Фармакогнозия

Образовательные ткани благодаря постоянному  митотическому делению их клеток обеспечивают не только рост, но и образование  всех тканей растения. Часть дочерних клеток дифференцируется, т.е. превращается в клетки различных тканей. Другие, сохраняя свои меристематические свойства, продолжают делиться и образуют все новые и новые клетки. Меристемы возникают в зиготе на ранних этапах развития зародыша и являются первичной тканью, из которой состоит весь зародыш. В процессе роста растения меристемы сохраняются в точках роста - апикальные меристемы (верхушка стебля и кончик корня), а также вдоль стебля - боковые меристемы. Верхушечные меристемы обесточивают рост растения в длину, а боковые - в ширину. Существуют еще вставочные меристемы, которые сохраняются в зонах роста (основание черешков листьев и междоузлия).

Покровные ткани находятся в контакте с  внешней средой и обеспечивают защиту растений от неблагоприятных воздействий  среды: механических повреждений, низких температур, чрезмерного испарения  воды, проникновения микроорганизмов  и др. Кроме того, покровные ткани  осуществляют обмен веществ между  организмом и внешней средой. Различают три вида покровных тканей: кожицу, или эпидерму, пробку и корку. Эпидерма состоит из одного слоя плотно прилегающих друг к другу клеток. Ее поверхность покрыта воскоподобным веществом - кутином, образующим кутикулу. Кутикула снижает испарение воды, воск делает поверхность органов несмачиваемой. Эпидерма покрывает листья и молодые побеги растения. Клетки кожицы содержат хлоропласты, Одной из функций эпидермы являются газообмен и транспирация, т.е. испарение воды Пробка образуется на смену эпидерме и покрывает стебли и корни многолетних растений. Образование пробки связано с появлением вторичной меристемы - феллогена. Феллоген образуется под кожицей и располагается в виде кольца; при делении его клетки, откладывающиеся наружу, превращаются в пробку. Пробка состоит из нескольких рядов мертвых плотно сомкнутых клеток, утолщенные стенки которых пропитаны суберином веществом, плохо пропускающим воздух и воду. Благодаря этому пробка предохраняет стволы и ветви от излишней потери воды, резких колебаний температуры и др. Для газообмена и транспирации в пробке имеются чечевички-отверстия, которые прикрыты рыхлой тканью, состоящей из живых, слабо опробковевших клеток.

Механические  ткани, подобно арматуре железобетонных конструкций, создают каркас всем тканям и органам растения. Клетки могут  располагаться тяжами вдоль осевых органов, сопровождать проводящие пучки  и образовывать трехмерные структуры, создающие опору для других тканей. Прочность и упругость клеток механических тканей обусловлены утолщенными и целлюлозными или одревесневевшими оболочками. Наиболее важные механические ткани - лубяные и древесные волокна - хорошо развиты в стебле. В корне механическая ткань сосредоточена в центре органа. Волокна механической ткани сопровождают проводящие пучки. Проводящие ткани обеспечивают транспорт веществ в теле растения. Основными элементами ксилемы являются трахеиды и трахеи (сосуды), окруженные древесными волокнами. Трахеиды-вытянутые мертвые клетки, одревесневевшие стенки которых имеют углубления (поры), затянутые перовой мембраной. Ток жидкости по трахеидам медленный и происходит путем фильтрации через мембраны соседних клеток. Трахеиды - наиболее древние проводящие элементы. Они встречаются у цветковых растений, а у голосеменных и папоротникообразных являются единственными проводящими элементами ксилемы. У покрытосеменных имеются также сосуды. Трахеи представляют собой полые трубки, состоящие из продольного ряда Клеток - члеников. В состав флоэмы входят ситовидные трубки и клетки-спутницы, окруженные лубяными волокнами.

Основные  ткани паренхимы составляют большую часть всех органов растений. Они заполняют промежутки между проводящими и механическими тканями и присутствуют во всех вегетативных и генеративных органах. Эти ткани образуются за счет дифференцировки апикальных меристем и состоят из живых паренхиматозных клеток, разнообразных по строению и функциям. Различают ассимиляционную, запасающую, воздухоносную и водоносную паренхимы. Клетки ассимиляционной паренхимы содержат хлоропласты и специализируются на фотосинтезе. Они расположены под эпидермой листьев, молодых зеленых стеблей и плодов. В клетках запасающей паренхимы накапливаются избыточные в данный период развития растения продукты обмена веществ: углеводы, белки, жиры и др. Она хорошо развита в стеблях, корнях, корневищах, клубнях, луковицах. воздухоносная паренхима представлена в разных органах болотных и водных растений и состоит из клеток с тонкими стенками. Пространства между клетками (межклетники) заполнены воздухом и сообщаются с внешней средой через устьица или чечевички.  
Выделительные ткани представлены различными образованьями (чаще многоклеточными, реже одноклеточными), выделяющими из растения или изолирующими в его тканях продукты обмена веществ либо воду- Листья многих растений способны выделять воду в условиях избыточной влажности. По проводящим пучкам вода подается к эпидерме, в которой по краям листа находятся водяные устьица. Млечники образуют млечный сок (латекс).

 

25. Общая характеристика эфирных масел и гликозидов по схеме:

Гликозиды - это природные углеводосодержащие вещества органического характера, преимущественно растительного происхождения. В состав молекулы гликозидов входит сахар и несахаристая часть - агликон, или генин. Греческая приставка "а" означает отрицание, агликон в переводе означает "несахар". Агликон и сахар соединены между собой связью, подобной сложноэфирной, поэтому молекула гликозида легко расщепляется в присутствии воды под влиянием энзимов (ферментов), содержащихся в этих растениях. Формулу гликозида можно представить следующим образом:

   

Связь сахарного остатка (гликозила) с генином (R) осуществляется либо через кислород (O-гликозиды), либо азот (N-гликозиды), либо серу (тиогликозиды), либо углерод (С-гликозиды).

   

Характеристика  сахаров.

Сахарные  компоненты, входящие в состав гликозидов, в основном относятся к моносахаридам. Чаще всего встречаются глюкоза, рамноза, галактоза и др. Иногда в состав гликозидов входит несколько моносахаридов. В этом случае они при ферментативном гидролизе гликозида отщепляются постепенно. В составе некоторых гликозидов (гликозиды сердечной группы) содержатся специфические сахара, нигде более не встречающиеся, например цимароза. По числу молекул сахара гликозиды делятся на монозиды, биозиды, триозиды. Гликозиды, содержащие 4 и более молекул сахара, встречаются реже. Первым установленным сахаром была глюкоза, поэтому соединения назывались глюкозидами. После обнаружения других сахаров утвердилось групповое название "гликозиды".

Характеристика  агликона.

Агликоны гликозидов очень разнообразны. Они принадлежат к различным классам органических соединений: спиртам, альдегидам, кислотам, фенолам, производным антрацена, циклопентанопергидрофенантрена и т. д. Терапевтическое действие гликозидов на организм обусловливается в основном их агликонами. Присутствие сахара способствует растворению, усилению и ускорению их действия.

Классификация.

В 1890 г. Е. И. Шацкий предложил классификацию гликозидов. В настоящее время в зависимости от химического строения агликона все гликозиды делятся на 2 группы: гомогликозиды и гетерогликозиды.

Гомогликозиды (полисахариды) - сахаристая часть и агликон принадлежат к одному классу соединений, то есть полисахаридам (крахмал, целлюлоза или клетчатка, слизи, камеди, пектиновые вещества).

Полисахариды  содержат только углеводные остатки, поэтому  и называются гомогликозидами. Алтей лекарственный, подорожник большой, лен обыкновенный и др.

Гетерогликозиды - гликозиды, содержащие в молекуле различные агликоны. Они классифицируются на следующие группы:

1. Растения  и сырье, содержащие монотерпеновые гликозиды. Вахта трехлистная, одуванчик лекарственный, золототысячник зонтичный;

2. Растения  и сырье, содержащие карденолиды и буфадиенолиды (сердечные гликозиды). Наперстянка (пурпуровая, крупноцветковая, шерстистая и др.), строфант Комбе, адонис весенний, ландыш майский, желтушник раскидистый, морозник красноватый;

3. Растения  и сырье, содержащие тритерпеновые гликозиды (сапонины). Солодка (голая, уральская), синюха, женьшень, аралия маньчжурская, первоцвет весенний;

4. Растения  и сырье, содержащие стероидные  гликозиды (сапонины). Диоскорея (кавказская и ниппонская), эхинопанакс (заманиха) высокий;

5. Растения  и сырье, содержащие фенольные  соединения и их гликозиды  (простые фенолы и их гликозиды). Мужской папоротник, толокнянка, брусника, родиола розовая, фиалка трехцветная и полевая;

6. Растения  и сырье, содержащие антраценопроизводные. Кассия (остролистная и узколистная), алоэ, жостер слабительный, крушина ольховидная, ревень тангутский, щавель конский, зверобой продырявленный, марена красильная;

7. Растения  и сырье, содержащие флавоноиды. Боярышник (различные виды), пустырник сердечный, софора японская, бессмертник песчаный, пижма обыкновенная, горец (перечный, почечуйный, птичий), стальник полевой, шлемник байкальский, хвощ полевой, сушеница топяная, череда трехраздельная;

8. Растения  и сырье, содержащие кумарины  и фуранохромоны: амми большая, амми зубная, пастернак посевной, укроп огородный, псоралея костянковая, горичник (русский, Морисона, горный);

9. Растения  и сырье, содержащие танниды (дубильные вещества). Скумпия кожевенная, сумах дубильный, бадан толстолистный, дуб обыкновенный, змеевик, кровохлебка лекарственная, лапчатка прямостоячая, черемуха обыкновенная, черника, ольха (серая и клейкая);

10. Растения  и сырье, содержащие тиогликозиды. Горчица (сарептская и черная);

11. Растения  и сырье, содержащие нитрилгликозиды. Миндаль горький;

12. Растения  и сырье, содержащие гликоалкалоиды. Это природные соединения, в которых сочетаются свойства алкалоидов и стероидных сапонинов, например соласадин. Содержится в траве паслена дольчатого. Используется в производстве гормональных препаратов;

13. Растения  и сырье, содержащие различные  гликозиды.

Физико-химические свойства.

Гликозиды - бесцветные или окрашенные кристаллические  вещества, некоторые флавоноиды и антраценопроизводные гликозиды, легко растворимые в воде, труднее в спирте, почти не растворимы в эфире, некоторые из них хорошо растворимы в хлороформе и дихлорэтане. Агликоны в воде не растворяются, но растворимы в органических растворителях. Обладают горьким вкусом (за исключением рутина). С увеличением цепочки углеводных компонентов растворимость гликозидов в воде увеличивается. С увеличением молекулярной массы агликона растворимость гликозида снижается. Все природные гликозиды обладают оптической активностью, имеют определенную температуру плавления. Гликозиды обладают большой реакционной способностью: ферментативный и кислотный гидролиз. Дубильные вещества гидролизуются щелочами. В отличие от алкалоидов гликозиды не имеют общих реакций.

Подлинность.

Устанавливается по характеру агликона и сахара. Реакции на агликоны зависят от наличия в их молекулах функциональных групп. Например, гликозиды, содержащие в качестве агликона фенол или соединение с фенольным гидроксилом, дают окрашивание с хлоридом железа (III). Одни гликозиды дают характерные окрашивания с серной кислотой: например, строфантин окрашивается в зеленый цвет, амигдалин - в пурпурово-красный, другие образуют осадки с танином; гликозиды наперстянки, адониса, ландыша после гидролиза восстанавливают жидкость Фелинга.

Выделение гликозидов.

В виду нестойкости и трудности выделения  гликозидов их редко применяют в  чистом виде. Чаще выделяют гликозиды кардиотонического действия (дигитоксин). Используют сырье для приготовления водных настоев, отваров, новогаленовых препаратов. Учитывая нестойкость гликозидов, при изготовлении лекарственных средств, содержащих гликозиды, избегают их сочетания с кислотами, щелочами, дубильными веществами и солями тяжелых металлов (несовместимости).

Количественное  определение.

Определяется  различными методами: спектрофотометрией, фотоколориметрией и др. Гликозиды кардиотонического действия определяют методом биологической стандартизации.

Распространение.

Гликозиды в растительном мире распространены широко. Среди однодольных растений особенно богаты семейства ароидных, мятликовых. Наиболее часто гликозиды встречаются у двудольных в семействах лилейных, норичниковых, бобовых, лютиковых, кутровых, астровых, гречишных, розоцветных, крушиновых. Гликозиды могут находиться во всех органах растений. В одном и том же растении они накапливаются в различных органах, например, в ландыше майском они содержатся в листьях, цветках, траве. Иногда в одном органе могут накапливаться гликозиды, различные как по химическому строению, так и по физиологическому действию; например, в листьях наперстянки пурпурной встречаются гликозиды кардиотонического действия и сапонины стероидного ряда. В присутствии сапонинов активность гликозидов возрастает. Содержание гликозидов в растениях колеблется от 0,01 до 60-70%. В растениях гликозиды находятся в клеточном соке в растворенном состоянии, многие из них обладают флюоресценцией, что позволяет обнаружить локализацию флавоноидов и антрагликозидов с помощью люминесцентного микроскопа.

Роль  гликозидов.

Гликозиды играют важную роль в жизнедеятельности  растительного организма:

1) Участвуют  в окислительно-восстановительных реакциях в растительной клетке;

2) Являются  переносчиками сахара;

3) Многие  группы химических веществ в  период интенсивного роста и  развития растения находятся  в виде гликозидов;

4) В  большинстве случаев биологическое  значение гликозидов обеспечивается  структурой агликона.

Факторы, влияющие на накопление гликозидов.

Основными являются следующие:

1) Индивидуальная  изменчивость. Растения одного рода, но разных видов, произрастающие в одинаковых условиях, могут содержать различное количество гликозидов. Например, семена горького миндаля содержат гликозид амигдалин в пределах от 0,018 до 0,334, а в семенах сладкого миндаля амигдалин отсутствует;

2) Возраст  растения. В листьях молодых растений  содержится гликозидов больше. Листья  наперстянки пурпурной на первом  году содержат больше гликозидов, чем на втором;

3) Фаза  вегетации. У наперстянки крупноцветковой  наибольшее содержание гликозидов в листьях отмечается перед цветением, а у желтушника - во время цветения;