Токсины

 

На примере антракноза фасоли (Phaseolus vulgaris), возбудителем которого является гриб Cotletotrichum lindemuthianum, можно  продемонстрировать взаимосвязи, существующие между растением-хозяином, грибной инфекцией и образованием фитоалексинов. Устойчивость или восприимчивость различных сортов фасоли к этой болезни не удается связать с усиленным образованием фитоалексина фазеолина (см. рис. 15.8), которое наблюдается у них спустя 24 ч после искусственного заражения растений. Растения устойчивого сорта отвечают на внедрение гриба немедленной гибелью клетки-хозяина, так что ростковая трубка гриба, образовавшая на поверхности клетки шаровидный апрессорий, проникнуть глубже уже не может. Иначе ведет себя гриб в растениях восприимчивых сортов: ростковая трубка прорастает здесь сквозь стенку клетки-хозяина и продолжает расти между этой клеточной стенкой и протопластом, не причиняя клетке существенных повреждений. Таким образом гифы гриба растут на протяжении нескольких дней, распространяясь от клетки к клетке, по-прежнему без особых следов повреждения. Затем внезапно проявляются типичные симптомы антрак-ноза: побурение, некрозы и гибель тканей. У устойчивого растения быстрое образование фазеолина начинается на второй день после заражения, одновременно с появлением мелких бурых пятнышек, свидетельствующих о сверхчувствительности. У восприимчивого растения фазеолин не вырабатывается до тех пор, пока на листьях не появятся типичные антракнозные поражения, а в это время фитоалексин помочь уже не может! Мы видим, таким образом, что, хотя этот фитоалексин, по-видимому, и способен сыграть свою роль в предотвращении болезни, существенное различие между устойчивыми и восприимчивыми сортами определяется их способностью распознавать патогена и соответствующим образом реагировать. И наоборот, специфичность болезни, очевидно, может зависеть от того, способна ли данная раса патогена избежать повреждения клеток (т. е. не спровоцировать ведущие к этому процессы или подавить их) и таким путем избежать ответной реакции растения - образования фитоалексинов. Возможно, следовательно, что реакция сверхчувствительности - это одна из главных реакций, обеспечивающих растению устойчивость к грибной инвазии. При сверхчувствительности быстро отмирает зараженная ткань, а часто и примыкающие к ней участки ткани, так что гриб, оказавшись в изоляции среди мертвых клеток, заразить другие клетки растения уже не может. В настоящее время это интереснейшее явление усиленно изучается.

Фитоалексинами могут  быть соединения различных классов  вторичных ме­таболитов. К сесквитерпеноидным фитоалексинам относятся ришитин  и любимин (пасленовые, в частности  картофель), гемигоссипол (мальвовые), ипомеамарон (вьюнковые), к дитерпеноидным фитоалексинам — касбен (клеще­вина). Довольно часто фитоалексины представлены фенольными соединения­ми, такими как  стильбены, изофлавоноиды. Последние  почти исключительно используются в семействе Бобовые. Фитоалексинами являются ацетиленовые производные сложноцветных сафинол и виероновая кислота (рис. 9.14).

Таким образом, многие вторичные  метаболиты выполняют функции кон­ститутивных, полуиндуцибельных или индуцибельных  защитных соединений, и хотя они  представляют только часть сложной  системы защиты растений, но эта  часть довольно важная.

Роль вторичных метаболитов  в жизни растения далеко не исчерпывается  защитными функциями. Хорошо известно, что многие из них активно участву­ют в размножении растений. Флавоноиды, прежде всего антоцианы, беталаины, каротиноиды, обеспечивают окраску  цветков и плодов, привлекающую опылителей цветков и распространителей  семян. Метилбензоат (метилирован­ная  бензойная кислота) — аттрактант для насекомых. Ряд вторичных  метабо­литов растения могут использовать в качестве «нападающих факторов». Напри­мер, находящиеся среди экзометаболитов  корней бархатцев тиофены останав­ливают прорастание семян конкурирующих  видов. Юглон, который образуется в  опавших листьях грецкого ореха  за счет гликозидаз почвенных микробов, достаточно токсичен. Он подавляет  развитие патогенной микрофлоры почвы  и прорастание семян других видов. Ряд флавоноидов используются бобовыми растениями как сигналы при формировании ризобиольного симбиоза и арбускулярной  микоризы.

В целом можно сказать, что основная функция вторичных  метаболитов в растениях —  Экологическая в широком смысле. Это те биохимические «рычаги», которыми прикрепленный организм — растение — решает множество эколо­гических проблем на протяжении всей своей  жизни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис .2 Структура некоторых  фитоалексинов.

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Современное человеческое общество живет и продолжает развиваться, активно используя достижения науки  и техники, и практически немыслимо  остановиться на этом пути или вернуться  назад, отказавшись от использования  знаний об окружающем мире, которыми человечество уже обладает. Накоплением этих знаний, поиском закономерностей в них  и их применением на практике занимается наука. Человеку как объекту познания свойственно разделять и классифицировать предмет своего познания (вероятно, для простоты исследования) на множество  категорий и групп; так и наука  в свое время была поделена на несколько  больших классов: естественные науки, точные науки, общественные науки, науки  о человеке.

           На организм человека воздействуют  токсины из окружающей среды,  и, как показывают исследования, самым восприимчивым к этому является головной мозг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э

 

 

 

Список использованных источников.

 

 

Солдатенков А.Т., Колядина Н.М., Шендрик. И.В. – Основы органической химии лекарственных веществ  – Химия, Москва, 2001.

 

Сорочинская Е.И. Биорганическая химия. Биологически важные классы соединений. СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 1998. 190 с.

 

Методические рекомендации к изучению спецкурса «Химия природных  соединеий» Главы 1-4. Липиды, гормоны, химические средства защиты растений. РУДН, Москва, 1987.

 

Методические рекомендации к изучению спецкурса «Химия природных  соединеий» Главы 5-8.Белковые вещества, нуклеиновые кислоты, фотосинтез, органические лекарственные препараты. РУДН, Москва, 1987.

 

В.В. Племенков, Введение в  химию природных соединений. Казань, 2001.

 

 

Дополнительная

 

Бергельсон Л.А. Мембраны, молекулы, клетки. М.1982

 

Medicinal natural poducts. Paul M. Dewick, John Wiley & Sons Ltd., 2002.

 

“Химический ускоритель” http://www.chem.isu.ru/leos/;

 

“Химия он-лайн” http://markovsky.virtualave.net/chemonline/index.htm

 

Химия природных соединений (углеводы, нуклеиды, стероиды,белки).

Кочетков Н.К., Торгов И.В., Ботвиник М.М. 1961.