Небелковые азотосодержащие соединения: структура, функции, метаболизм и практическое значение

Представьте себе, что в нашем организме существует целый невидимый оркестр, состоящий из веществ, которые, хотя и не являются белками, играют критически важную роль в поддержании жизни, регуляции функций и защите от угроз. Это небелковые азотосодержащие соединения (НАС) — класс молекул, чья многогранность и глубина влияния на биологические системы порой недооцениваются. Они участвуют в процессах от передачи нервных импульсов до борьбы с инфекциями, от обеспечения энергией до регуляции роста и развития. Актуальность их изучения для биохимии, медицины, фармакологии и биотехнологии неоспорима, ведь понимание их структуры, биосинтеза, метаболизма и механизмов действия открывает новые горизонты для разработки лекарственных препаратов, оптимизации сельскохозяйственных практик и развития инновационных биотехнологий.

Настоящая курсовая работа ставит своей целью всестороннее исследование небелковых азотосодержащих соединений. Мы углубимся в принципы их классификации, подробно рассмотрим химическую структуру и физико-химические свойства основных классов, таких как алкалоиды, азотсодержащие антибиотики, витамины группы B и гормоны. Особое внимание будет уделено биосинтетическим путям и механизмам метаболизма этих соединений в различных живых организмах, а также их специфическим биологическим функциям на молекулярном и клеточном уровнях. Завершающий раздел будет посвящен практическому значению НАС в медицине, сельском хозяйстве и биотехнологии, а также современным методам их исследования.

Общая характеристика и классификация небелковых азотосодержащих соединений

Мир живой природы поражает своим биохимическим разнообразием, и в этом калейдоскопе молекул особое место занимают азотсодержащие соединения. Однако, когда мы говорим о белках — фундаментальных строительных блоках и функциональных машинах клетки, — за их грандиозным фасадом скрывается целая армия других, не менее важных молекул, которые также содержат азот, но не являются ни самими белками, ни их элементарными звеньями — аминокислотами в составе полипептидных цепей. Эти загадочные, но вездесущие молекулы и есть небелковые азотосодержащие соединения, представляющие собой обширный и чрезвычайно гетерогенный класс органических веществ, включающий как природные, так и синтетические соединения, каждое из которых обладает уникальной структурой и функцией.

Принципы классификации

Классификация столь разнообразного класса соединений — задача нетривиальная. Она может быть основана на различных критериях, позволяющих упорядочить это молекулярное многообразие. Одним из наиболее интуитивных и химически обоснованных подходов является классификация по функциональным группам, включающим атом азота. Среди основных классов, выделяемых по этому принципу, можно назвать:

• Амины: Соединения, содержащие одну или несколько аминогрупп (-NH₂, -NH-R’, -N(-R’)-R»). Это могут быть первичные (R-NH₂), вторичные (R-NH-R’) или третичные (R-N(-R’)-R») амины. Примеры включают биогенные амины, такие как гистамин или серотонин, играющие роль нейротрансмиттеров.
• Амиды: Производные карбоновых кислот, в которых гидроксильная группа заменена на аминогруппу (R-CO-NH₂). Мочевина, ключевой продукт азотистого обмена, является ярким примером амида.
• Нитрилы: Соединения, содержащие цианогруппу (-C≡N). Хотя менее распространены в качестве самостоятельных биологических регуляторов, являются важными промежуточными продуктами в биосинтезе некоторых природных соединений.
• Нитросоединения: Содержат нитрогруппу (-NO₂). Некоторые из них, как мы увидим далее, находят применение в медицине.
• Нитраты: Эфиры азотной кислоты (R-O-NO₂).
• Азотистые гетероциклы: Класс, который, пожалуй, наиболее ярко демонстрирует структурное и функциональное разнообразие небелковых азотосодержащих соединений. В их структуре атом азота включен в циклическую систему. К ним относятся, например, пиридин, пиррол, индол, пурин, пиримидин и множество других. Именно к этой группе принадлежит подавляющее большинство биологически активных НАС, таких как алкалоиды, азотсодержащие витамины и компоненты нуклеиновых кислот.

Помимо химической структуры, классификация может быть основана на биологической роли соединений:

• Метаболические посредники и конечные продукты: Мочевина, креатин, мочевая кислота.
• Регуляторные молекулы: Некоторые гормоны (например, адреналин, серотонин), нейротрансмиттеры.
• Защитные вещества: Алкалоиды (для растений), антибиотики (для микроорганизмов).
• Коферменты и их предшественники: Витамины группы B.
• Строительные блоки нуклеиновых кислот: Нуклеотиды и нуклеозиды (содержащие азотистые основания).

Такое многообразие подчеркивает адаптивную эволюцию и химическую универсальность азота как элемента, способного формировать сложные и высокофункциональные молекулы.

Понятие об остаточном азоте крови

В крови человека циркулирует множество небелковых азотсодержащих соединений, которые образуют так называемый «остаточный азот». Этот термин исторически описывает азот, который остается в фильтрате сыворотки крови после осаждения белков, и является важным диагностическим показателем, отражающим состояние азотистого обмена и функции почек.

Состав остаточного азота представляет собой сложный коктейль из различных молекул, каждая из которых играет свою роль в метаболизме. Ключевые компоненты включают:

• Мочевина: Главный конечный продукт белкового обмена, образующийся в печени и выводящийся почками.
• Мочевая кислота: Конечный продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов.
• Свободные аминокислоты: «Кирпичики» белков, циркулирующие в крови и участвующие в синтезе новых белков, глюконеогенезе и других метаболических путях.
• Креатин и креатинин: Продукты обмена креатина, который играет важную роль в энергетическом обмене мышц.
• Аммиак: Высокотоксичное соединение, образующееся при дезаминировании аминокислот и нуклеотидов, которое быстро обезвреживается до мочевины.
• Индикан: Продукт распада триптофана в кишечнике, который всасывается в кровь и выводится почками.
• Билирубин: Продукт распада гемоглобина, не всегда содержащий азот в своей основной цепи, но часто упоминаемый в контексте азотистого обмена из-за его связи с метаболизмом гема.
• Полипептиды, нуклеотиды, нуклеозиды, глутатион, холин и гистамин: Менее значимые по концентрации, но важные с биологической точки зрения компоненты.

В норме содержание остаточного азота в крови здорового человека поддерживается в довольно узких пределах, составляя 14,3–28,5 ммоль/л. Избыточное повышение этого показателя (азотемия) свидетельствует о нарушении выделительной функции почек, что может быть признаком серьезных заболеваний.

Распределение основных фракций в составе остаточного азота выглядит следующим образом:

Фракция остаточного азота	Процентное соотношение (%)
Мочевина	46–60
Аминокислоты	25
Креатин	2,5–2,7
Мочевая кислота	4
Креатинин	2,6–7,5
Аммиак и индикан	0,5

Такая подробная картина остаточного азота не просто иллюстрирует разнообразие небелковых азотсодержащих соединений, но и подчеркивает их фундаментальную роль в физиологии, а также важность биохимического анализа для диагностики и мониторинга состояния здоровья.

Химическая структура и физико-химические свойства основных классов НАС

Глубокое понимание биологических функций небелковых азотсодержащих соединений невозможно без детального изучения их химической структуры, ведь именно атомно-молекулярное строение определяет уникальные физико-химические свойства, реакционную способность и, как следствие, специфические механизмы взаимодействия с биологическими мишенями. Разнообразие этих соединений поражает, от простых аминов до сложнейших гетероциклических систем.

Алкалоиды

Алкалоиды — это одна из наиболее обширных и фармакологически значимых групп небелковых азотсодержащих соединений. Их название, производное от латинского «alkali» (щелочь), указывает на их осно́вные свойства. Исторически, алкалоиды всегда ассоциировались с растительным миром, где они выполняют разнообразные функции, включая защиту от травоядных.

Химическая природа и классификация:
Алкалоиды представляют собой азотсодержащие органические основания природного происхождения, преимущественно выделяемые из растений. Помимо углерода, водорода и азота, в их молекулах нередко обнаруживаются атомы серы, а реже — хлора или брома. Атом азота, как правило, входит в состав гетероциклической системы, что и придает им базовые свойства.

Классификация алкалоидов, хоть и может быть сложной из-за их структурного разнообразия, чаще всего базируется на строении их углеродно-азотного скелета. Среди наиболее значимых классов выделяют:

• Индольные алкалоиды: Производные индола. К ним относятся такие известные соединения, как стрихнин (сильный нейротоксин), резерпин (антигипертензивное средство) и винбластин (противоопухолевый препарат).
• Изохинолиновые алкалоиды: Содержат изохинолиновое ядро. Классический пример — морфин, мощный анальгетик, а также его производные кодеин и папаверин.
• Пиридиновые алкалоиды: Включают пиридиновое кольцо. Никотин — один из наиболее известных представителей этой группы, обладающий стимулирующим и токсическим действием.
• Пуриновые алкалоиды: Основаны на пуриновой структуре. Кофеин, теобромин и теофиллин — типичные представители, широко известные своими стимулирующими свойствами.
• Хиназолиновые и хинолиновые алкалоиды: Содержат хиназолиновое или хинолиновое ядро. Хинин, противомалярийный препарат, является ярким представителем хинолиновых алкалоидов.
• Производные тропана: Алкалоиды с тропановым скелетом. Атропин, скополамин — важные холинолитические средства.
• Производные хинолизидина, имидазола, дитерпеновые и стероидные алкалоиды: Более специализированные группы, включающие, например, соланидин (стероидный алкалоид картофеля).

Примеры структурных особенностей:

• Морфин: Содержит сложную многоциклическую структуру с изохинолиновым фрагментом, фенольной и спиртовой гидроксильными группами, а также третичным азотом. Это обуславливает его способность связываться с опиоидными рецепторами.
• Кофеин: Является 1,3,7-триметилксантином. Его пуриновое ядро с тремя метильными группами при атомах азота определяет его высокую растворимость и способность проникать через гематоэнцефалический барьер.

В растениях алкалоиды часто не находятся в свободном виде, а образуют соли с органическими кислотами (лимонной, щавелевой, яблочной, уксусной, фосфорной), которые растворены в клеточном соке. Это влияет на их стабильность и биодоступность. Концентрация алкалоидов в растениях, как правило, невелика, составляя 0,01-0,1% от сухой массы, но у некоторых уникальных видов может достигать впечатляющих 10-18%.

Азотсодержащие антибиотики

Антибиотики — это краеугольный камень современной медицины, вещества, способные подавлять рост микроорганизмов или уничтожать их. Многие из них содержат азот в своей химической структуре, что критически важно для их антимикробной активности.

Разнообразие химических структур:
По химическому строению антибиотики — это чрезвычайно разнообразный класс. Среди азотсодержащих антибиотиков можно выделить:

• Ациклические, алициклические и ароматические антибиотики: Простые по структуре, но эффективные молекулы.
• Хиноны: Некоторые антибиотики содержат хиноновые фрагменты, играющие роль в окислительно-восстановительных процессах.
• Кислородсодержащие гетероциклические соединения: Например, многие макролиды.
• Макролиды: Большая группа антибиотиков, характеризующаяся наличием макроциклического лактонного кольца, часто с присоединенными аминосахарами. Примером может служить эритромицин.
• Полипептиды или белки: Некоторые антибиотики имеют пептидную природу, например, полимиксины.
• Депсипептиды: Содержат как пептидные, так и сложноэфирные связи.
• Ациклические азотсодержащие антибиотики: Среди них есть полиены, некоторые из которых включают аминосахара (например, микозамин и перозамин) или вторую азотсодержащую часть (например, ароматические кетоны, такие как пара-аминоацетофенон).

Бета-лактамные антибиотики – особый класс:
Особое место среди азотсодержащих антибиотиков занимают бета-лактамные антибиотики, к которым относятся пенициллины, цефалоспорины, карбапенемы и монобактамы. Их общая и ключевая структурная особенность — наличие четырехчленного циклического амида, известного как бета-лактамное кольцо.

Химическая структура бета-лактама:


O
//
C
/ \
N---C
/ \
H C


(где N — атом азота, C — атомы углерода, O — атом кислорода)

Это кольцо является слабым местом молекулы, легко гидролизуемым ферментами бактерий (бета-лактамазами), что приводит к инактивации антибиотика. Однако именно реакционная способность бета-лактамного кольца позволяет этим антибиотикам необратимо ингибировать транспептидазы бактерий, участвующие в синтезе клеточной стенки.

Азотсодержащие витамины (группа B)

Витамины — это низкомолекулярные органические вещества, необходимые для нормального функционирования организма, которые не синтезируются им или синтезируются в недостаточном количестве. Не все витамины содержат азот, но витамины группы B представляют собой яркий пример азотсодержащих соединений, играющих роль коферментов.

Структурное разнообразие витаминов группы B:

• Витамин B₁ (Тиамин): Содержит пиримидиновое и тиазольное кольца, соединенные метиленовым мостиком. Азот присутствует в обоих гетероциклических системах, а также в аминогруппе пиримидинового кольца.

Структурная формула тиамина:


NH₂
/
C=N
/ \
HC C-CH₃
|| ||
N----C-CH₂-CH₂OH
| /
CH₂


(Тут опущено тиазольное кольцо и фосфатные группы для упрощения, но отражены ключевые азотсодержащие фрагменты).

• Витамин B₂ (Рибофлавин): В основе его структуры лежит изоаллоксазиновое (флавиновое) кольцо, образованное конденсированными бензольным, пиримидиновым и пиразиновым кольцами, соединенное с рибитолом (пятиуглеродным спиртом). Азот входит в состав флавинового кольца.
• Витамин B₃ (Ниацин, или никотиновая кислота/никотинамид): Представляет собой производное пиридина. Никотиновая кислота содержит карбоксильную группу, а никотинамид — амидную. Атом азота находится в пиридиновом кольце.
• Витамин B₅ (Пантотеновая кислота): Состоит из остатка пантоевой кислоты и β-аланина, соединенных пептидной связью. Азот присутствует в амидной группе.
• Витамин B₆ (Пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин): Все три формы основаны на пиридиновом кольце с различными заместителями. Атом азота включен в пиридиновое ядро.
• Витамин B₇ (Биотин): Содержит конденсированные имидазольное и тиофеновое кольца, а также валериановую кислоту. Азот входит в состав имидазольного кольца и уреидной группы.
• Витамин B₉ (Фолиевая кислота): Сложная структура, включающая птеридиновое кольцо, пара-аминобензойную кислоту и остатки глутаминовой кислоты. Азот присутствует в птеридиновом кольце и аминогруппах.
• Витамин B₁₂ (Кобаламин): Уникальный витамин с корриновым кольцом, которое структурно сходно с порфирином и содержит четыре атома азота, координирующих атом кобальта. Это одно из самых сложных низкомолекулярных соединений в биологии.

Такое разнообразие структур позволяет витаминам группы B выполнять широкий спектр функций в качестве коферментов в многочисленных метаболических реакциях.

Азотсодержащие гормоны

Гормоны — это биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами и оказывающие регулирующее действие на функции организма. Среди них значительную часть составляют азотсодержащие соединения, которые по химической природе можно разделить на две большие группы: производные аминокислот и пептидные/белковые гормоны.

1. Производные аминокислот:
Эти гормоны образуются путем модификации одной или нескольких аминокислот.

• Производные тирозина:
  • Катехоламины: Адреналин и норадреналин. Их структуры содержат катехольный фрагмент (дигидроксибензольное кольцо) и аминогруппу. Азот является ключевым элементом аминогруппы.
  • Гормоны щитовидной железы: Тироксин (Т₄) и трийодтиронин (Т₃). Эти гормоны представляют собой йо��ированные производные тиронина, который, в свою очередь, образуется из тирозина. Азот присутствует в аминогруппе.
• Производные триптофана:
  • Серотонин: (5-гидрокситриптамин). Содержит индольное кольцо и этиламиновую боковую цепь. Азот является частью индольного цикла и аминогруппы.
• Производные гистидина:
  • Гистамин: (β-имидазолилэтиламин). Содержит имидазольное кольцо и этиламиновую боковую цепь. Азот присутствует как в имидазольном цикле, так и в аминогруппе.

2. Белково-пептидные гормоны:
Это наиболее многочисленная группа гормонов, представляющая собой полимеры аминокислот, соединенные пептидными связями. Они могут состоять из небольшого числа аминокислотных остатков (от 3) до очень крупных молекул (250 и более).

• Инсулин: Белковый гормон, состоящий из двух полипептидных цепей, соединенных дисульфидными мостиками. Каждый аминокислотный остаток содержит азот в пептидной связи.
• Глюкагон: Пептидный гормон из 29 аминокислотных остатков.
• Соматотропин (гормон роста): Белковый гормон, состоящий из 191 аминокислотного остатка.
• Кортикотропин (адренокортикотропный гормон, АКТГ): Пептидный гормон из 39 аминокислотных остатков.

В этих гормонах азот является неотъемлемой частью каждой пептидной связи (-CO-NH-) и аминокислотных боковых цепей, что делает их, по сути, азотсодержащими макромолекулами, регулирующими сложнейшие физиологические процессы.

Биосинтез и метаболизм небелковых азотосодержащих соединений

Жизнь — это непрерывный каскад химических превращений, где каждый элемент играет свою роль. Азот, будучи ключевым компонентом множества биологически активных молекул, участвует в сложнейших биосинтетических и метаболических путях. Понимание этих процессов позволяет не только раскрыть тайны функционирования живых организмов, но и находить новые подходы к лечению заболеваний и оптимизации биотехнологических процессов.

Биосинтез алкалоидов

Биосинтез алкалоидов — это один из наиболее увлекательных примеров вторичного метаболизма растений. В отличие от первичных метаболитов, необходимых для роста и развития, вторичные метаболиты часто выполняют защитные, сигнальные или адаптационные функции. Пути синтеза алкалоидов поражают своей сложностью и разнообразием, но их объединяет использование относительно простых азотсодержащих предшественников.

Основными биогенетическими предшественниками для синтеза алкалоидов являются аминокислоты:

• Орнитин и лизин: Эти диаминокислоты служат предшественниками для пирролидиновых и пиперидиновых колец, соответственно, которые являются основой для многих алкалоидов, таких как атропин и никотин.
• Тирозин и фенилаланин: Ароматические аминокислоты, которые участвуют в синтезе широкого спектра алкалоидов, включая изохинолиновые алкалоиды (например, морфин), а также фенилэтиламиновые производные.
• Триптофан: Еще одна ароматическая аминокислота, которая является ключевым предшественником для индольных алкалоидов (например, стрихнин, резерпин).
• Антраниловая кислота: Производное бензойной кислоты, которое может служить предшественником для хиназолиновых алкалоидов.
• Гистидин: Аминокислота с имидазольным кольцом, которая может быть предшественником для имидазольных алкалоидов.

Процессы биосинтеза включают стадии декарбоксилирования, метилирования, окисления, восстановления и циклизации, катализируемые специфическими ферментами. Например, для синтеза никотина из орнитина и аспартата требуется несколько десятков ферментативных реакций.

Обмен мочевины и других компонентов остаточного азота

Метаболизм небелковых азотсодержащих соединений тесно связан с поддержанием азотистого баланса в организме. Человек и другие млекопитающие не могут накапливать избыток азота в виде белка, поэтому излишки аминокислот и других азотсодержащих молекул должны быть метаболизированы.

Мочевина и орнитиновый цикл:
Мочевина является главным конечным продуктом обмена белков в организме человека. Ее образование — жизненно важный процесс обезвреживания высокотоксичного аммиака (NH₃), который образуется при дезаминировании аминокислот. Этот процесс происходит в печени и известен как орнитиновый цикл, или цикл мочевины.

Орнитиновый цикл представляет собой последовательность из пяти ферментативных реакций, две из которых протекают в митохондриях, а остальные три — в цитозоле:

1. Образование карбамоилфосфата: В митохондриях аммиак, углекислый газ (CO₂) и две молекулы АТФ (аденозинтрифосфата) конденсируются с образованием карбамоилфосфата. Реакцию катализирует фермент карбамоилфосфатсинтаза I.
   NH3 + CO2 + 2АТФ → Карбамоилфосфат + 2АДФ + Фн
2. Образование цитруллина: Карбамоилфосфат реагирует с орнитином, образуя цитруллин. Эта реакция катализируется орнитин-транскарбамоилазой. Цитруллин затем транспортируется из митохондрий в цитозоль.
   Карбамоилфосфат + Орнитин → Цитруллин + Фн
3. Образование аргининсукцината: Цитруллин конденсируется с аспарагиновой кислотой (источник второй молекулы азота для мочевины) с затратой АТФ, образуя аргининсукцинат. Реакцию катализирует аргининсукцинатсинтаза.
   Цитруллин + Аспарагиновая кислота + АТФ → Аргининсукцинат + АМФ + ФФн
4. Расщепление аргининсукцината: Аргининсукцинат расщепляется ферментом аргининсукцинатлиазой на аргинин и фумарат.
   Аргининсукцинат → Аргинин + Фумарат
5. Образование мочевины: Аргинин гидролизуется ферментом аргиназой, образуя мочевину и регенерируя орнитин, который возвращается в митохондрии для продолжения цикла.
   Аргинин + H2O → Мочевина + Орнитин

Таким образом, в орнитиновом цикле две молекулы аммиака (одна в виде свободного NH₃, другая из аспарагиновой кислоты) и одна молекула CO₂ используются для образования одной молекулы мочевины. Мочевина, будучи менее токсичной, чем аммиак, эффективно выводится из организма почками. Ее уровень в крови является важным индикатором функции почек.

Другие компоненты остаточного азота:

• Аминокислоты: Свободные аминокислоты поступают в кровь из двух основных источников: при всасывании из желудочно-кишечного тракта после переваривания белков пищи и в результате распада собственных тканевых белков. Они являются пулом для синтеза новых белков, глюконеогенеза и других метаболических реакций. Аланин и глутамин играют особую роль как транспортные формы аммиака в крови, перенося его из периферических тканей в печень для включения в цикл мочевины.
• Мочевая кислота: Конечный продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов (аденина и гуанина). Образуется в результате многостадийного процесса окисления пуриновых оснований. Нарушения в метаболизме мочевой кислоты могут приводить к развитию подагры.
• Креатин: Синтезируется в организме из трех аминокислот: аргинина, глицина и метионина.
  • Этап 1 (почки): В почках фермент аргинин:глицин-амидинотрансфераза катализирует перенос гуанидиновой группы от аргинина к глицину, образуя гуанидинацетат (гликоциамин).
  • Этап 2 (печень): Гуанидинацетат транспортируется в печень, где он метилируется S-аденозил-метионином (SAM) с участием фермента гуанидинацетат-N-метилтрансферазы, превращаясь в креатин.

  Креатин затем распределяется по тканям, особенно богатым энергией, таким как мышцы и мозг, где он фосфорилируется до креатинфосфата.

Биосинтез азотсодержащих витаминов и гормонов

Пути биосинтеза азотсодержащих витаминов и гормонов демонстрируют разнообразие биологических механизмов, от сложной ферментативной сборки до простой модификации предшественников.

• Азотсодержащие витамины: Большинство витаминов группы B, такие как тиамин, рибофлавин, пиридоксин и фолиевая кислота, синтезируются микроорганизмами и растениями. Человек не способен синтезировать эти соединения и должен получать их с пищей. Биосинтез этих витаминов включает сложные многоступенчатые ферментативные пути, характерные для конкретных организмов. Например, синтез фолиевой кислоты включает конденсацию птерина, пара-аминобензойной кислоты и глутамата.
• Азотсодержащие гормоны:
  • Производные аминокислот: Синтез этих гормонов происходит из соответствующих аминокислот путем ферментативных модификаций.
    • Катехоламины (адреналин, норадреналин): Синтезируются в надпочечниках, мозговом веществе и нейронах из аминокислоты тирозина через ряд промежуточных продуктов (ДОФА, дофамин).
    • Гормоны щитовидной железы (тироксин): Синтезируются в щитовидной железе из тирозина, включенного в белок тиреоглобулин, путем йодирования и последующей конденсации йодтирониновых остатков.
    • Серотонин: Синтезируется из аминокислоты триптофана.
    • Гистамин: Синтезируется из аминокислоты гистидина путем декарбоксилирования.
  • Белково-пептидные гормоны: Синтезируются на рибосомах по матрице мРНК, как и все белки, затем проходят посттрансляционную модификацию (сворачивание, образование дисульфидных связей, протеолитическое расщепление предшественников) в эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи. Например, инсулин синтезируется в виде препроинсулина, который затем преобразуется в проинсулин, а затем в активный инсулин путем отщепления C-пептида.

Эти биохимические каскады подчеркивают центральную роль азота в создании молекулярного разнообразия, необходимого для поддержания жизни и регуляции всех физиологических процессов.

Биологические функции и механизмы действия НАС на молекулярном и клеточном уровнях

Небелковые азотсодержащие соединения являются настоящими «молекулярными мультиинструментами» в живых системах. Их функциональная палитра охватывает широкий спектр биологических ролей, от участия в энергетическом обмене до тонкой регуляции клеточных процессов и защитных реакций. Глубокое понимание механизмов их действия на молекулярном и клеточном уровнях позволяет раскрыть фундаментальные принципы биологии и найти новые терапевтические стратегии.

Функции и механизмы действия алкалоидов

Алкалоиды — это группа природных соединений, известных своим сильным и разнообразным физиологическим действием на организм. Их влияние может быть как благотворным, так проявляться и в токсическом эффекте, что напрямую зависит от типа соединения, его дозировки и специфичности взаимодействия с биологическими мишенями.

Фармакологическое и токсическое действие:

• Морфин: Являясь изохинолиновым алкалоидом, морфин служит мощным анальгетиком. Его действие обусловлено связыванием с опиоидными рецепторами в центральной нервной системе, что приводит к подавлению болевых сигналов. Однако высокая доза может вызвать угнетение дыхания и зависимость.
• Кофеин: Пуриновый алкалоид, известный своими стимулирующими свойствами. Он действует как антагонист аденозиновых рецепторов, блокируя ингибирующее действие аденозина на нейронную активность, что приводит к повышению бодрствования и снижению утомляемости.
• Хинин: Хинолиновый алкалоид, применяемый как противомалярийное средство. Его механизм действия включает интеркаляцию с ДНК паразита Plasmodium falciparum, ингибирование полимеризации гема и образование токсических комплексов.
• Атропин: Тропановый алкалоид, обладающий спазмолитическим действием. Он является конкурентным антагонистом мускариновых холинергических рецепторов, блокируя действие ацетилхолина, что приводит к расслаблению гладкой мускулатуры и другим эффектам.
• Стрихнин: Индольный алкалоид, который является сильным нейротоксином. Он блокирует глициновые рецепторы в спинном мозге, что приводит к неконтролируемым судорогам и параличу.

Экологическая роль:
Для растений, которые синтезируют алкалоиды, эти соединения, как предполагается, выполняют важную защитную функцию. Они могут действовать как репелленты или токсины, отпугивая травоядных животных и насекомых-вредителей. Это является классическим примером химической защиты в природе.

Биологическая роль для синтезирующих организмов:
Несмотря на обширные исследования, биологическая роль алкалоидов для самих организмов-синтезаторов (в основном растений) до конца не выяснена. В отличие от конечных продуктов азотистого метаболизма у животных (например, мочевины), алкалоиды не являются простыми продуктами экскреции. Существуют гипотезы, что они могут играть роль в азотном обмене, регуляции роста, адаптации к стрессовым условиям или как хранилища азота.

Механизмы действия антибиотиков

Антибиотики — это уникальный класс небелковых азотсодержащих соединений, чья биологическая активность направлена на борьбу с бактериальными инфекциями. Их действие может быть двух типов:

• Бактерицидное действие: Антибиотики, которые убивают микроорганизмы.
• Бактериостатическое действие: Антибиотики, которые останавливают размножение микроорганизмов, давая иммунной системе организма время для их полного уничтожения.

Ключевая особенность антибиотиков заключается в их избирательности: они действуют на бактериальные структуры, которые отсутствуют у клеток человека или животных, что обеспечивает их относительно низкую токсичность для макроорганизма.

Основные механизмы действия:

1. Нарушение образования микробной клеточной оболочки:
   • Бета-лактамные антибиотики (пенициллины, цефалоспорины, карбапенемы): Эти антибиотики ингибируют ферменты транспептидазы (также известные как пенициллинсвязывающие белки), которые отвечают за образование поперечных сшивок в пептидогликане клеточной стенки бактерий. Нарушение синтеза клеточной стенки приводит к ее ослаблению, потере целостности и лизису бактериальных клеток.
2. Нарушение функции внутренней цитоплазматической мембраны:
   • Полимиксины: Эти антибиотики взаимодействуют с фосфолипидами бактериальной клеточной мембраны, нарушая ее проницаемость. Это приводит к утечке внутриклеточных компонентов и гибели клетки.
3. Нарушение синтеза белков:
   • Макролиды, линкозамиды, тетрациклины, левомицетин: Эти антибиотики связываются с различными участками бактериальных рибосом (70S), ингибируя стадии инициации, элонгации или терминации синтеза белка. Это приводит к прекращению роста и размножения бактерий (бактериостатический эффект).
4. Нарушение синтеза нуклеиновых кислот:
   • Рифампицин: Ингибирует бактериальную ДНК-зависимую РНК-полимеразу, блокируя синтез РНК.
   • Хинолоны (например, ципрофлоксацин): Ингибируют бактериальные ферменты ДНК-гиразу и топоизомеразу IV, которые отвечают за сверхспирализацию и деспирализацию ДНК, тем самым нарушая репликацию и транскрипцию ДНК.

Роль азотсодержащих витаминов (группа B)

Витамины группы B — это настоящий «мотор» клеточного метаболизма. Они играют множество жизненно важных функций, в первую очередь способствуя высвобождению энергии из углеводов, жиров и белков. Большинство из них выступают в роли коферментов или их предшественников, участвуя в ключевых ферментативных реакциях.

• Витамин B₁ (Тиамин): В форме тиаминпирофосфата (ТПФ) является коферментом транскетолазы (участвует в пентозофосфатном пути) и пируватдегидрогеназного комплекса (ключевой фермент, связывающий гликолиз с циклом Кребса). Он играет важнейшую роль в метаболизме углеводов и аминокислот, а также в функционировании нервной системы. Дефицит B₁ приводит к болезни «бери-бери», проявляющейся утратой чувствительности, мышечной слабостью, сердечно-сосудистыми нарушениями и отечностью.
• Витамин B₂ (Рибофлавин): Входит в состав коферментов флавинадениндинуклеотида (ФАД) и флавинмононуклеотида (ФМН). Эти коферменты являются мощными акцепторами и донорами электронов, участвуя в многочисленных окислительно-восстановительных реакциях и производстве энергии в митохондриях. Дефицит B₂ может привести к хейлозу (трещины в уголках рта), глосситу (воспаление языка), дерматиту и конъюнктивиту.
• Витамин B₃ (Ниацин, или никотиновая кислота/никотинамид): Является предшественником никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ). Эти коферменты участвуют в более чем 400 ферментативных реакциях, включая гликолиз, синтез жирных кислот и холестерина. Дефицит B₃ вызывает пеллагру, характеризующуюся триадой симптомов: дерматит, диарея, деменция. Также наблюдаются повышенная утомляемость, раздражительность и головные боли.
• Витамин B₅ (Пантотеновая кислота): Входит в состав кофермента А (КоА), который играет центральную роль в метаболизме жиров и углеводов, производстве энергии, а также в синтезе адренокортикоидных гормонов и ацетилхолина.
• Витамин B₆ (Пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин): В активной форме пиридоксальфосфата (ПЛФ) участвует в метаболизме аминокислот (трансаминирование, декарбоксилирование), а также в синтезе нейротрансмиттеров, таких как серотонин, дофамин и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Дефицит B₆ может проявляться депрессивными расстройствами, судорогами, дерматитами и неврологическими нарушениями.
• Витамин B₇ (Биотин): Действует как кофермент в реакциях карбоксилирования, участвуя в метаболических преобразованиях сахаров, амино- и жирных кислот. Недостаток биотина ассоциируется с алопецией (выпадением волос), дерматитами, мышечными болями и бессонницей.
• Витамин B₉ (Фолиевая кислота): В форме тетрагидрофолата (ТГФ) является коферментом, необходимым для синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований, а следовательно, для синтеза ДНК и РНК. Он играет ключевую роль в росте тканей, кроветворении (образовании эритроцитов) и метаболизме аминокислот. Дефицит B₉ приводит к мегалобластной анемии, потере мышечной массы и нарушению развития плода.
• Витамин B₁₂ (Кобаламин): Уникальный витамин, содержащий кобальт. Участвует в метаболизме гомоцистеина и метилмалонил-КоА, что критически важно для формирования эритроцитов, функционирования нервной системы (синтеза миелина) и образования нуклеиновых кислот. Дефицит B₁₂ вызывает мегалобластную анемию, тяжелые неврологические нарушения (полинейропатии) и ухудшение когнитивных функций.

Механизмы действия азотсодержащих гормонов

Гормоны — это высокоспецифичные регуляторы, дирижирующие оркестром физиологических функций организма. Азотсодержащие гормоны, будь то производные аминокислот или пептиды, обладают общими принципами действия: дистантность действия (синтезируются в одном органе, действуют в другом), строгая специфичность биологического действия (взаимодействуют с конкретными клетками-мишенями) и высокая биологическая активность (действуют в очень низких концентрациях).

Механизмы передачи сигнала:
Азотсодержащие гормоны, особенно производные аминокислот и пептидные гормоны, чаще всего являются гидрофильными (водорастворимыми). Это означает, что они не могут свободно проникать через липидную клеточную мембрану и взаимодействуют с рецепторами, расположенными на поверхности клеточной мембраны.

После связывания гормона с рецептором происходит активация внутриклеточных сигнальных каскадов, часто с использованием вторичных посредников (мессенджеров), таких как циклический АМФ (цАМФ), ионы кальция (Ca²⁺) или инозитолтрифосфат. Эти вторичные посредники затем активируют или ингибируют другие внутриклеточные белки (например, протеинкиназы), что в конечном итоге приводит к изменению клеточного ответа. Что же это означает для общего понимания принципов гормональной регуляции?

Примеры регуляторных функций:

• Регуляция обмена веществ:
  • Инсулин (пептидный гормон): Снижает уровень глюкозы в крови, стимулируя ее поглощение клетками и синтез гликогена, жиров и белков.
  • Глюкагон (пептидный гормон): Повышает уровень глюкозы в крови, стимулируя распад гликогена и глюконеогенез в печени.
  • Адреналин (производное аминокислоты): Мобилизует энергетические ресурсы в стрессовых ситуациях, увеличивая распад гликогена и жиров.
• Водно-солевой обмен:
  • Вазопрессин (антидиуретический гормон, пептидный): Регулирует реабсорбцию воды в почках, поддерживая водный баланс.
• Обмен кальция и фосфора:
  • Кальцитонин (пептидный): Снижает уровень кальция в крови, ингибируя его высвобождение из костей.
• Репродуктивная функция:
  • Многие пептидные гормоны (например, фолликулостимулирующий гормон, лютеинизирующий гормон) регулируют развитие половых клеток и синтез половых гормонов.

Функции других НАС

Помимо вышеперечисленных, другие небелковые азотсодержащие соединения также выполняют критически важные функции:

• Мочевина: Главная функция мочевины — это обезвреживание высокотоксичного аммиака. Ее образование в печени и последующее выведение почками является ключевым процессом детоксикации. Уровень мочевины в крови служит важным клиническим показателем функции почек; повышенные значения могут указывать на почечную недостаточность.
• Креатин/Креатинфосфат: Креатин, синтезируемый в организме, играет центральную роль в энергетическом обмене мышц. Он фосфорилируется до креатинфосфата, который служит быстрым и легкодоступным источником энергии для мышечного сокращения. В условиях интенсивной нагрузки креатинфосфат быстро отдает свою фосфатную группу АДФ, регенерируя АТФ:
  Креатинфосфат + АДФ ⇌ Креатин + АТФ
  Эта система обеспечивает «взрывную» энергию для коротких и интенсивных мышечных усилий.

Таким образом, небелковые азотсодержащие соединения, несмотря на свою структурную и функциональную разнородность, формируют единую и взаимосвязанную сеть, обеспечивающую гармоничное функционирование всех систем живого организма.

Практическое значение и современные методы исследования НАС

Изучение небелковых азотосодержащих соединений (НАС) выходит далеко за рамки чисто академического интереса. Их уникальные химические свойства и биологическая активность открывают широкие возможности для практического применения в различных областях, от медицины до сельского хозяйства и биотехнологии. Параллельно с расширением знаний о НАС развиваются и совершенствуются методы их исследования, позволяющие глубже проникать в тайны их структуры, функционирования и метаболизма.

Применение в медицине и фармакологии

Медицина и фармакология являются, пожалуй, наиболее очевидными областями, где НАС находят свое широкое применение. Многие из этих соединений стали основой для создания жизненно важных лекарственных препаратов.

• Алкалоиды: Уже давно используются в качестве лекарственных средств.
  • Морфин – эталонный опиоидный анальгетик, используемый для снятия сильных болей.
  • Кофеин – стимулятор центральной нервной системы, применяется для повышения умственной и физической работоспособности, а также в составе комбинированных препаратов.
  • Хинин – до сих пор актуальное противомалярийное средство, особенно в регионах с резистентностью к другим препаратам.
  • Атропин – спазмолитическое и антихолинергическое средство, используемое в офтальмологии, анестезиологии и для лечения брадикардии.
• Антибиотики: Представляют собой один из наиболее многочисленных и жизненно важных классов лекарственных средств, используемых для лечения бактериальных инфекций. Азотсодержащие антибиотики, такие как пенициллины, цефалоспорины, макролиды, тетрациклины и аминогликозиды, спасли бесчисленное количество жизней.
• Гормоны: Многие азотсодержащие гормоны и их синтетические аналоги используются в терапии эндокринных нарушений и для регулирования физиологических процессов.
  • Инсулин – незаменимый препарат для лечения сахарного диабета.
  • Адреналин – используется в неотложной медицине при анафилактическом шоке и остановке сердца.
• Витамины: Особенно витамины группы B, являются жизненно необходимыми для нормального функционирования организма и широко используются в качестве пищевых добавок и лекарственных препаратов для профилактики и лечения гиповитаминозов, а также в комплексной терапии различных заболеваний.
• Нитросоединения: Некоторые нитросоединения имеют важное медицинское значение.
  • Нитроглицерин, изосорбида динитрат и пентаэритриттетранитрат — это классические примеры вазодилататоров, широко применяемых для купирования и профилактики приступов стенокардии. Их действие основано на высвобождении оксида азота (NO) в организме, который расслабляет гладкую мускулатуру сосудов.

Роль в сельском хозяйстве и биотехнологии

Применение НАС простирается и в сферу сельского хозяйства и биотехнологии, где они играют важную роль в повышении урожайности, защите растений и животных.

• Мочевина: В сельском хозяйстве мочевина широко используется как небелковый источник азота в рационах жвачных животных. Бактерии рубца способны расщеплять мочевину до аммиака, который затем используется для синтеза микробного белка, обеспечивая животных необходимым азотом.
• Алкалоиды: В прошлом некоторые алкалоиды, такие как никотин и анабазин, находили широкое применение в сельском хозяйстве в качестве инсектицидов благодаря их высокой токсичности для вредителей. Однако из-за их высокой токсичности для человека и окружающей среды их использование было значительно сокращено или запрещено, и сейчас акцент делается на более безопасные альтернативы.
• Нитросоединения и азотные удобрения: Нитросоединения и другие азотсодержащие вещества являются основой для производства азотных удобрений, которые критически важны для повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур. Примеры включают аммиачную селитру, кальциевую селитру, натриевую селитру и карбамид (мочевину). Они обеспечивают растения легкодоступным азотом, который необходим для синтеза белков, нуклеиновых кислот и хлорофилла, стимулируя их рост и развитие.

Современные методы исследования НАС

Для всестороннего изучения небелковых азотсодержащих соединений используется широкий арсенал современных аналитических методов, позволяющих определять их структуру, концентрацию, пути метаболизма и биологическую активность.

1. Методы определения общего небелкового азота и его компонентов в крови:
Исторически и до сих пор эти методы остаются краеугольным камнем клинической биохимии.

• Минерализация безбелкового фильтрата сыворотки крови: Это классический подход. Сыворотку крови сначала очищают от белков, затем безбелковый фильтрат обрабатывают концентрированной серной кислотой (H₂SO₄) при нагревании (метод Кьельдаля или его модификации). В процессе минерализации азот всех небелковых соединений переходит в форму сульфата аммония ((NH₄)₂SO₄). Затем ионы аммония (NH₄⁺) количественно определяют с помощью реактива Несслера (раствор тетрайодомеркурата(II) калия в щелочной среде), который дает окрашивание, интенсивность которого пропорциональна концентрации аммония и измеряется фотометрически.
  • Нормальное содержание остаточного азота в крови здорового человека составляет примерно 14,3–28,5 ммоль/л. Отклонения от этих значений указывают на различные патологии.
• Определение мочевины в сыворотке крови: Для мочевины, как основной фракции остаточного азота, разработаны более специфичные методы:
  • Метод цветной реакции с диацетилмонооксимом: Мочевина реагирует с диацетилмонооксимом в кислой среде при нагревании, образуя окрашенный комплекс, интенсивность которого пропорциональна концентрации мочевины.
  • Уреазный метод: Основан на ферментативном разложении мочевины ферментом уреазой с образованием аммиака и углекислого газа. Образовавшийся аммиак затем можно определить колориметрически, например, с помощью реактива Несслера или по реакции с глутаматдегидрогеназой.
  • Фотометрический расчет концентрации: В обоих случаях концентрация мочевины определяется путем измерения интенсивности окраски на спектрофотометре.
  • Нормальный уровень мочевины в крови для взрослых обычно находится в диапазоне 2,5–8,3 ммоль/л. Эти показатели могут варьироваться в зависимости от возраста, пола и индивидуальных особенностей метаболизма.

2. Более широкий спектр современных методов исследования НАС:
Для всестороннего анализа структуры, идентификации, синтеза и изучения биологической активности НАС используются передовые методы:

• Хроматографические методы:
  • Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ): Широко используется для разделения, идентификации и количественного определения различных НАС в сложных смесях (например, в экстрактах растений, биологических жидкостях) благодаря своей высокой разрешающей способности.
  • Газовая хроматография (ГХ): Применяется для анализа летучих или легко превращающихся в летучие производные НАС.
• Спектроскопические методы:
  • Ядерный магнитный резонанс (ЯМР-спектроскопия): Позволяет детально установить химическую структуру новых НАС и подтвердить структуру известных соединений.
  • Масс-спектрометрия (МС): Используется для определения молекулярной массы, элементного состава и фрагментации молекул, что критически важно для идентификации и структурного анализа. Часто комбинируется с хроматографическими методами (ГХ-МС, ВЭЖХ-МС).
  • Ультрафиолетовая (УФ) и инфракрасная (ИК) спектроскопия: Предоставляют информацию о наличии определенных функциональных групп и хромофоров в молекуле.
• Методы молекулярной биологии и биоинформатики:
  • Для изучения биосинтетических путей: Использование методов генетического инжиниринга, РНК-интерференции и секвенирования нового поколения позволяет идентифицировать гены, кодирующие ферменты биосинтеза НАС, и изучать их регуляцию.
  • Для изучения механизмов действия: Методы скрининга на клеточных линиях, белково-лигандного связывания, аффинной хроматографии, а также биоинформатические подходы (молекулярный докинг, динамическое моделирование) используются для идентификации мишеней НАС и понимания их взаимодействия на молекулярном уровне.

Эти передовые методы обеспечивают глубину и точность исследований, открывая путь к созданию новых лекарств, улучшению сельскохозяйственных технологий и развитию биотехнологических производств, основанных на использовании небелковых азотсодержащих соединений.

Заключение

Путешествие по миру небелковых азотосодержащих соединений раскрывает перед нами поразительное разнообразие молекул, чья скромная природа скрывает фундаментальную значимость для всех форм жизни. От простейших аминов до сложнейших гетероциклических систем, от метаболических конечных продуктов до мощных регуляторов и защитных агентов — НАС являются неотъемлемой частью биохимического ландшафта.

В ходе данной курсовой работы мы проанализировали многогранный аспект этих соединений, начав с их общей характеристики и принципов классификации. Было показано, что разнообразие химических структур, таких как амины, амиды, нитрилы, нитросоединения и особенно азотистые гетероциклы, служит основой для их многочисленных биологических ролей. Особое внимание было уделено «остаточному азоту» крови, состав и диагностическое значение которого подчеркивают роль НАС в поддержании гомеостаза организма.

Детальное рассмотрение химической структуры и физико-химических свойств ключевых классов — алкалоидов, азотсодержащих антибиотиков, витаминов группы B и гормонов — позволило понять, как особенности их строения обуславливают их уникальные биологические функции. От многоциклических структур морфина до бета-лактамного кольца пенициллинов, от флавинового ядра рибофлавина до сложных корриновых систем кобаламина – каждый элемент определяет специфичность их действия.

Глубокое погружение в биосинтетические пути и механизмы метаболизма НАС раскрыло удивительную эффективность и взаимосвязанность биохимических процессов. Орнитиновый цикл как основной путь обезвреживания аммиака, многоступенчатый синтез креатина, а также сложные пути образования витаминов и гормонов из аминокислотных предшественников — все это демонстрирует высокий уровень организации живой материи.

Изучение биологических функций и механизмов действия НАС на молекулярном и клеточном уровнях позволило оценить их критическую роль как коферментов, регуляторов и защитных веществ. Мы увидели, как алкалоиды влияют на нервную систему, как антибиотики избирательно разрушают бактериальные клетки, как витамины группы B дирижируют энергетическим обменом, а гормоны тонко настраивают физиологические процессы.

Наконец, анализ практического значения и современных методов исследования НАС подчеркнул их неоценимый вклад в медицину (фармакология, диагностика), сельское хозяйство (удобрения, кормление животных) и биотехнологию. От классических колориметрических методов до передовых хроматографических и спектроскопических техник, а также достижений молекулярной биологии — арсенал исследований постоянно расширяется, позволяя нам углублять понимание этих уникальных молекул.

В целом, небелковые азотсодержащие соединения представляют собой динамичную и чрезвычайно значимую область биохимической науки. Их изучение носит ярко выраженный междисциплинарный характер, объединяя знания химии, биологии, медицины и фармакологии. Дальнейшие исследования в этой области обещают открыть новые терапевтические возможности, создать более эффективные сельскохозяйственные стратегии и развить инновационные биотехнологические подходы, способные решать глобальные вызовы здравоохранения и продовольственной безопасности.

Список использованной литературы

1. Артеменко А. И. Органическая химия. М.: Высш. шк., 2001. 536 с.
2. Ашмарин И.П. Молекулярная биология. Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1977. 368 с.
3. Башлов В., Гуржин И. Биологическая химия. Самара, 1992. 517 с.
4. Биохимия / Под ред. Е.С. Северина. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003.
5. Василенко Ю.К. Биологическая химия. М.: Высш. шк., 1978. 381с.
6. Грандберг И.И. Органическая химия. М.: Дрофа, 2002.
7. Добрынина В.И. Биологическая химия. М.: Медицина, 1976. 504с.
8. Збарский Б.И., Иванов И.И., Мардашев С.Р. Биологическая химия. Л.: Медицина, 1972. 583 с.
9. Иванов В.Г. Органическая химия. М.: Мастерство, 2003. 624 с.
10. Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия. М.: Высш. шк., 1998. 479 с.
11. Комов В.П. Биохимия. М.: Дрофа, 2004. 638 с.
12. Крю Ж. Биохимия. Медицинские и биологические аспекты. М.: Медицина, 1979. 510 с.
13. Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия. М.: Мир, 1978.
14. Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии. Л.: Химия, 1974.
15. Основы биохимии / Под ред. А.А. Анисимова. М.: Высш. шк., 1986. 551 с.
16. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. М.: Просвещение, 1987.
17. Органическая химия: В 2 кн. / Под ред. Н.А. Тюкавиной. Кн. 1. Основной курс. М.: Дрофа, 2003.
18. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. М.: Высш. школа, 1981. 592 с.
19. Проскурина И.К. Биохимия. М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. 240 с.
20. Робертс Дж., Касерио М. Основы органической химии. М.: Мир, 1978.
21. Тюкавкина Н.А. Биоорганическая химия. М.: Дрофа, 2004. 542 с.
22. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э. Основы биохимии: В 3-х томах. Т. 1. Пер. с англ. М.: Мир, 1981. 534 с.
23. Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. М.: Агар, 1999. 512 с.
24. Шабаров Ю.С. Органическая химия. М.: Химия, 2000. 848 с.
25. Яковлев В. В., Яковлев Д.В. Биологическая химия. Минск: Вышэйш. шк., 1985. 494 с.
26. Алкалоиды – Википедия.
27. Понятие об алкалоидах, их классификация. Закономерности образования (биосинтез) и распространение в растениях. Роль для жизни растений. Фармстудент.
28. Азотсодержащие органические соединения – Википедия.
29. Алкалоиды — Химическая энциклопедия — XuMuK.ru.
30. Алкалоиды: важная роль в природе и фармакологии — Віола — фармацевтична фабрика.
31. Алкалоиды. Понятие. Классификация.
32. Азотсодержащие органические вещества — Всероссийские олимпиады «Отличник».
33. Азотсодержащие органические соединения.
34. Глава 13. Азотсодержащие органические соединения — Консультант врача.
35. Лекция 10: Гормоны. Азотсодержащие гормоны. Механизм действия.
36. Классификация антибиотиков по их химическому строению.
37. Небелковые азотистые компоненты крови.
38. Небелковые азотистые вещества крови.
39. Небелковые азотистые компоненты крови. Параграф online.zakon.kz.
40. Основные небелковые компоненты крови. Остаточный азот, его состав.
41. Антибиотики — энциклопедия — Российское общество Знание.
42. Небелковые азотистые вещества плазмы крови. Клиническая биохимия (Материал подготовлен резидентом КазНМУ им. С.Д. Асфендиярова Енцовым Д.В.). Параграф online.zakon.kz.
43. Антибиотики. Классификация. Механизмы действия антибактериальных препаратов на микробы.
44. Классификация антибиотиков: виды, правила приема антибактериальных препаратов.
45. Жирорастворимые витамины — Научная литература / ChemicalNow.ru.
46. Небелковые источники азота в питании животных.
47. Небелковые азотистые компоненты крови — Биологическая химия — ХиМиК.ру.
48. Химическое строение и свойства витаминов. Химия | Фоксфорд Учебник.
49. Антибиотики – Википедия.
50. Классификация гормонов.
51. Небелковые азотсодержащие вещества Остаточный азот.
52. Химическая классификация гормонов — Википедия.
53. Витамины – Википедия.
54. Классифицируют гормоны по-разному — Биологическая химия — Биохимия.
55. Гормоны – Википедия.
56. Общая характеристика витаминов и их классификация. Биологическая роль водорастворимых витаминов (рр, с, группы в).
57. Классификация витаминов.