§ 11. Біологічно активні речовини (Задорожний)

До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Більшість гормонів мають короткий період існування в організмі і швидко втрачають активність. Чому так? Який гормон є лідером такої короткотривалості? Чому саме він? І що сталося б, якби молекули цієї речовини довго зберігали активність?

Короткий період існування гормонів забезпечує швидку і точну регуляцію функцій організму: після виконання свого завдання гормон має розщепитися, щоб фізіологічна відповідь не тривала безконтрольно. Лідером короткотривалості є адреналін, який руйнується за кілька хвилин. Він призначений для миттєвої мобілізації сил організму в разі небезпеки чи стресу, і ця реакція має припинятися одразу після зникнення загрози. Якби адреналін діяв довго, організм швидко виснажився б від надмірного навантаження на серце, постійного високого тиску й перезбудження нервової системи.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Спрямований ріст пагона до світла називають фототропізмом (мал. 11.1). Цей процес регулюється перерозподілом фітогормону ауксину, що спричиняє закислення клітинної стінки, робить її еластичнішою і стимулює видовження клітин. Поміркуй, з якого боку — освітленого чи затіненого — накопичується більше молекул ауксину. Запропонуй план проведення експерименту для дослідження механізмів фототропізму.

Більше молекул ауксину накопичується із затіненого боку, бо світло стимулює його переміщення в тінь. Клітини в тіньовій зоні швидше видовжуються, через що пагін вигинається в бік світла.

План експерименту:

Узяти дві однакові молоді рослини в горщиках (наприклад, проростки соняшника чи квасолі).
Першу рослину залишити з відкритою верхівкою пагона і помістити в коробку з одним бічним отвором для світла.
Верхівку другої рослини накрити непрозорим ковпачком із фольги та поставити в такі самі умови однобічного освітлення.
Через кілька днів порівняти напрямок росту обох пагонів: контрольна рослина зігнеться до світла, а рослина з накритою верхівкою ростиме вертикально, що доведе роль верхівки та ауксину у фототропізмі.

2. Антибіотик пеніцилін зазвичай ефективно впливає на клітини збудника ангіни, але не демонструє значної дії на клітини людини. Чому?

Пеніцилін пригнічує утворення пептидоглікану муреїну, з якого побудована клітинна стінка бактерій. Клітини людини не мають клітинної стінки та муреїну, тому цей антибіотик не завдає їм шкоди.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Наведи приклади гормонів та нейгормонів і поясни їх роль в організмі.

Приклади гормонів: інсулін знижує рівень глюкози в крові, глюкагон його підвищує, соматотропін стимулює ріст організму, а тироксин регулює швидкість обміну речовин. Приклади нейрогормонів: вазопресин посилює зворотне всмоктування води в нирках і зберігає рідину в організмі, а окситоцин стимулює скорочення непосмугованих м’язів під час пологів та формує почуття прив’язаності.

2. За малюнком 11.2 поясни зв’язок рівня гормонів і нейромедіаторів з різними психоемоційними станами.

Кожен психоемоційний стан визначається певним балансом речовин:

стан «Щастя» виникає за високого рівня серотоніну, дофаміну й помірної кількості ендорфінів;
стан «Особиста перемога» супроводжується різким зростанням дофаміну та ендорфінів на тлі помірного рівня адреналіну й серотоніну;
стан «Тривога» виникає через високу концентрацію стресових гормонів — адреналіну та кортизолу;
«Депресивний стан» характеризується критичним спадом серотоніну, дофаміну й ендорфінів за високого рівня кортизолу.

3. Яка роль фітогормонів у життєвих процесах рослин? Які фітогормони регулюють ріст, а які — стресові реакції рослин?

Фітогормони керують поділом і видовженням клітин, забезпечують ростові рухи, розвиток пагонів і плодів, а також захищають від несприятливих умов. Ріст рослин стимулюють ауксини (верхівковий ріст і видовження) та цитокініни (поділ клітин твірної тканини й галуження). Стресові реакції регулюють абсцизова кислота (зумовлює опадання листя, закриття продихів і спокій бруньок) та етилен (гальмує ріст і прискорює дозрівання плодів).

4. Які вітаміни можуть синтезуватися в організмі людини, а які обов’язково мають надходити з їжею?

У клітинах шкіри людини під дією ультрафіолету синтезується вітамін D, а бактерії кишківника утворюють вітаміни групи B і вітамін K. Решта необхідних вітамінів (зокрема вітаміни A, C та E) не синтезуються організмом і обов’язково повинні надходити разом із продуктами харчування.

5. Поясни, яке значення для сучасного людства мають антибіотики, обґрунтуй ризики надмірного використання антибіотиків.

Антибіотики дозволяють успішно лікувати небезпечні бактеріальні хвороби та рятувати мільйони життів. Неконтрольоване й надмірне їх використання призводить до появи стійких до ліків бактерій (антибіотикорезистентності), через що звичні ліки втрачають ефективність.

6. Виконай в e-ДОДАТКУ інтерактивне завдання про біологічно активні речовини (завдання 11.1).

⚠️ Це завдання є інтерактивним і потребує виконання безпосередньо в e-ДОДАТКУ на сайті підручника.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

Вітамін D є єдиним вітаміном, клітини якого здатна утворювати шкіра людини під впливом сонячного світла.
Бактеріальні мікроорганізми власного кишківника людини забезпечують організм вітаміном K і частиною вітамінів групи B.
Нейромедіатор дофамін пов’язаний із навчанням і передчуттям винагороди, а серотонін підтримує емоційну рівновагу.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…

Я став більш обізнаним щодо того, як дотримання режиму сну, прогулянки на світлі та рухова активність допомагають мозку виробляти корисні нейромедіатори.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?

Було непросто відрізнити механізми дії нейрогормонів від звичайних нейромедіаторів, тому я уважно перечитав визначення про транспортування нейрогормонів кров’ю.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?

Я буду дотримуватися правил раціонального харчування для уникнення гіповітамінозів і прийматиму антибіотики лише за чітким призначенням лікаря.