витамины собранное. 1. 26. История развития витаминов
 Скачать 399.08 Kb.
|
1 Вопросы по витаминам 1.26-1.41 1.26. История развития витаминов 1880 г. - российский ученый НИ. Лунин впервые обратил внимание на то, что помимо белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды, животным необходимы некие особые факторы питания, без которых они заболевают и гибнут. 1912 г. - польский исследователь К. Функ выделил из рисовых отрубей вещество, предохраняющее от заболевания бери-бери, и назвал его витамин (от лат. жизнь и амин, поскольку это вещество содержало группу. Общая характеристика витаминов 1) обладают исключительно высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольших количествах – от нескольких мкг до нескольких десятков мг вдень) участвуют в обмене веществ в основном как участники биокатализа 3) почти все водорастворимые витамины и жирорастворимый витамин К являются коферментами или кофакторами биохимических реакций 4) витамины АДЕ способны регулировать работу генетического аппарата клетки. Витамины – это необходимые для жизнедеятельности низкомолекулярные органические соединения, синтез которых у организма данного вида отсутствует или ограничен(за исключением витамина Д, который может синтезироваться в коже человека. Классификация витаминов. По физико-химическим свойствам витамины делятся на две группы а) водорастворимые (витамины группы В, витамины С, Н, Р) б) жирорастворимые (витамины А, ЕД, Кв) витаминоподобные вещества (В – холин, В – инозит, В – оротовая кислота, В – пангамовая кислота, N – липоевая кислота, Р – рутин, ПАБК и т.п.) Для обозначения каждого из них существует 1) буквенный символ 2) химическое название 3) название с учетом излечиваемого этим витамином заболевания с приставкой “анти”. Кроме того, для некоторых витаминов сохранено наименование, данное им открывшими их авторами. Водорастворимые витамины 1) в тканях не накапливаются (за исключением витамина В, должны поступать в организм ежедневно. Жирорастворимые витамины способны накапливаться в тканях, при передозировке витамины Аи Д проявляют токсичность. Гиповитаминозы - состояние недостаточности витамина. Авитаминоз – полное отсутствие витамина в клетках Гипервитаминозы - состояние избыточного поступления или образования витаминов. В основном характерны лишь для витаминов Аи Д. Причины дисбаланса витаминов в организме. Причиной гипервитаминозов Аи Д является избыточное потребление этих витаминов в составе препаратов (чаще всего – спиртового раствора витамина Д) либо с экзотической пищей (печень акулы и белого медведя. Причины гиповитаминозов многообразны. 1. Недостаточное питание. 2. Заболевания желудочно-кишечного тракта и изменение состава нормальной кишечной микрофлоры (дисбактериоз. 3. Антивитамины - аналоги витаминов, действующие как антикоферменты. Обычно это производные витаминов, но они неспособны выполнять их функции в ферментативных реакциях. Специфическое антикоферментное действие антивитаминов позволило широко использовать их в лечебной практике противотуберкулезные препараты (гидразиды изоникотиновой кислоты) антидепрессанты (аминазин – подавляет утилизацию витамина В, нарушая синтез его коферментной формы) противораковые препараты (аминоптерин, метотрексат вытесняют фолиевую кислоту из фолатзависимых ферментов, блокируя тем самым синтез нуклеиновых кислот и размножение клеток) сульфаниламиды включаются вместо ПАБК в структуру фолиевой кислоты кумарины – дикумарол, тромексан – замещают витамин Кв реакциях превращения неактивных факторов свертывания крови в активные 4. Увеличение потребности в витаминах при физических нагрузках, умственном напряжении, беременности, у растущего организма, при старении (из-за худшего их усвоения. Воздействие ионизирующего излучения, хронические заболевания, применение диуретиков также увеличивают потребность в витаминах. 5. Дефицит одного витамина может оказывать существенное влияние на утилизацию других витаминов. Методы количественного определения витаминов. 1. Физико-химические. а) при взаимодействии с рядом химических соединений наблюдаются характерные цветные окраски, интенсивность окраски которых пропорциональна содержанию витамина в растворе (ФЭК) б) флуорометрические методы в) титромитрические методы 2. Биологические – основаны на определении того минимального количества витаминов, которые при добавлении к искусственной диете, лишенной только данного изучаемого витамина, предохраняет животное от развития авитаминоза или излечивает его от уже развившейся болезни. Это кол-во витамина условно принимают за единицу 3. Микробиологические – основаны на измерении скорости роста МБ, которое пропорционально концентрации витаминов в исследуемом растворе. 1.27 Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический, витамин роста. Строение жирорастворимый, циклический непредельный одноатомный спирт. Биохимические функции 1) структурный компонент клеточных мембран 2) регулирует рост и дифференцировку клеток эмбриона и молодого организма, деление и дифференцировку быстро пролифери- рующих тканей, в первую очередь, эпителиальных, хряща и костной ткани. 3) участвует в фотохимическом акте зрения 2 4) важнейший компонент антиоксидантной защиты организма (взаимодействует со свободными радикалами различных типов благодаря наличию сопряженных двойных связей, усиливает АО действие токоферола, активирует включение Se в состав глутати- онпероксидазы) 5) витамин Аи ретиноиды стимулируют реакции КИО (увеличивают активность Т-к) 6) витамин А является антиканцерогеном 7) может проявлять себя как прооксидант (легко окисляется кислородом с образованием высокотоксичных перекисных продуктов) Гиповитаминоз. Наиболее ранний симптом недостаточности - куриная слепота - резкое снижение темновой адаптации. Характерным является поражение эпителиальных тканей кожи, слизистых оболочек кишечника, бронхов, мочеполовой системы. Десквамация эпителия слезных каналов может приводить к их закупорке и уменьшению смачивания роговицы глаза слезной жидкостью – она высыхает ксерофтальмия) и размягчается (кератомаляция) с образованием язви бельма. Гипервитаминоз. Характерны следующие симптомы воспаление роговицы глаза, гиперкератоз, потеря аппетита, тошнота (при остром отравлении – рвота, понос, головные боли, боли в суставах, увеличение печени, общее истощение организма. Пищевые источники присутствует только в животной пище (особенно много в печении жире морских рыб и млекопитающих, источников витамина А для человека являются также каротины. Суточная потребность в витамине А составляет 1,5-2 мг. Каротины (провитамины А. Химическое строение и свойства являются изопреноидами и образуются в растениях при фотосинтезе. 3 типа каротинов: α-, β- и γ-каротины. Главным местом превращения каротина в витамин А является стенка кишечника. Каротины легко окисляются кислородом воздуха чувствительны к свету. Процесс их окисления идет аутокаталитически с образованием свободных радикалов. Витамин Е способен предохранять двойные связи в молекуле каротина от окисления. Биохимические функции 1) каротин - АО, перехватывает активные формы кислорода (ООН, НО, является наиболее важным гасителем синглетного кислорода 2) радиозащитное соединение, антиканцероген, антимутаген. При избыточном потреблении каротинов у человека возможно пожелтение ладоней, подошв стоп и слизистых, однако даже в таких крайних случаях выраженных симптомов интоксикации не отмечалось. Пищевые источники наибольшее количество β-каротинов содержится в моркови, хорошим источником каротинов также являются красный перец, зеленый лук, салат, тыква и томаты. Суточная потребность в β-каротинах составляет 5 мг. 1.28. Витамин Д (кальциферол, антирахитический). Химическое строение и свойства наиболее важным из группы витаминов Д является витамин Д –1,25- дигидроксихолекальциферол. Холекальциферол образуется из 7-дегидрохолестерола в клетках кожи человека под влиянием УФ- лучей. Витамин Д холекальциферол) Всасываются подобно витамину А, в печени витамины подвергаются гидроксилированию микросомной системой оксигеназ по С , затем переносятся с помощью специфического транспортного белка стоком крови в почки, где осуществляется вторая реакция гидроксилирования по С с помощью митохондриальных оксигеназ. В реакциях гидроксилирования принимает участие витамин С. Витамин Д накапливается в жировой ткани. Биохимические функции 1) витамин Д можно рассматривать как прогормон, превращающийся в 1,25(ОН) 2 -Д 3 , действующий аналогично стероидным гормонам. Отвечает за синтез Са 2+ -АТФ-азы в энтероцитах и других клетках. 2) ускоряет всасывание кальция и фосфора в кишечнике. 3) в костной ткани стимулирует деминерализацию (синергично с паратирином). 4) в почках увеличенивает реабсорбцию кальция и фосфатов 5) участвует в регуляции роста и дифференцировке клеток костного мозга. 6) обладает антиоксидантным и антиканцерогенным действием. Гиповитаминоз. Недостаток витамина Д у детей – рахит деформация скелета конечностей (искривление их в результате размягчения – остеомаляции, черепа (позднее заращение родничков, грудной клетки (появление своеобразных четок на костно-хрящевой границе ребер, задерживается прорезывание зубов, развивается гипотония мышц (увеличенный живот, возрастает нервно-мышечная возбудимость (у младенца выявляется симптом облысения затылочка из-за частого вращения головкой, возможно появление судорог. У взрослого кариес и остеомаляция (размягчение кости у пожилых – развитие остеопороза. Разрушение неорганического матрикса объясняется усиленным вымыванием кальция из костной ткани и нарушением реабсорбции кальция в почечных канальцах при дефиците витамина Д Гипервитаминоз. Избыточный прием витамина Д интоксикация, сопровождается выраженной деминерализацией костей вплоть до их переломов. Содержание кальция в крови повышается. Это сопровождается кальцификацией мягких тканей, особенно склонны к этому процессу почки (образование камней, развитие почечной недостаточности. Пищевые источники. Витамин Д содержится исключительно в животной пище. Особенно богат им рыбий жир, также печень, желтки яиц. Суточная потребность для детей колеблется от 10 до 25 мкг (500-1000 МЕ), у взрослых она ниже. 1.29. Витамин Е (токоферол, витамин размножения) Химическое строение и свойства жирорастворимый, имеет гидрофобный хвост и ядро, содержащее ОН-группу. Токоферолы – прозрачные, светло-желтые, вязкие масла, хорошо растворимые в большинстве органических растворителей. Медленно окисляются на воздухе, разрушаются под действием УФ-лучей. Биохимические функции 1. универсальный протектор клеточных мембран от окислительного повреждения а) занимает такое положение в мембране, которое препятствует контакту кислорода с ненасыщенными липидами б) его подвижный гидроксил ядра способен непосредственно взаимодействовать со свободными радикалами кислорода (ОНО, НО, свободными радикалами ненасыщенных жирных кислот (RO˙, RO 2 ˙) и пероксидами жирных кислот 3 в) способен предохранять от окисления группы мембранных белков г) способен защищать от окисления двойные связи в молекулах каротина и витамина Ад) совместно с аскорбиновой кислотой способствует включению селена в состав активного центра глутатионпероксидазы, тем самым он активизирует ферментативную антиоксидантную защиту (глутатионпероксидаза обезвреживает гидропероксиды липидов. 2. является антигипоксантом, что объясняется его способностью стабилизировать митохондриальную мембрану и экономить потребление кислорода клетками. 3. контролирует биосинтез убихинона – компонента дыхательной цепи и главного антиоксиданта митохондрий. 4. контролирует синтез нуклеиновых кислот (на уровне транскрипции, а также гема, микросомных цитохромов и других гем- содержащих белков. 5. обладает способностью угнетать активность фосфолипазы А лизосом, разрушающей фосфолипиды мембран. 6. является эффективным иммуномодулятором. Гиповитаминоз. Недостаточность токоферола – весьма распространенное явление, особенно у людей, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, а также подвергающихся воздействию химических токсикантов. Гиповитаминоз витамина Е повышение проницаемости мембран всех клеток и субклеточных структур, накопление в них продуктов ПОЛ, снижение активности АО защиты частичный гемолиз эритроцитов, мышечная дистрофия, бесплодие, креатину- рия, снижение содержания иммуноглобулинов E. Витамин нетоксичен при значительных и длительных превышениях его дозировки, что обусловлено ограничением способности специфических токоферолсвязывающих белков печени включать витамин в состав ЛПОНП. Его избыток выводится из организма с желчью. Основные пищевые источники растительные масла (только свежие, орехи, семечки, гречневая крупа, проросшие ростки пшеницы, листьях салата и капусты. Из продуктов животного происхождения более всего токоферолов в сливочном масле, сале, мясе, желтке яиц, мало в молоке. Суточная потребность – 10 мг. Окислительной деструкции витамина Е препятствует витамин С. Тем самым витамин Сэкономит фонд витамина Е. С целью усиления антиоксидантного эффекта токоферола его следует назначать с аскорбиновой кислотой. 1.30. Витамин К (нафтохиноны, антигеморрагический) Химическое строение и свойства это две группы хинонов с боковыми изопреноидными цепями витамин К (филлохиноны – есть только у растений) и витамин К (менахиноны). Нерастворимы вводе, хорошо растворимы в органических растворителях, разрушаются при нагревании в щелочной среде и на свету. Витамин К синтезируется микрофлорой кишечника. Биохимические функции 1) является коферментом γ-глутамилкарбоксилазы, карбоксилирующей глутаминовую кислоту с образованием γ- карбоксиглутаминовой кислоты. -карбоксиглутаминовая кислота является Са ++ -связывающей аминокислотой, которая необходима для функционирования каль- цийсвязывающих белков. К таковым относятся факторы свертывающей системы крови IX, VII, X и протромбин; регуляторные белки (протеин Си протеин S), нуждающиеся в -карбоксиглутаминовой кислоте для Са-индуцированного взаимодействия с поверхностью клеточной мембраны белки минерализации костной ткани (костный -карбоксиглутаминовый протеин и другие. Поскольку при дефекте синтеза костного -карбоксиглутаминового белка кальцифицируются артерии и хрящи, возможно, что его функцией является также контроль за внекостной кальцификацией; витамин К-зависимый белок Gas 6, активирующий рост гладкомышечных клеток витамин К-зависимый сократительный белок хвостика сперматозоида некоторые нейротоксины (например, содержащиеся в яде улитки. Общей особенностью всех витамин-К-зависимых белков является формирование белковой сеточки, образованной γ- карбоксиглутаминовой кислотой, связанной с кальцием. Такая сеточка впервые была описана для протромбина. Протромбин в присутствие Са ++ связывается с биомембраной, что является необходимым условием для реализации процесса свертывания крови. Гиповитаминоз. Признак недостаточности - повышенная кровоточивость, особенно при травмах. Недостаток витамина К играет роль в развитии остеопороза. Пищевые источники много в капусте, зеленых томатах, шпинате, ягодах рябины, в печени. Суточная потребность – приблизительно 0,1 мг/сутки. Викасол – синтезированный водорастворимый аналог витамина К, широко применяющийся в медицинской практике. Антикоагулянтная система – ряд ингибиторов свертывания, осуществляющий контроль скорости активирования факторов и реакций между ними. Физиологические антикоагулянты а) первичные – постоянно синтезируются в организме и с постоянной скоростью выделяются в кровоток, взаимодействуют только с активными факторами коагуляции, нейтрализуя их (антитромбин III, гепарин, α 2 -макроглобулин, протеины Си, ЛАКИ и др. б) вторичные – образуются из факторов свертывания и других белков в процессе свертывания крови, фибринолиза и активации других протеолитических систем (антитромбин I, метафактор Va, метафактор а, продукты фибринолиза, продукты деградации фибриногена) Наиболее значимые естественные антикоагулянты а) антитромбин III – необратимо ингибирует большинство сериновых протеаз свертывающей системы (ф. IIa, IXa, Xa, XIa, XIIa), основной плазменный кофактор гепарина, особенно ингибирует тромбин. б) гепарин – враз повышает активность антитромбина III. в) протеины C и S – разрушают факторы фи ингибируют образование фактора Xa и тромбина. 4 г) α 2 -макроглобулин – препятствует действию тромбина на фибриноген д) ЛАКИ – ингибирует внешний механизм свертывания, связываясь с факторами VIIa и Xa. 1. 31. Витамин Н (биотин, антисеборрейный) Химическое строение и свойства состоит из имидазольного и тетрагидротиофенового колец, боковая цепь представлена валериановой кислотой. Плохо растворяется вводе, хорошо в спирте. Устойчив при нагревании. Биотин способен образовывать с авидином – гликопротеином белка куриного яйца - прочный комплекс, который не может расщепляться пищеварительными ферментами. Поэтому при частом употреблении сырых яиц прекращается всасывание присутствующего в пище биотина. Биохимические функции Коферментная форма – биотин (карбоксибиотинлизин – в тканях, карбоксибиотин – в крови. Витамин Н способствует усвоению тканями ионов бикарбоната (ноне СО) и активирует реакции карбоксилирования и транскар- боксилирования в составе следующих карбоксибиотинил-ферментов: 1. Пируваткарбоксилазы – фермента, катализирующего АТФ-зависимое образование оксалацетата из пирувата и НСО 3 - (ключевого митохондриального фермента глюконеогенеза) пируват ЩУК + AДФ + Фн 2. Ацетил-КоА-карбоксилазы – первого фермента в реакциях биосинтеза жирных кислот. ацетил-КоА + АТФ + СО + НО малонил-КоА + АДФ + Фн 3. Пропионил-КоА-карбоксилазы – фермента, участвующего в окислении жирных кислот с нечетным числом атомов углерода. пропионил-КоА + АТФ + СО + НО метилмалонил-КоА + АДФ + Фн сукцинил-КоА (в результате изомеризации при участии витамина В) Гиповитаминоз. Проявляется дерматитом, жирной себореей, алопецией (очаговым облысением, сонливостью, усталостью, болями в мышцах. Пищевые источники синтезируется микрофлорой кишечника, это в значительной мере удовлетворяет потребности организма в нем бобовые, цветная капуста, грибы, печень, почки, молоко, яичный желток. Суточная потребность 150–200 мкг. 1.32. Витамин В (тиамин, антиневритный витамин. Химическое строение и свойства водорастворимый, состоит из двух гетероциклических колец – аминопиримидинового и тиазо- лового. Хорошо сохраняется в кислой среде и выдерживает нагревание до высокой температуры, быстро разрушается в щелочной среде. Витамин В присутствует в различных органах и тканях как в форме свободного тиамина, таки в форме его фосфорных эфиров тиаминмонофосфата (ТМФ), тиаминдифосфата (ТДФ, синонимы тиаминпирофосфат, ТПФ, кокарбоксилаза) и тиаминтрифосфата (ТТФ – важная роль в метаболизме нервной ткани. Основной коферментной формой (60–80 % от общего внутриклеточного содержания) является ТПФ. Биохимические функции 1) витамин В в форме ТПФ является составной частью ферментов, катализирующих реакции прямого и окислительного декарбоксилирования кетокислота) прямое декарбоксилирование ПВК с помощью пируватдекарбоксилазы: ПВК СО + ацетальдегид б) окислительное декарбоксилирование ПВК с помощью пируватдегдрогеназы: ПВК + КоА-SH + НАД ацетил-КоА + НАДН+Н + в) окислительное декарбоксилирование α-кетоглутатарата катализирует α–кетоглута-ратдегидрогеназа (в составе α- кетоглутаратдегидрогеназного комплекса) г) окислительное декарбоксилирование кетокислот с разветвленным углеродным скелетом (продукты дезаминирования валина, изолейцина и лейцина) 2) ТПФ – кофермент транскетолазы – фермента пентозофосфатного пути окисления углеводов, являющегося основным поставщиком НАДФH + H + и рибозо-5-фосфата. 3) принимает участие в синтезе ацетилхолина, катализируя в пируватдегидрогеназной реакции образование ацетил-КоА – субстрата ацетилирования холина 4) может выполнять и некоферментные функции, конкретный механизм которых еще нуждается в уточнении (участие в кроветворении) Гиповитаминоз. Основные симптомам недостаточности физическая слабость, снижение аппетита (витамин В необходим для стимуляции желудочной секреции, стойкие запоры расстройство функции нервной системы (онемение пальцев, чувство ползания мурашек, утрата периферических рефлексов, боль походу нервов нарушения психической деятельности (раздражительность, забывчивость, страх, иногда галлюцинации, снижение интеллекта. Позже развивается глубокое поражение нервной системы, характеризующееся потерей чувствительности конечностей, развитием параличей. Значительный дефицит - болезнь бери-бери (кандальная болезнь - характеризуется крайне тяжелым течением походка больного похожа на поступь овцы, тяжела, скованна (симптом симметричного опускания стоп, поражения сердечно-сосудистой и нервной системы. В настоящее время дефицит витамина В становится одной из проблем питания, так как из-за высокого потребления сахара икон- дитерских изделий, а также белого хлеба и шлифованного риса существенно увеличивается расход этого витамина в организме. Пищевые источники много в пшеничном хлебе из муки грубого помола, в оболочке семян хлебных злаков, в сое, фасоли, горохе, в дрожжах, в печени, нежирной свинине, яичных желтках. Использовать дрожжи в качестве источника витамина не рекомендуется из-за высокого содержания в них пуринов, что может приводить к возникновению обменного артрита (подагры. Суточная потребность 1,1 –1,5 мг. 1.33. Витамин В (рибофлавин) Химическое строение и свойства водорастворимый, гетероциклическое изоаллоксазиновое ядро, к которому присоединен в 9 положении спирт рибитол (производное рибозы. Окисленная форма желтого цвета. Хорошо растворим вводе, устойчив в кислой среде, легко разрушается под действием видимого и УФ-облучения. Биохимические свойства 5 В пище находится преимущественно в составе своих коферментных форм, связанных с белками, – флавопротеинов. В эн- тероцитах рибофлавин фосфорилируется до ФМН (флавин-мононуклеотида) и ФАД (флавин-аденин-динуклеотида). Входит в состав флавиновых коферментов – ФМН и ФАД. Роль этих коферментов заключается в следующем 1) коферменты оксидаз, переносящих электроны и Нс окисляемого субстрата на кислород (участвуют в распаде аминокислот (оксидазы D- и аминокислот, нуклеотидов (ксантиноксидаза), биогенных аминов (моно- и диаминоксидазы) 2) промежуточные переносчики электронов и протонов вдыхательной цепи ФМН входит в состав го комплекса цепи тканевого дыхания, ФАД – в состав го комплекса. 3) ФАД – кофермент пируват- и α-кетоглутаратдегидрогеназных комплексов (наряду с ТПФ и другими коферментами ФАД осуществляет окислительное декарбоксилирование соответствующих кетокислота также единственный кофермент сукцинатдегидрогеназы. 4) ФАД – участник реакций окисления жирных кислот в митохондриях (он является коферментом ацил-КоА- дегидрогеназы. Гиповитаминоз. Проявляется слабостью, повышенной утомляемостью и склонностью к простудным заболеваниям, специфические проявления- воспалительные процессы в слизистых, язык ярко-красный, в углу рта появляются трещины, отмечается помутнение роговицы и катаракта. Хронический недостаток рибофлавина в питании существенно увеличивает риск развития рака пищевода и других органов. Пищевые источники печень, почки, желток куриного яйца, творог, в кислом молоке больше, чем в свежем. Частично дефицит рибофлавина восполняется кишечной микрофлорой. Суточная потребность в витамине – 1-3 мг. 1.34. Витамин В пиридоксин, антидерматитный витамин, король обмена аминокислот. Химическое строение и свойства. производные пиридина (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин), отличающихся друг от друга наличием спиртовой, альдегидной или аминогруппы. Пиридоксин хорошо растворяется вводе и этаноле, устойчив в кислой и щелочной средах, легко разрушается под действием света при рН=7,0. Коферментные функции выполняют 2 фосфорилированных производных пиридоксина придоксальфосфат и пиридоксаминфосфат. Биохимические функции а) Коферментные формы витамина В входят в состав следующих ферментов 1. аминотрансфераз АК, катализирующих переаминирование 2. декарбоксилаз АК (образование биогенных аминов - гистамина, серотонина, ГАМК), а также моноаминоксидаз, гистаминазы (диаминооксидаза) и аминотрансферазы ГАМК, обезвреживающих (окисляющих) биогенные амины 3. изомераз АК (превращает D-АК в L-АК) 4. аминотрансфераз иодтирозинов и иодтиронинов, участвующих в синтезе гормонов щитовидной железы и распаде этих гормонов в периферических тканях 5. синтазы δ–аминолевуленовой кислоты, участвующей в биосинтезе гема гемоглобина и других гем-содержащих белков (из глицина и сукцинил КоА) 6. кинурениназы и кинуренинаминотрансферазы, обеспечивающих синтез витамина РР из триптофана 7. цистатионинсинтазы и цистатионинлиазы – ферментов, катализирующих синтез и распад цистатионина 8. синтетазы 3-кетодигидросфингозида, участвующей в реакциях биосинтеза сфинголипидов (из серина и пальмитил КоА) б) участвует в процессе активного транспорта некоторых АК через клеточные мембраны в) регулятор конформационного состояния гликогенфосфорилазы. Гиповитаминоз. Основные проявления гипохромная анемия и судороги, сухой себорейный дерматит, стоматит и глоссит. Чаще всего пиридоксиновая недостаточность наблюдается у маленьких детей при искусственном вскармливании стерилизованным молоком (разрушается витамин В, у беременных при токсикозах, а также у взрослых при длительном лечении противотуберкулезным препаратом изониазидом (антагонист пиридоксаля). Пищевые источники бобовые, зерновые культуры, мясные продукты, рыба, картофель. Он синтезируется кишечной микрофлорой, частично покрывая потребность организма в этом витамине. Суточная потребность 2–2,2 мг пиридоксина. 1.35. Витамин В кобаламин, антианемический витамин) Химическое строение и свойства водорастворимый, кобальтсодержащее порфироподобное ядро, связанное координационной связью с 4 атомами азота и с атомом азота 5,6-диметилбензимидазола. Содержащийся в пище витамин В в желудочном соке связывается с вырабатываемым обкладочными клетками слизистой желудка белком – гликопротеином, получившим название внутренний фактор Касла”. Одна молекула этого белка избирательно связывает одну молекулу витамина далее в подвздошной кишке этот комплекс взаимодействует со специфическими рецепторами мембран энтероцитов и всасывается путем эндоцитоза. Без внутреннего фактора Касла витамин не всасывается. Биохимические функции Коферментные формы – метилкобаламин, дезоксиаденозилкобаламин. 1) синтез метионина из гомоцистеина (явно не удовлетворяющий потребностям организма) с помощью метионинсинтазы: гомоцистеин + метил-В12 метионин + В. 2) изомеризация D-метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА с помощью метилмалонил-КоА-мутазы: метилмалонил-КоА + дезоксиаденозин-В 12 сукцинил-КоА Гиповитаминоз. Проявляется злокачественной мегалобластической анемией Аддисон–Бирмера (пернициозной анемией нарушения кроветворения, поражение задних и боковых столбов спинного мозга вследствие нарушения синтеза миелина, дегенеративные изменения ПНС и головном мозге, парестезии, ощущения онемения кистей и стоп, неустойчивость походки, ослабление памяти вплоть до спутанности сознания. Пищевые источники печень, мясо (в нем кобаламина 20 раз меньше, чем в печени, морские продукты (крабы, лососевые, сардины, молоко, яйца. Может синтезироваться кишечной микрофлорой. Суточная потребность – 3 мкг. 6 1.36. Витамин С (аскорбиновая кислота, антицинготный) Химическое строение лактон (по структуре подобен глюкозе, имеет 4 оптических изомера. Биологически активна только L– аскорбиновая кислота. Свойства разрушается в присутствии кислорода при комнатной температуре, с повышением температуры, под действием УФ лучей, в процессе приготовления пищи. Биологическое значение 1) играет значительную роль во внеклеточной антиоксидантной (АО)защите (превосходя глутатион) благодаря а) способности легко отдавать 2 атома H в реакциях обезвреживания свободных радикалов б) обезвреживать свободный радикал токоферола, предупреждая окислительную деструкцию этого главного АО клеточных мембран (витамин Ев свою очередь усиливает антиоксидантное действие витамина С) 2) необходима для образования активных форм фолиевой кислоты, защиты железа гемоглобина и оксигемоглобина от окисления, поддержании железа цитохромов Р в восстановленном состоянии 3) участвует во всасывании железа из кишечника и освобождении железа из связи его с транспортным белком крови трансферрином, облегчая поступление этого металла в ткани. 4) может включаться в работу дыхательной цепи митохондрий, являясь донором электронов для цитохрома С. 5) играет важную роль в реакциях гидроксилирования: гидроксилирование незрелого коллагена, триптофана в 5- гидрокситриптофан (в реакции синтеза серотонина, п-гидроксифенилпирувата в гомогентизиновую кислоту β–бутиробетаина при биосинтезе карнитина; реакции гидроксилирования при биосинтезе гормонов корковой и мозговой части надпочечников 6) активно участвует в обезвреживании токсинов АБ и других ксенобиотиков, осуществляемых оксигеназной системой цитохромов Р играет роль прооксиданта, те. обеспечивает образование свободных радикалов кислорода) антиканцероген(способен непосредственно предотвращать нитрозаминовый канцерогенез) Гиповитаминоза) незначительный ощущение усталости, снижением аппетита, подверженностью к простудным заболеваниям, легкое появление синяков (кровоизлияний) на коже. б) значительный - цинга (скорбутом нарушение проницаемости капилляров, обусловленное недостаточностью гидрокси- лирования пролина и лизина в коллагене, и нарушение синтеза хондроитинсульфатов. Клинические проявления 1) кровоточивость десен, расшатывание зубов, отеки и боли в суставах, поражение костей, бледность кожных покровов, нарушение заживления ран. 2) мышечная слабость- следствие недостаточности карнитина, обеспечивающего энергетику миоцитов. 3) железодефицитная анемия - из-за нарушения всасывания железа и использования его запасов при синтезе гемоглобина, снижения участия фолиевой кислоты в пролиферации клеток костного мозга. Смерть наступает обычно от кровоизлияния в полость перикарда. Суточная потребность вне стрессовой ситуации 100–200 мг в сутки В организме человека витамин Сне синтезируется. В пищевом рационе человека аскорбиновая кислота должна присутствовать постоянно, так как она быстро расходуется, а ее избыток уже через 4 ч полностью выводится из организма. Источник растительная пища (особенно перец и черная смородина, далее идут укроп, петрушка, капуста, щавель, цитрусовые, земляника, но чемпионом среди всех растений является шиповник. 1.37. Витамин В пантотеновая кислота) Химическое строение и свойства водорастворимый, пантоил-β-аланин. Светло-желтая маслянистая жидкость, хорошо растворимая вводе и этаноле. Коферментные формы 4′-фосфопантетеин, дефосфо-КоА и КоА-SH. Биохимические функции Значение пантотеновой кислоты определяется исключительно важной ролью ее коферментных форм в ключевых реакциях метаболизма, а также способностью производных витамина, таких как, S-сульфопантетеин, поддерживать рост бифидобактерий – важного компонента биоценоза кишечника. 1) фосфопантетеин - активной субъединицей АПБ (ацил-переносящего белка) синтазы ЖК 2) дефосфо-КоА – кофермент цитратлиазы и N-ацетилтрансферазы. 3) КоА-SH – главный кофермент клетки, с участием которого протекают многочисленные реакции метаболизма Активирование ацетата (СН 3 -СОS-KoA). Ацетил-КоА - субстратом для синтеза жирных кислот, холестерина и стероидных гормонов, ацетоновых тел, ацетилхолина, ацетилглюкозаминов. С него начинаются реакции главного метаболического пути клетки - цикла Кребса. Ацетил-КоА принимает участие в реакциях обезвреживания (ацетилирование биогенных аминов и чужеродных соединений. Активирование жирных кислот (образование ацил-КоА). Ацил-КоА используется для синтеза липидов, окисляясь, он служит также источником энергии. Транспорт жирных кислот в митохондрии. Окислительное декарбоксилирование кетокислот – пировиноградной (при этом образуется ацетил-КоА) и α–кетоглутаровой при этом образуется сукцинил-КоА, используемый в реакциях синтеза гема гемоглобина и простетической группы цитохромов. Пищевые источники широко распространен в продуктах растительного и животного происхождения, особенно в пчелином маточном молочке и пивных дрожжах, в печени животных, яичном желтке, гречихе, овсе, бобовых. Суточная потребность – 10– 15 мг. 1.38. Витамин РР (витамин В , никотиновая кислота, никотинамид, ниацин, антипеллагрический витамин. Химическое строение и свойства никотиновая кислота - пиридин-3-карбоновая кислота, никотинамид – ее амид никотиновой кислоты. Оба соединения в организме легко превращаются друг в друга и поэтому обладают одинаковой витаминной активностью. Витамин РР плохо растворяется вводе, но хорошо – вводных растворах щелочей. Коферментные формы – НАД и НАДФ. Коферменты через биомембраны не проникают. Биохимические функции Почти весь имеющийся в клетках и жидких средах организма витамин РР представлен в виде никотинамида, включенного в состав коферментов – НАД и НАДФ. 7 1. НАД - кофермент дегидрогеназ (реакции окисления глюкозы, жирных кислот, глицерола, аминокислот, цикла Кребса, кроме сукцинатдегидрогеназы). В этих реакциях кофермент выполняет функцию промежуточного акцептора электронов и протонов. 2. НАД – переносчик протонов и электронов вдыхательной цепи митохондрий (от окисляемого субстрата к первому комплексу цепи тканевого дыхания. 3. НАД – субстрат ДНК-лигазной реакции при синтезе и репарации ДНК, а также субстрат для синтеза поли-АДФ-рибозы в поли- (АДФ)-рибозилировании белков хроматина 4. НАДФН – донор водорода в реакциях синтеза жирных кислот, холестерина, стероидных гормонов и некоторых других соединений. НАДФН – компонент монооксигеназной цепи микросомного окисления, выполняющей функцию детоксикации антибиотиков и других чужеродных веществ. 6. НАД и НАДФ – аллостерические регуляторы ферментов энергетического обмена, в частности, ферментов цикла Кребса, а также реакций новообразования глюкозы (глюконеогенеза). 7. Никотинамид и его метаболиты являются участниками процесса метилирования т-РНК и белков. Гиповитаминоз. Характерный признак - симптомокомплекс трех Д - пеллагра дерматит, диарея, деменция. В основе заболевания лежит нарушение пролиферативной активности и энергетики клеток. Дерматит чаще всего отмечается на открытых участках кожи, которая под действием солнечных лучей краснеет, покрывается пигментными пятнами (в виде крыльев бабочки) и шелушится. Язык становится ярко-красным и болезненным, утолщается, на нем появляются трещины (глоссит. Слизистые оболочки полости рта (стоматит, гингивит) и кишечника воспаляются, затем изъязвляются. Расстройство пищеварения проявляется тошнотой, отсутствием аппетита, болями в животе, поносами. Нарушается функция периферических нервов и центральной нервной системы. Появляется головокружение, головные боли. Апатия сменяется депрессией. Тугодумие – вплоть до умственной отсталости – тоже проявление болезни. Развиваются психозы, психоневрозы, в тяжелых случаях отмечаются галлюцинации. Пищевые источники печень, мясо, рис, хлеб, картофель. Витамин РР способен синтезироваться клетками организма из триптофана, но этот процесс малоэффективен – из десятков молекул триптофана образуется только одна молекула витамина. Суточная потребность 20–25 мг 1.39. Фолиевая кислота (фолацин, витамин В, витамин В с , фактор роста, птероилглутаминовая кислота. Химическое строение и свойства водорастворимый, состоит из трех компонентов гетероциклического остатка птеридина, пара- аминобензойной кислоты (ПАБК) и глутаминовой кислоты (несколько остатков. Плохо растворима вводе и органических растворителях, хорошо в щелочных растворах. Разрушается под действием света, при обработке и консервировании овощей. Биохимические функции Коферментная форма фолиевой кислоты – ТГФК – необходима для мобилизации и использования в реакциях метаболизма од- ноуглеродных функциональных групп метильной (- СН 3 ), метиленовой (- СН 2 -), метенильной (-СН =), формильной (– СНО) и формиминогруппы (СН=NH). Важнейшими реакциями с участием одноуглеродных фрагментов, связанных с ТГФК, являются 1) N 5 ,N 10 -метенил-ТГФК и N 10 -формил ТГФК служат донорами соответствующих одноуглеродных радикалов при синтезе пуриновых нуклеотидов 2) N 5 -метил-ТГФК вместе с витамином В участвуют в переносе метильной группы в реакциях синтеза дезокси-ТМФ и метионина 3) ТГФК вовлекается в метаболизм аминокислот серина, глицина и метионина. Гиповитаминоз. Основное проявление - мегалобластическая, макроцитарная анемия. В крови появляются большие незрелые кроветворные клетки - мегалобласты. Снижается количество эритроцитов и гемоглобина, причем эритропения выражена в большей степени, чем снижение уровня гемоглобина (в отличие от железодефицитной анемии. Характерно появление в крови гиперсегментированных многоядерных лейкоцитов с большим числом тяжей между сегментами ядер. При недостаточности фолатов отмечаются слабость, головная боль, обмороки, бледность кожи, красный саднящий язык, диарея. Больные раздражительны, враждебны, у них плохая память, паранойя. Пищевые источники много в лиственных овощах (шпинате, салате, капусте, томатах, землянике, в печении мясе, яичном желтке. Суточная доза 150– 200 мкг, лечебная доза – до 2 мг в сутки. 1.40. Витамин Р (рутин, биофлавоноиды, витамин проницаемости) Химическое строение и свойства разнообразная группа растительных полифенольных соединений, в основе структуры которых лежит дифенилпропановый углеродный скелет Биохимические функции 1) биофлавоноиды используются для построения в клетке убихинона. 2) рутин и квертецин – являются эффективными антиоксидантами 3) флавоноиды (катехины) зеленого чая способны оказывать выраженное цитопротекторное действие, в основе которого лежит их свойство перехватывать свободные радикалы кислород. 4) биофлавоноиды кроме прямого антирадикального действия, могут также связывать ионы металлов с переменной валентностью, ингибируя тем самым процесс ПОЛ биомембран. 5) капилляроукрепляющее действие витамина Р, обусловленное его способностью регулировать образование коллагена (синергизм с витамином Си препятствовать деполимеризации основного вещества соединительной ткани гиалуронидазой. Гиповитаминоз. Явления повышенной проницаемости и ломкости капилляров, петехии (точечные кровоизлияния, кровоточивость десен. Пищевые источники Р–витаминные вещества содержатся в тех же растительных продуктах, что и витамин С (черноплодная рябина, черная смородина, яблоки, виноград, лимоны, чайный лист и плоды шиповника. Суточная потребность – 25–50 мг. 1.41. Витаминоподобные вещества. Инозитол (Витамин В) Химическое строение и свойства шестиатомный циклический спирт, хорошо растворим вводе. Метаболизм и функции 8 1. Инозит входит в состав инозитолфосфатидов, содержащихся во всех тканях, особенно богата ими нервная ткань. 2. Фофорилированные формы инозитола, прежде всего ИФ3, являются посредниками в реализации действия некоторых гормонов. ИТФ способствует высвобождению ионов кальция из кальцисом (замкнутых пузырьков, формируемых мембранами эндоплазматического ретикулума). Липоевая кислота (витамин N) Химическое строение и свойства тиопроизводное валериановой кислоты. Биохимические функции кофермент (один из пяти) пируват – и α- кетоглутаратдегидрогеназ. В этих реакциях липоевая кислота выполняет роль переносчика электронов и ацильных групп. идеальный антиоксидант. Она устраняет свободные радикалы, образующиеся при окислении пирувата в митохондриях, реак- тивирует другие антиоксиданты – витамины Е и С, а тиоредоксин и глутатион, предохраняет от перекисной модификации атерогенные липопротеины (ЛПНП). Синергичное действие липоевой кислоты с витаминами Е и С является мощной протекцией атеросклероза. играет определенную роль в профилактике рака. увеличивает эффективность утилизации глюкозы клетками (путем влияния на белок-транспортер глюкозы Т, ингибирует распад инсулина, снижает уровень гликозилирования белков. п-Аминобензойная кислота Свойства плохо растворяется вводе, хорошо – в спирте и эфире химически устойчива. Участие в метаболизме входит в состав молекулы фолиевой кислоты следовательно, ПАБК принимает участие во всех реакциях метаболизма, где необходим витамин В С 2) большинство микроорганизмов не могут синтезировать ПАБК, в связи с чем ее структурные аналоги (сульфаниламиды) широко используются в качестве антибактериальных средств. 3) обладает способностью активировать тирозиназу – ключевой фермент при биосинтезе меланинов кожи (необходима для нормальной пигментации волос и кожи) Витамин U. Химическое строение и свойства S-метилметионин. Хорошо растворим вводе. Приварке пищи легко разрушается. Метаболизм и функции 1) донор метильных групп в реакциях синтеза холина (холинфосфатидов) и креатина, в синтезе метионина и некоторых других соединений, нуждающихся в метильных группах. 2) липотропное действие на печень (участвует в синтезе холина – липотропного вещества. Холин (витамин В. Химическое строение и свойства аминоэтиловый спирт, содержащий три метильные группы у атома азота. Сиропообразная жидкость с сильно выраженными щелочными свойствами. Биохимические функции. 1. метаболический предшественник нейромедиатора – ацетилхолина 2. фосфохолин используется для синтеза фосфатидилхолина (лецитина) 3. необходим для синтеза другого липида – сфингомиелина 4. Холин является донором метильных групп в реакциях трансметилирования Пангамовая кислота (витамин В. Химическое строение и свойства эфир глюконовой кислоты и диметилглицина. Участие в метаболизме 1) проявляет антиоксидантное действие 2) подобно метионину служит источником метильных групп 3) участвует в биосинтезе холина, креатина, снижает уровень холестерина 4) активирует иммунные процессы 5) средство, снижающее потребность в алкоголе и предотвращающее похмелье. |