молекулы в пространстве. Каталитические свойства ферментов нередко состоят в том, что они, используя особенности своей третичной структуры, осуществляют механическое соединение двух молекул субстрата, что и приводит к осуществлению нужной для клетки биохимической реакции.

Витамины – вещества, содержащие, как правило, аминокислоты (отсюда их название) и непосредственно влияющие на множество метаболических процессов. Большая часть витаминов выполняет в клетках роль коферментов.

В последние десятилетия открыты многие новые классы молекул: эндорфины – веще­ства, по своей химической структуре похожие на морфий, вырабатываемые некоторыми клетками мозга и выполняющие функцию «внутреннего наркотика» для создания ощущения радости и удовлетворенности (эйфории) при разных психических переживаниях и активной деятельности; феромоны – обладают сильным ароматом и привлекают или отпугивают других особей. У человека они играют немаловажную роль в межличностном общении, в том числе половом поведении.

Кроме того, многие органы нашего тела, не будучи «истинными» органами внутренней секреции, имеют в своем составе железистые клетки, вырабатывающие небольшое количество гормонов, иногда играющих важную роль в изменении самочувствия. Такие гормоны вырабатываются в почках, желудке и даже в сердце, а также в ряде других органов.

2. Способы воздействия биологически активных веществ на клетки и ткани организма

Действие биологически активных веществ на клетки и ткани зави­сит от их химической природы.

Тиреоидные гормоны легко проника­ют через клеточную мембрану и направляются в ядро, где включаются в регуляцию активности генов.

Стероидные гормоны тоже проника­ют через мембрану, но благодаря взаимодействию с мембранными рецепторами.

Катехоламины внутрь клетки не проникают, а химиче­ски связываются с мембранными рецепторами. Многие гормоны яв­ляются крупными белковыми молекулами, которые не могут проник­нуть внутрь клетки. Они прикрепляются к клеточным мембранам, изменяют их проницаемость и таким образом влияют на внутрикле­точный метаболизм.

Витамины в большинстве случаев являются мо­лекулами небольших размеров, проникают через клеточную мембрану и встраиваются во внутриклеточные биохимические процессы. Фер­менты, как многие гормоны, не способны проникать внутрь клетки, они циркулируют в крови или в межклеточной жидкости, где и оказы­вают свое каталитическое действие.

Молекулы биологически активных веществ имеют определенный срок жизни, после которого утилизируются.

Биологически активные вещества влияют не на все клетки, а только на клетки-мишени, на мембранах которых есть специальные активные места – рецепторы. Скорость образования гормонов обусловлена влиянием нервных центров, управляющих соответствующей железой, и других желез внут­ренней секреции.

По скорости продукции гормоны делятся на две группы:

• долговременные;

• адаптивные, или гормоны быстрого реагирования.

Кроме изменения скорости продукции гормона в организме меня­ется и чувствительность органов-мишеней. Иногда уро­вень гормона в крови высок, но чувствительность органов-мишеней низкая и реальное физиологическое действие гормона не проявляет­ся.