Хімія. Рівень стандарту. 10 клас. Григорович

§ 37. Біологічно активні речовини

Пригадайте: з курсу біології, які речовини називають ферментами, гормонами, вітамінами; їх різноманітність та значення.

Поняття про біологічно активні речовини

• Біологічно активні речовини (БАР) — хімічні речовини, що виявляють високу фізіологічну активність за малих концентрацій.

Свою фізіологічну активність речовини можуть виявляти до певної групи рослин чи тварин (але зазвичай мають на увазі людину) або до певних груп клітин (тканин). Фізіологічну активність речовин можна використовувати для лікування або підтримання нормальної життєдіяльності організму.

Серед біологічно активних речовин виділяють декілька груп. Ця класифікація не має чіткого хімічного підґрунтя, вона спирається більше на фізіологічну дію та походження речовин.

Дослідження хімічної будови біологічно активних речовин — дуже складна експериментальна задача, до якої доклали зусиль багато вчених. Серед них видатна вчена, лауреатка Нобелівської премії Дороті Ходжкін.

Дороті Кроуфорт-Ходжкін (1910-1994)

Досліджувала хімічну будову біологічно активних речовин.

Ферменти

Ферменти, або ензими, — біологічні каталізатори, вони каталізують усі хімічні процеси, що відбуваються в живих організмах. Терміни «фермент» та «ензим» — синоніми, перший почали застосовувати в німецькомовних наукових статтях, а другий — у франко- та англомовній літературі.

Олександр Якович Данилевський (1838-1923)

Основні праці присвячені дослідженню ферментів, хімії білків і питанням травлення.

Для ферментів характерна висока специфічність: для кожної хімічної реакції існує свій фермент. Унаслідок цього склалася традиція в називанні ферментів: у назві позначають субстрат (речовину або клас речовин, перетворення якої каталізує фермент), хімічне перетворення та додають суфікс -аза-.

Вітаміни

Вітаміни — низькомолекулярні органічні сполуки різноманітної хімічної природи. У вітамінів відсутні певні спільні ознаки в хімічній будові. Наприклад, найпростіший за хімічною будовою вітамін B₃ (нікотинова кислота) та найскладніший — вітамін B₁₂ (ціанокоболамін):

Ці речовини об'єднує те, що вони необхідні для будь-якого організму (зокрема, організму людини). Наш організм не здатний синтезувати певні речовини, необхідні для нормального функціонування ферментів. Ці речовини ми називаємо вітамінами і маємо обов'язково вживати їх з їжею. Надлишок або нестача вітамінів у їжі спричиняє розвиток захворювань.

Надія Максимівна Гула (народилася 1939)

Досліджує властивості біологічно активних речовин: вітамінів, гормонів тощо.

Олександр Володимирович Палладій (1885-1972)

Досліджував біохімію вітамінів та травлення.

Ключова ідея

Багато органічних сполук виявляють певну фізіологічну дію. Без деяких біологічно активних речовин неможлива життєдіяльність організму, інші використовують у різних галузях: медицина, харчова промисловість тощо.

Лінгвістична задача

• Латиною fermentum означає «закваска». Таке саме значення має грецьке слово zyme, а грецьке en- означає «у чомусь». Чому, на вашу думку, терміни «ферменти» та «ензими» — назви біологічних каталізаторів — є синонімами?

• Грецької мовою ormao означає «збуджую». Як ви вважаєте, чому саме від цього слова походить термін «гормони»?

Контрольні запитання

• 544. Які речовини називають біологічно активними? Наведіть приклади.
• 545. Що таке ферменти, вітаміни, гормони, алкалоїди?
• 546. Наведіть приклади представників кожної групи біологічно активних речовин, їх поширеність, біологічну роль або застосування.

Завдання для засвоєння матеріалу

• 547. Складіть рівняння реакції, що відбувається з етанолом та метанолом за наявності ферменту алкогольдегідрогенази.
• 548. На сторінках підручника в рубриці «Хімія навколо нас» знайдіть ті факти, де йдеться про біологічно активні речовини.

Завдання з розвитку критичного мислення

• 549. Прочитайте епіграф до підручника. Ґрунтуючись на знаннях про властивості органічних сполук, вивчених протягом навчального року, доведіть або спростуйте думку автора.
• 550. Прочитайте вислів до завдання 92. Обговоріть питання, чи є існування ферментів доведенням вислову М. Д. Зелінського.
• 551. За інформацією цього параграфа та § 23 обґрунтуйте необхідність вживання харчових продуктів, що містять вітаміни A, D та Е.
• 552. За інформацією цього параграфа обґрунтуйте необхідність вживання в їжу йодованої кухонної солі, а також наслідки йододефіциту, особливо в дитячому віці.