алломоны и кайромоны что это такое
The Jizn
Ученые: комары действительно делят людей на вкусных и не очень
Комары докучают нам уже 400 миллионов лет, но мы до сих пор знаем о них далеко не все. Результаты исследования от биологов из Лондонской школы тропической медицины объясняют, почему одни люди кажутся этим насекомым аппетитнее других. Исследование проводил Джеймс Логан, профессор медицинской энтомологии. Его команда отобрала две группы волонтеров: одних комары кусали очень часто на протяжении всей жизни, а других маленькие кровопийцы избегали. […]
Комары докучают нам уже 400 миллионов лет, но мы до сих пор знаем о них далеко не все. Результаты исследования от биологов из Лондонской школы тропической медицины объясняют, почему одни люди кажутся этим насекомым аппетитнее других.
Исследование проводил Джеймс Логан, профессор медицинской энтомологии. Его команда отобрала две группы волонтеров: одних комары кусали очень часто на протяжении всей жизни, а других маленькие кровопийцы избегали. Затем биологи прикрепили к усикам комаров микроэлектроды, чтобы подробнее выяснить, как те выбирают жертву.
Оказалось, что насекомые бурно реагируют на кайромоны — вещества, в избытке выделяемые «вкусными» волонтерами. В то время как алломоны, продуцируемые людьми из второй группы, отталкивают комаров. Теперь Логан и его коллеги планируют изготовить уникальные таблетки-репелленты, которые помогут организму вырабатывать больше алломонов и отпугивать кровососущих.
Интересно, что реакция на комариные укусы и предрасположенность к ним определяются генетически. В прошлом году команда Логана провела исследование на близнецах и выяснила, что у однояйцевых (со схожей ДНК) абсолютно одинаковые взаимоотношения с комарами, вплоть до мельчайших подробностей. Но один способ стать менее аппетитным для кровососущих все-таки есть — похудеть. Доказано, что кайромоны в больших дозах выделяют люди с лишним весом.
Ученые выяснили, как комары выбирают себе жертву
С наступлением лета кровососущие насекомые стали атаковать дачников, любителей походов и отдыха на природе с невероятной силой. Однако, некоторые люди замечают, что их кусают куда реже или наоборот чаще других. Ученые наконец выяснили, какие основные факторы влияют на то, будете ли вы атакованы комарами в первую очередь. Итак, по порядку.
Запах тела
Самый главный определяющий фактор для комаров — запах тела и его температура. Как стало недавно известно, одни люди вырабатывают кайромоны, а другие — алломоны. Это пахучие вещества, которые привлекают или отталкивают представителей животного мира. Так вот кайромоны привлекают комаров, а алломоны отталкивают. Первый тип веществ чаще всего выделяет организм полных людей, поэтому комары «любят» их больше.
Кровососущие также реагируют на другие запахи. Например парфюмы или эфирные масла с ароматом ванили, гвоздики, аниса, лаванды, ладана и эвкалипта отпугивают комаров. Запах дыма им тоже неприятен.
Группа крови
Чаще других нападению жужжащей эскадрильи подвергаются люди с 1 и 2 группой крови, а 3 и 4 им не так интересны.
Возраст и пол
Комары предпочитают людей с тонкой кожей, которая легче прокусывается. Это в первую очередь дети и молодежь. Пожилых кусают реже. А вот особой зависимости от пола не замечено.
Запах пота
Углекислый газ
Комары находят свою жертву по запаху выдыхаемого углекислого газа: чем больше — тем привлекательнее. К такой категории относятся люди крупной комплекции, страдающие от ожирения и беременные женщины.
Сладкоежки и диабетики
Комары предпочитают людей, которые употребляют много сладостей. Сахар делает кожу «слаще на вкус» и обогащает кровь молочной кислотой, которая образуется при распаде глюкозы. По этой же причине комары любят кусать больных сахарным диабетом, им нравится не только их сладкая кровь, но и выдыхаемый им воздух с запахом эстрадиола и ацетона.
Квас и алкоголь
Комары неравнодушны к запаху солодовых напитков, поэтому риск стать жертвой роя комаров после употребления пива и кваса в разы больше. Вероятность быть укушенным комарами также повышается и при употреблении водки. Это связано с тем, что алкоголь усиливает работу сердца, ускоряет кровообращение и, как следствие, повышает температуру тела.
Чем опасны комары
Комары являются переносчиками десятков опасных для человека заболеваний. В их число входит малярия, болезнь Зика, желтая лихорадка, денге, дирофиляриоз и другие. Большинство из них не характерны для России, но малярия все-таки встречается.
Как защититься от укуса
Существует масса репеллентов, которые можно наносить как на одежду, так и на кожу. Практика показывает, что далеко не все из них эффективны, или эффективны в течение короткого времени. А вот раствор ванилина или гвоздичное масло достаточно хорошо работают, но не всем такой способ по душе. Также спасают эфирные масла эвкалипта, мяты перечной, лаванды, кедра, чайного дерева и базилика. Они продаются в аптеках.
В помещении лучше всего спасает фумигатор, который практически не имеет запаха.
§ 9. Биологически активные вещества: гормоны, феромоны
| Сайт: | Профильное обучение |
| Курс: | Биология. 11 класс |
| Книга: | § 9. Биологически активные вещества: гормоны, феромоны |
| Напечатано:: | Гость |
| Дата: | Пятница, 19 Ноябрь 2021, 02:45 |
Оглавление
Биологически активные вещества (БАВ) — соединения, способные при небольших концентрациях оказывать выраженное воздействие на процессы жизнедеятельности. Одни БАВ выполняют свои функции внутри организма, участвуя в регуляции роста, развития, обмена веществ и т. д. Другие выделяются из организма в окружающую среду, влияя на особей того же вида или других видов.
Выделяют несколько групп биологически активных веществ: гормоны, феромоны, витамины, алкалоиды, антибиотики и др. Вещества, входящие в состав той или иной группы, могут иметь разное химическое строение, однако выполняют сходные функции. Именно поэтому в основе классификации БАВ лежит их биологическая роль, а не химическая природа.
Гормоны — биологически активные вещества, которые вырабатываются специализированными клетками, тканями и органами (прежде всего — железами внутренней и смешанной секреции) и оказывают воздействие на другие клетки, ткани и органы (мишени). Гормоны обнаружены у большинства многоклеточных организмов: животных, растений, грибов и др. Они участвуют в регуляции практически всех процессов жизнедеятельности, в том числе роста и индивидуального развития.
По химическому строению гормоны разнородны. Одни из них имеют белковую природу (гормон роста соматотропин, гормоны поджелудочной железы инсулин и глюкагон), другие являются производными аминокислот (гормоны щитовидной железы тироксин и трийодтиронин, мозгового вещества надпочечников адреналин и норадреналин). Гормоны половых желез и коры надпочечников представляют собой стероиды.
Как и другие БАВ, гормоны обладают высокой активностью — даже в очень малых концентрациях они оказывают сильное воздействие на процессы, протекающие в организме. Специфичность гормонов выражается в том, что они действуют только на определенные мишени (например, гормон роста влияет преимущественно на клетки костной и хрящевой тканей). Это объясняется тем, что связывать молекулы того или иного гормона способны лишь те клетки, которые имеют специальные рецепторы для этого гормона.
*Связывание гормонов с соответствующими рецепторами клеток-мишеней приводит к изменению протекания определенных клеточных процессов. Так реализуется ответ клеток на гормональное воздействие.
Под влиянием одних гормонов изменяются свойства цитоплазматической мембраны клеток. Так, связывание инсулина с рецепторами мембраны приводит к повышению ее проницаемости для глюкозы. В результате этого глюкоза начинает активно поступать в клетку.
Другие гормоны, не проникая в клетки, влияют на внутриклеточный метаболизм с помощью посредников — так называемых вторичных мессенджеров (первичным является сам гормон). В роли вторичных мессенджеров часто выступают цАМФ, цГМФ, ионы Са 2+ и др. Например, адреналин, связавшись с рецептором на поверхности клетки, запускает процессы, приводящие к синтезу цАМФ. Этот вторичный мессенджер активирует особые ферменты, которые, в свою очередь, изменяют протекание биохимических реакций внутри клетки. Таким образом, адреналин оказывает воздействие на обмен веществ в клетке через своего посредника — цАМФ.
Молекулы некоторых гормонов проникают через клеточные мембраны в цитоплазму, где и происходит их связывание с рецепторами. Это характерно, например, для стероидных гормонов. Далее комплекс «гормон-рецептор» транспортируется в ядро, где влияет на процесс считывания наследственной информации с молекул ДНК, а тем самым — на синтез белков и клеточный метаболизм в целом.*
Как вам известно из курса биологии 9-го класса, в здоровом организме выработка гормонов четко регулируется нервной системой и гуморальными механизмами. Сниженная либо, наоборот, повышенная секреция гормонов приводит к нарушению процессов обмена веществ и развитию определенных заболеваний (вспомните каких). *Информация об основных гормонах, вырабатывающихся в организме человека, о последствиях избытка и недостатка некоторых из них приведена в таблице 9.1.*
*Таблица 9.1. Характеристика важнейших гормонов человека
Железа(-ы)
Гормон(-ы)
Функции в организме, последствия недостатка и избытка
Гипофиз
(передняя доля)
Активизирует синтез белков, стимулирует рост костей, хрящей и мышц.
У детей недостаток ведет к карликовости, избыток — к гигантизму. У взрослых избыток приводит к акромегалии — разрастанию кистей, стоп, костей черепа
Стимулирует рост, развитие и работу щитовидной железы
Адренокортикотропный гормон
(кортикотропин)
Стимулирует рост, развитие и работу коркового вещества (коры) надпочечников
Стимулирует рост и развитие молочных желез, образование молока
Стимулируют рост, развитие и работу половых желез (гонад)
Гипофиз
(средняя доля)
Стимулирует синтез пигмента меланина клетками кожи и сетчатки глаз
Вазопрессин
(антидиуретический гормон)
При недостатке суточный диурез может возрастать до 6–15 л (так называемый несахарный диабет), а при избытке снижаться до 200—300 мл
Стимулирует сокращение гладких мышц матки (во время родов) и выделение молока из молочных желез
Трийодтиронин и тироксин
Усиливают обмен веществ, стимулируют умственное и физическое развитие.
Недостаток вызывает у детей развитие кретинизма (задержка роста, умственного и физического развития), у взрослых — микседему (снижение уровня метаболизма, отечность лица и конечностей, выпадение волос, сухость и бледность кожи). Избыток приводит к базедовой болезни (разрастание щитовидной железы, пучеглазие, учащенное сердцебиение, повышенная температура тела и др.)
Стимулирует образование костной ткани, снижает уровень Са 2+ в плазме крови
Угнетает развитие костной ткани, повышает уровень Са 2+ в плазме крови
Надпочечники
(корковое вещество)
Минералокортикоиды (например, альдостерон) регулируют водно-солевой обмен, глюкокортикоиды (например, кортизол) — обмен органических веществ.
Гипофункция коры надпочечников приводит к развитию бронзовой болезни (бронзовая окраска кожи, потеря аппетита, снижение массы тела, мышечная слабость, повышенная утомляемость и т. п.). Гиперфункция вызывает прекращение роста детей и раннее половое созревание
Надпочечники
(мозговое вещество)
Адреналин и норадреналин
Мобилизуют ресурсы организма при физической или психоэмоциональной нагрузке: усиливают работу сердца, повышают кровяное давление и уровень глюкозы в крови, учащают дыхание, сужают кровеносные сосуды кожи и многих внутренних органов, но расширяют сосуды сердца, головного мозга и скелетных мышц
Повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы, способствуя ее переходу в клетки. При этом содержание глюкозы в крови уменьшается.
Недостаток ведет к развитию сахарного диабета 1-го типа, при котором наблюдаются увеличение концентрации глюкозы в крови, повышенный диурез, жажда, нарушения метаболизма, приводящие к образованию веществ, отравляющих организм
Стимулирует расщепление гликогена, что приводит к повышению количества глюкозы в крови
Андрогены (например, тестостерон)
Стимулируют развитие мужских вторичных половых признаков, обеспечивают нормальное функционирование органов мужской репродуктивной системы (в частности, формирование сперматозоидов)
Эстрогены (например, эстрадиол)
Стимулируют развитие женских вторичных половых признаков, обеспечивают нормальное функционирование органов женской репродуктивной системы (в частности, формирование яйцеклеток)
Яичники
(желтое тело)
Угнетает развитие яйцеклеток в фолликулах яичников, обеспечивает подготовку слизистой оболочки матки к имплантации зародыша, поддерживает нормальное протекание беременности
1 Задняя доля гипофиза не вырабатывает собственные гормоны, а накапливает и секретирует в кровоток гормоны, поступающие из гипоталамуса.
2 Диурез — объем мочи, образовавшейся за определенный промежуток времени (например, суточный диурез у человека в норме составляет 1,5—2 л).
3 Кора надпочечников также вырабатывает мужские и женские половые гормоны (в незначительном количестве).*
Феромоны — биологически активные вещества, которые выделяются из организма в окружающую среду и влияют на поведение, физиологическое состояние или развитие особей того же вида. Феромоны используются для узнавания особей своего вида, привлечения брачных партнеров, в качестве сигналов об опасности или меток, указывающих границы индивидуальной территории, дорогу к дому и т. д. Например, муравьи используют феромоны для обозначения пройденного пути. По пахучим меткам они могут найти дорогу к муравейнику либо вернуться к оставленной добыче.
Первый изученный феромон (бомбикол) был выделен из желез самок тутового шелкопряда. Он способен привлекать самцов, находящихся на расстоянии нескольких километров (для начала брачного танца достаточно 10 —18 г бомбикола). Чтобы получить 4 мг бомбикола понадобилось 313 000 самок шелкопряда.
У многих видов животных обнаружены так называемые феромоны тревоги. Они могут вызывать разные поведенческие реакции: животное может убежать, затаиться, а некоторые становятся агрессивными и нападают на врага. Например, пчела, ужалив жертву, вместе с ядом впрыскивает в ранку смесь феромонов, запах которых побуждает других пчел устремиться к месту укуса.
Некоторые феромоны оказывают влияние на индивидуальное развитие других особей. Так, особый феромон, выделяемый пчелиной маткой, подавляет половое развитие других самок, превращая их в рабочих пчел. Крупные головастики выделяют в воду вещества, тормозящие метаморфоз более мелких собратьев. Только тогда, когда крупные головастики превратятся в лягушек и покинут водоем, мелкие начинают усиленно расти и развиваться.
*Известны также алломоны и кайромоны — сигнальные вещества, оказывающие воздействие на представителей других видов. Различие между этими группами биологически активных веществ заключается в том, что действие алломонов приносит пользу выделяющему их организму, а действие кайромонов — реципиенту, т. е. получателю химического сигнала.
Алломоны используются организмами для привлечения представителей других видов (опылителей к растению, жертвы к хищнику и т. д.) или, наоборот, для отпугивания, подавления или уничтожения хищников, паразитов и конкурентов. Так, скунс в случае опасности выбрызгивает в сторону врага секрет своих пахучих желез, имеющий отвратительный стойкий запах. В некоторых случаях алломоны применяются для маскировки (так называемой химической мимикрии). Например, некоторые виды бабочек выбрали интересную стратегию размножения — их личинки развиваются в муравейниках. Они «подделывают» запах муравьиной царицы, и трудолюбивые муравьи начинают усердно выкармливать этих гусениц.
Кайромоны могут привлекать к выделяющему их организму хищников или паразитов, вызывать появление защитных адаптаций у жертв и т. д. Так, некоторые мелкие пресноводные хищники выделяют в воду вещества, стимулирующие рост шипов у их жертв — дафний и коловраток. Если плотность хищников невысока, шипы не образуются либо будут короткими.*
В зависимости от выполняемых функций выделяют несколько групп биологически активных веществ. Гормоны — это биологически активные вещества, которые вырабатываются специализированными клетками, тканями и органами и оказывают воздействие на другие клетки, ткани и органы — мишени. С помощью гормонов осуществляется регуляция интенсивности протекания физиологических процессов в организме. Феромоны — биологически активные вещества, которые выделяются из организма в окружающую среду и оказывают влияние на поведение, физиологическое состояние или развитие особей того же вида.
