Классификация Самая простая классификация – Общая – делит все бав на два класса:

• эндогенные

• экзогенные

К эндогенным веществам относят

• химические элементы ( кислород ,водород , калий , фосфор и др.).

• низкомолекулярные вещества( глюкоза , АТФ, гормоны и др.).

• ВМС ( ДНК ,РНК , белки )

По действию на организм

• Биоинертные (не усваиваются организмом) ( целлюлоза ,гемицеллюлоза , лигнин , кремнийорганические полимеры , поликарбонат и др.).

• Биосовместимые – вещества, которые медленно распадаются или ферментируются в организме спирт, полиоксиэтилен, водорастворимые эфиры целлюлозы и др.).

• Бионесовместимые– вещества, которые вызывают поражение ткани организма (полиантрацены , некоторые полиамиды и многие др.).

• Биоактивные направленного действия (например, лекарственныепрепараты).

По токсичности

• нетоксичные вещества

• сильнодействующие вещества

• ядовитые вещества

Проявление токсичности зависит от концентрации (дозы) БАВ, путей поступления в организм, чувствительности последнего, поведения БАВ в организме и других факторов (например ядовитые вещества используются как лекарство в определенных дозах).

По происхождению

• природные

• синтетические

Природные БАВ образуются в процессе жизнедеятельности живых организмов. Они могут образовываться в процессе обмена веществ, выделяться в окружающую среду (экзогенные) или накапливаться внутри организма (эндогенные).

Природные БАВ подразделяются на вещества растительного или животного происхождения

Другие варианты классификации

Возможны другие подходы к классификации БАВ:

• по размеру частиц

• по устойчивости к температуре

• по возможности накапливаться в организме

• по возможности оказывать наркотические или другие действия.

БАВ можно классифицировать относительно их действия на организм человека. Так, их можно разделить на две большие группы:

- биологически активные вещества, преднамеренно ориентированные на попадание в организм человека. Сюда относится пища и различные пищевые добавки, лекарственные средства, а также средства, регулирующие функции здорового человека (адаптогены, допинги, наркотические вещества, косметические препараты и т.д.)

- биологически активные вещества, которые попадают в организм человека случайно. Сюда следует отнести средства бытовой химии, пестициды, удобрения, различные химические соединения, использующиеся в промышленности и т.д.

Для начала, мы познакомимся с биологически активными веществами, выделяемыми организмами во внешнюю среду (экзометаболитами) для обеспечения некоторых эколого-биохимических внутривидовых и межвидовых взаимодействий.

Живые организмы, принадлежащие к растительному или животному царству, влияют на свое окружение путем взаимно перекрещивающего действия различных молекул. Эти взаимодействия могут происходить между животными, растениями, между животными и растениями. Явление химического взаимодействия между живыми организмами начинается на уровне биосферы. Ежегодно в воздушное пространство планеты поступает около 1 млрд. т летучих органических веществ. Количество органического вещества, выносимого реками в океан и выпускаемого в океан его обитателями - в первую очередь планктоном, тоже весьма значительно.

Такое взаимодействие называют аллелопатией.

Аллелопатия(от древне-греческогоλλήλων (allelon) - взаимно и πάθος (pathos) – страдание) – свойство растений и микроорганизмов выделять органические соединения, которые тормозят развитие других растений или микроорганизмов.

Термин аллелопатия был введен впервые Гансом Молишем, австрийским ученым в 1937 году для описания неблагоприятных и полезных биохимических взаимодействий между всеми видами растений и микроорганизмами.

Соединения, которые принимают участие в аллелопатических взаимодействиях, являются, главным образом, вторичными метаболитами разнличной химической природы: фенольные кислоты, флавоноиды, терпены, алкалоиды, и гликозиды.

Взаимное влияние между соседними растениями обусловлено,в первую очередь,острой конкуренцией за природные ресурсы – воду, свет и питательные вещества. Многие виды растений синтезируют молекулы, способные ингибировать прорастание и рост растений в непосредственной близости от них.

Кроме того, поскольку растения лишены способности передвигаться, они вынуждены приспосабливаться к атакам других организмов: насекомых и животных. В настоящее время более известно более 30 000 вторичных метаболитов.

Существуют четыре основных класса соединений, обеспечивающих аллелопатическиевзаимодействия:

1 – антибиотики – продукты жизнедеятельности микроорганизмов в процессе обмена веществ, выделяющиеся в окружающую среду или накапливающиеся внутри клетки, подавляющие или угнетающие другие виды микроорганизмов;

2 – колины– органические соединения, выделяемые высшими растениями через корневую систему, вызывающие угнетение низших и высших растений;

3 – маразмины– органические вещества, выделяемые микроорганизмами, вызывающие угнетение низших и высших растений;

4 – фитонциды – летучие органические соединения, выделяемые высшими растениями в атмосферный воздух, вызывающие гибель патогенных микроорганизмов.

Симбиоз

Отношения междупредставителями разных царств живых организмов не всегда отрицательны. Некоторые паразиты могут стать симбионтами и,наоборот, в зависимости от окружающей среды, физиологического состояния и генетической изменчивости видов.

Симбиоз у растений.Существует два варианта симбиоза у растений: микориза и клубеньки.

Микориза представляет собой ассоциациюпредставителя царства грибов с корнем высшего растения. Микоризный симбиоз является самым распространенным на Земле. С помощью микоризы растения используют больший объем почвы, извлекая из нее дополнительные питательные вещества и влагу. Пропускная способность корня растения увеличивается в 10 000 раз. Помимо этого увеличивается и масса самого корня и существенно снижается возможность заражения растения патогенными микроорганизмами почвы.

Клубеньки . Ассоциация бактерий или сине-зеленых водорослей с корнем, специфична для некоторых семейств растений (бобовые).

В процессе распознавания между хозяином и симбионтом большую роль играют вторичные метаболиты растений. Наиболее изучены соединения, ответственные за образование клубеньков – это флавоноиды, которые привлекают бактерии и стимулируют их размножение.

Симбиоз – довольно широко распространенное явление не только у растений, но и животных, включая человека. Растения и животные взаимодействуют друг с другом при помощи различных химических веществ. Алкалоиды, кардиотоксичные стероидные гликозиды, горечи – соединения, при помощи которых растение защищается от поедания животными. Некоторые растения в целях защиты могут синтезировать гормоны насекомых - экдизоны, способные губительно действовать на гусениц бабочек. Часто встречается такое явление, когда специфическое вещество привлекает к растению животных одного вида и отталкивает животных других видов. Привлечение насекомых душистыми веществами цветов, способствующее опылению, является классическим примером межвидовых взаимодействий.

Справедливости ради следует отметить, что биологически активные вещества в окружающую среду выделяют и животные. В основном это феромоны и яды.