витамины. 3пиридинкарбоновой кислоты
 Скачать 63.97 Kb.
|
|
Витамин В3 существует в виде никотиновой кислоты или никотинамида и получил название 3-пиридинкарбоновой кислоты. Никотиновая к-та Никотинамид По своей коферментной форме существует в виде НАД и фосфорилированной формы НАДФ Витамин В3 может быть синтезирован окислением в-пиколина (3-метилпиридина) либо окислением хинолина до пиридин-2,3-дикарбоновой кислоты с последующим её декарбоксилированием: Аналогично никотиновая кислота синтезируется декарбоксилированием пиридин-2,5-дикарбоновой кислоты, получаемой окислением 2-метил-5-этилпиридина. Сама никотиновая кислота декарбоксилируется при температурах выше 260 °С. Она образует соли с кислотами и основаниями, никотинаты серебра и меди (II) нерастворимы в воде, на осаждении никотината меди из раствора основан гравиметрический метод определения никотиновой кислоты. По своим физическим свойствам никотиновая кислота представляет собой белый кристаллический порошок без запаха, имеют слабокислый вкус, трудно растворим в холодной воде (1:70), лучше в горячей (1:15), мало растворим в этаноле, очень мало - в эфире, температура плавления- 236-237 °С (с возгоранием), растворимость (г в 100 мл растворителя): в воде-1,3 (15 °С), 2,37 (38 °С), 4,06 (61 °С), 9,76 (100°С); в этаноле-0,92 (15 °С). Амид никотиновой кислоты (III) (истинный витамин PP или антипелларгический витамин) - это бесцветные кристаллы с температурой плавления 131-132°, растворим в воде, спирте и органических растворителях. Амид никотиновой кислоты получают пропусканием NH3 в никотиновую кислоту при 230° или действием растворов аммиака на водные или спиртовые растворы эфиров никотиновой кислоты. Биологическое действие Витамин В3 входит в состав окислительно-восстановительных ферментов, осуществляющих процессы клеточного дыхания, выделения энергии из углеводов и жиров, обмен белков. Ниацин регулирующе воздействует на высшую нервную деятельность и функции всех органов пищеварения. Он снижает уровень холестерина, необходим для синтеза половых гормонов и гормонов щитовидной железы. Ниацин влияет так же на сердечно-сосудистую систему, в частности, расширяет периферические мелкие сосуды, улучшая кровообращение в коже и подкожных тканях и усиливая выведение отходов и подачу питательных веществ. Применение никотиновой кислоты позволяет существенно уменьшить дозировку инсулина у людей, страдающих сахарным диабетом I типа. Кроме того, при регулярном использовании витамин РР профилактирует развитие диабета, поскольку защищает клетки поджелудочной железы от повреждений. По данным исследования, проведенного в Новой Зеландии, профилактический прием никотиновой кислоты детьми в возрасте 5 - 7 лет сократил количество случаев развития сахарного диабета наполовину (на 50%). При остеоартрите никотиновая кислота уменьшает выраженность болевого синдрома и улучшает подвижность пораженных суставов. Витамин РР оказывает седативное (успокаивающее) действие. Кроме того, никотиновая кислота повышает эффективность лекарственных препаратов, использующихся для лечения депрессии, тревожности, сниженного внимания, алкоголизма и шизофрении. При указанных состояниях изолированное применение никотиновой кислоты дает положительный терапевтический эффект. Никотиновая кислота обладает отличными детоксикационными свойствами, поэтому ее применяют для выведения токсических веществ из организма людей, какое-либо время подвергавшихся их воздействию. Регулярный прием никотиновой кислоты позволяет профилактировать приступы мигрени и облегчить их течение. Никотиновая кислота борется с основными факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, такими как: 1) Повышенный уровень общего холестерина и липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в крови; 2) Низкий уровень липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) в крови; 3) Высокая концентрация липопротеина в крови; 4) Высокий уровень триглицеридов (ТГ, ТАГ) в крови. В качестве лекарственного средства витамин РР обладает следующими терапевтическими эффектами: 1) Сосудорасширяющий; 2) Гиполипидемический (снижает уровень атерогенных липидных фракций в крови); 3) Гипохолестеринемический (снижает уровень холестерина в крови). Благодаря вышеуказанным эффектам никотиновая кислота нормализует соотношение липидных фракций, концентрацию холестерина и триглицеридов в крови, а также расширяет кровеносные сосуды, улучшая микроциркуляцию в различных органах и тканях, в том числе в головному мозгу. Кроме того, ниацин уменьшает склонность к тромбообразованию. Именно поэтому в качестве лекарственного препарата ниацин является наиболее эффективным средством контроля уровня холестерина в крови. Так, у людей, перенесших инфаркт миокарда, регулярное применение никотиновой кислоты повышает процент и удлиняет срок выживаемости гораздо лучше любых других фармацевтических препаратов. Таким образом все биохимические функции можно выразить в следующем: Перенос гидрид-ионов Н- (атом водорода и электрон) в окислительно-восстановительных реакциях 1) Кофермент большинства дегидрогеназ синтеза и окисления жиров и углеводов * НАДН является регулятором окислительновосстановительных реакций. * НАДФН является необходимым компонентом антиоксидантной системы. * НАДФН необходим для синтеза тетрагидрофолиевой кислоты из фолиевой Источники и суточная потребность витамина В3 В печени человека и животных возможен биосинтез ниацина из незаменимой аминокислоты триптофана. Для синтеза одного миллиграмма ниацина требуется около 60 мг триптофана Синтез ниацина (мелатонина, серотонина) из триптофана Источником витамина В3 служат мясные и растительные продукты, но в молоке и яйцах мало. Он содержится во всех продуктах, где имеются другие витамины группы В, но в разных количествах. Очень много ниацина в семечках подсолнечника и земляных орехах -- арахисе (в 1 стакане каленых орехов -- около 24 мг). Хорошим источником витамина В3 можно считать неочищенные зерновые -- проращенные пшеницу, гречиху, каши из недробленых круп -- овса, кукурузы, ржи, ячменя и так далее. Кроме того, богаты им фасоль и горох, соя и грибы. Но особенно богаты витамином В3, как и всеми витаминами группы В, пивные дрожжи. РОЛЬ ВИТАМИНОВ В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ Обмен веществ (или метаболизм – в переводе с греческого обозначает «изменение, превращение») – комплекс химических реакций, происходящих в живом организме для поддержания жизни (развития, роста, размножения, сохранения своей структуры и адаптации к изменениям внешних условий, реакции на воздействия окружающей среды). Метаболизм делят на две взаимосвязанные стадии – катаболизм (деградация или расщепление сложных веществ до более простых) и анаболизм (энергоёмкий процесс синтеза веществ – белков, сахаров, липидов и нуклеиновых кислот). Оба эти процесса направлены на непрерывное обновление организма и обеспечение его необходимой энергией и происходят они при участии ферментов. Каждый живой организм в зависимости от его условий существования имеет свой характерный, генетически закреплённый тип обмена веществ. В организме человека (как и у животных) происходит гормональная регуляция обмена веществ, которую координирует центральная нервная система. Нарушение обмена веществ является причиной многих наследственных болезней. Что такое витамины? Открытию витаминов мы обязаны польскому учёному Казимиру Функу. В 1912 году он впервые выделил два активных вещества, которые сейчас мы знаем как тиамин (витамин В1) и никотиновая кислота (витамин В3), и предложил им дать им такое название, что в переводе обозначает: «вита» – жизнь и «амины» – группа химических соединений, к которой принадлежали эти вещества. Изучая взаимоотношения витаминов, гормонов, микроэлементов и ферментов, учёный первым обратил внимание и указал на важную роль витаминов в процессе обмена веществ и в организме человека. Функом был введён и ещё один новый термин – «авитаминоз» (отсутствие того или иного витамина), а затем он разработал систему здорового и правильного питания и даже определил ориентировочную суточную норму некоторых веществ. Итак, витамины – биологически активные компоненты пищи, необходимые для нормального протекания обменных процессов в организме человека, которые играют роль своеобразного ускорителя химических процессов, непрерывно происходящих внутри нас. Классификация В настоящее время открыто 20 веществ, которые относят к витаминным, и их делят на 2 группы – водорастворимые и жирорастворимые. Все их принято обозначать буквами латинского алфавита – А, В, С, РР, Е и др. К водорастворимым относятся: витамины группы В (В1 – тиамин; В2 – рибофлавин; В6 – пиридоксин; В12 – цианкобаламин), РР (никтиномид), Н (пантотеновая кислота, биотин), С (аскорбиновая кислота), фолиевая кислота. К жирорастворимым относятся: А (ретинол, аксерофтол) и каротины, D (кальциферолы), Е (токоферолы), К (филлохиноны), F (жирные кислоты). У деда из г.Бирск полиция забрала все! Выращивал на продажу клубнику, но отказался платить… Читать дальше » Кроме основных групп есть ещё так называемые витаминоиды – незаменимые компоненты пищи, которые хоть и не участвуют в обменных реакциях, но зато участвуют в построении структур клетки. К ним относят: холин, инозит, противоязвенный фактор (вит. U), пангамовую кислоту (вит. В15), липоевую кислоту, оротовую кислоту, парааминобензойную кислоту, карнитин. Какую роль витамины играют в обмене веществ? Как показала практика и эксперименты, даже при достаточном содержании в пище углеводов, белков и жиров, при оптимальном потреблении минеральных солей и воды в организме могут возникать тяжелейшие заболевания и расстройства. Происходит это потому, что для нормального протекания физиологических процессов необходимы ещё и витамины, которые регулируют реакции обмена веществ подобно тому, как это делают гормоны и ферменты. Целый ряд витаминных веществ входит в состав различных ферментов. Витаминный недостаток в организме вызывает состояние, называемое гиповитаминозом, а при отсутствии того или иного из них возникает заболевание, которое называется авитаминоз. В нашем организме непрерывно идут два параллельных процесса – расщепление белков, жиров и углеводов и синтез аминокислот, жиров и белков, но уже с иными свойствами. При этом каждый из витаминов играет свою важную роль в обменных процессах организма, являясь при этом природным катализатором, а их недостаток или отсутствие нарушает нормальную работу систем и органов, вызывая серьёзные заболевания: Витамин. А. Отсутствие этого вещества тормозит рост клеток и организма в целом; вызывает заболевание глаз, именуемое куриной слепотой, так как вит. А является составной частью светочувствительного вещества в сетчатке глаза. Витамины группы В называют витаминами бодрости, крепких нервов и повышенной работоспособности. Недостаток или отсутствие этих веществ вызывает расстройство функций центральной нервной системы, снижение иммунитета к инфекционным заболеваниям. Вит. В1 необходим организму для нормального распада углеводов – он принимает участие в преобразовании сложных углеводов в более простые. В углеводах больше всего нуждаются мозг и сердце, поэтому его недостаток сказывается на их работе. Вит. В6 участвует в белковом обмене. Вит. В1, В2, В6 и РР – обеспечивают дыхание клеток. Вит. В12 обеспечивает нормальное развитие эритроцитов, участвует в создании метионина. Витамин С носит название противоцинготного. Объясняется это тем, что при недостатке его в пище развивается заболевание цинга (дёсны кровоточат, а зубы расшатываются и выпадают), возникает быстрая утомляемость, физическая слабость, одышка, нервозность, происходит резкое похудение и частые различные кровоизлияния. В тяжёлых случаях может даже наступить смерть. Кроме того, витамин С влияет на окислительные реакции живого организма. Еще по теме Роль витаминов в организме человека Как нормализовать обмен веществ в организме Нарушения обмена веществ у детей Заболевания, связанные с нарушением обмена веществ Нарушение обмена веществ Все мы знаем, что сопротивляемость организма инфекционным и простудным заболеваниям зависит от витамина С. Витамин D называют противорахитическим. Его недостаток приводит к расстройству кальциевого и фосфорного обмена, что ведёт к невозможности этих минералов откладываться в костях. Кости при этом теряют свою твёрдость – они размягчаются и искривляются. При этом страдают не только кости, но нарушается развитие или разрушаются зубы, ломаются ногти, выпадают волосы, страдает нервная система. У детей недостаток витамина вызывает развитие рахита. Витамин К влияет на свёртываемость крови. Содружество витаминов А, B6, D, E помогает усвоению пищи и её перевариванию. Витамины важны на любом этапе развития, роста и жизни человека – они влияют на обмен веществ, на процессы свёртываемость крови, сопротивляемость инфекциям, но наиболее важную роль играют в развитии растущего организма. Важными они остаются для людей, связанных с большой физической нагрузкой (людей физического труда и спортсменов) и тех, кто живет или работает в особых условиях (низкие или высокие температуры, разряженная атмосфера). Витаминная недостаточность обычно ощущается в ранний весенний период – когда после зимы организм ослабевает (короткий световой день), а в пище ощущается нехватка свежих овощей и фруктов, богатых витаминами и биологически активными компонентами. Где взять витамины и как их сохранить? Все живые организмы нуждаются в витаминах. Растения и некоторые животные обладают способностью синтезировать те или иные из них. К сожалению, наш организм (и остальная часть животных) синтезировать их не может или делает это в недостаточных количествах, и поэтому мы их должны получать извне – с пищей, которую едим. Витаминным источником для человека являются продукты животного и растительного происхождения, которые поступают в наш организм или в готовом виде, или в виде провитаминов (в процессе ферментации из них образуются витамины). Некоторые их виды у человека синтезируются в кишечнике с помощью пищеварительной микробной флоры. Вопреки бытующему мнению, есть больше фруктов и овощей в сезон – запасаться витаминами, это не обеспечит нас ними, как консервами, на зимний период. Наш организм во время еды усвоит ровно столько, сколько ему будет необходимо на небольшой период (1-3 дня), а остальное – «лишнее» – постепенно будет выведено через выделительную систему. Именно поэтому рациональное и правильное питание должно обеспечить нам поступление питательных веществ ежедневно и круглый год. Наш организм устроен так, что принимает он лишь натуральные витамины, полученные из живых организмов (растений и животных). Химические же – синтетические – препараты, называемые «витаминами», никакого отношения ни к здоровому питанию, ни к здоровью не имеют. Это всего лишь рекламный трюк ловких дельцов, выкачивающих деньги из карманов потребителей. Если вам доводилось видеть на уроках биологии в школе спираль ДНК живой клетки, то вы наверняка помните, что она закручивается по часовой стрелке (и так у всех живых организмов!). Именно поэтому витамины, получаемые нами из продуктов питания, легко усваиваются нашим организмом – наши спирали легко «ввинчиваются» одна в другую. У искусственно созданного «витаминного аналога» эта спираль закручивается против часовой стрелки – и тут уж как ни старайся, а невозможно вкрутить «винт с левой резьбой» в «гайку с правой резьбой» – не выйдет! Так что, покупая синтетически созданные витаминные препараты, вы не получите должного эффекта и ожидаемого результата, хотя искренне будете верить, что, выпивая пилюльку (таблетку или порошок), действуете на благо своего здоровья. Существуют суточные нормы потребления витаминов для человека, однако они не одинаковы для разных веществ. Так, например, аскорбиновой кислоты взрослому человеку в день необходимо 50-100 мг, ребёнку – 35-50 мг, спортсменам и людям тяжёлого физического труда – до 200 мг. Вит. D ребёнку необходимо 0,01-0,02 мг в день, а взрослому даже меньше – 0,003 мг. Суточная норма группы В для взрослого человека составляет 2-6 мг, однако для людей физического труда или для спортсменов эта норма должна быть увеличена в 3-5 раз. Для большинства витаминов суточная норма составляет 2-3 мг. Как мы уже говорили, витаминные вещества «водятся» в нашей пище, и рекордсменами по их содержанию являются овощи и фрукты – свежая зелень, помидоры, земляника, крыжовник, чёрная смородина, сливы, груши, яблоки, виноград, черника, огурцы, белая смородина и другие. Высушенные плоды шиповника и облепихи в 30 раз богаче витамином С, чем апельсины, а плоды рябины содержат больше вит. А и С, чем лимон. Аскорбиновую кислоту можно получить из красного перца, капусты, шпината, щавеля, помидоров, моркови и даже из осеннего картофеля. Однако при всей пищевой палитре необходимо помнить, что витамины очень нестойки: так, например, водорастворимые В1, В2 и С могут «вымываться», если овощи и фрукты надолго замачивать в воде; они окисляются на воздухе и быстро разрушаются при нагревании. Именно по этой причине не рекомендуется подвергать овощи длительной тепловой обработке – их лучше заливать кипятком, а не холодной водой, и при этом накрывать крышкой. Овощные отвары тоже богаты витаминами С и В1, поэтому их можно использовать для приготовления супов. Следует ещё помнить, что при соприкосновении с железом и медью аскорбиновая кислота разрушается. Маслянорастворимые витамины А, К, D не растворяются в воде и не разрушаются при нагревании, однако вит. К разрушается от солнечного света, в то время как вит. D, наоборот, образуется в коже человека именно под действием ультрафиолета. Богата этими веществами (А и D) печень трески, акулы и кита. Длительное хранение овощей и фруктов разрушает в них витамины. Именно поэтому ранней весной мы начинаем ощущать нехватку этих ценных веществ в нашем организме. В погоне за витаминизацией организма всё же не стоит пичкать себя чрезмерными порциями овощей и фруктов – впрок витаминами всё равно не запасётесь, а вот получить некоторые проблемы от перенасыщения можете. Так, например, чрезмерное потребление вит. А вызывает неровное дыхание, поражение печени, судороги, способствует отложению солей в суставах. Излишек вит. РР может вызвать зуд кожи. Переизбыток вит. D может привести к отравлению организма, а вит. К – к чрезмерной свёртываемости крови. прирост населения = число рождений — число смертей  = rN (Здесь r — так называемый коэффициент пропорциональности, который позволяет нам записать выражение пропорциональности в виде уравнения.) Пусть dN — число особей, добавившихся к популяции за время dt, тогда если в популяции в общей сложности N особей, то условия для экспоненциального роста будут удовлетворены, если dN = rN dt После того как в XVII веке Исаак Ньютон изобрел дифференциальное исчисление, мы знаем, как решать это уравнение для N — численности популяции в любое заданное время. (Для справки: такое уравнение называется дифференциальным.) Вот его решение: N = N0ert где N0 — число особей в популяции на начало отсчета, а t — время, прошедшее с этого момента. Символ е обозначает такое специальное число, оно называется основание натурального логарифма (и приблизительно равно 2,7), и вся правая часть уравнения называется экспоненциальная функция.  |