БХ. Ответы к экзамену.. Предмет биохимии. Важн этапы развития. Обмен веществ и энергии. Гетеро и аутотрофы(различия по питанию,истм энергии). Катаболизм,анаболизм. Осне разделы и направления в биохимии
 Скачать 0.88 Mb.
|
|
Витамин В2 (рибофлавин)( остановке роста у молодых организмов. В слизистой оболочке кишечника после всасывания витамина происходит образование коферментов FMN и FAD. Коферменты FAD и FMN входят в состав флавиновых ферментов, принимающих участие в окислительно-восстановительных реакциях). Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид, витамин B3) (Никотиновая кислота в организме входит в состав NAD и NADP, выполняющих функции коферментов различных дегидрогеназ. Недостаточность витамина РР приводит к заболеванию "пеллагра", для которого характерны 3 основных признака: дерматит, диарея, деменция.). Витамин С (аскорбиновая кислота) (участвует во многих реакциях гидроксилирования: остатков Про и Лиз при синтезе коллагена (основного белка соединительной ткани), при гидроксилировании дофамина, синтезе стероидных гормонов в коре надпочечников). Витамин А (ретинол) (ретинол превращается в ретиналь и ретиноевую кислоту, участвующие в регуляции ряда функций (в росте и дифференцировке клеток); они также составляют фотохимическую основу акта зрения). Витамины группы D (кальциферолы)(калыщтриол выполняет гормональную функцию, участвуя в регуляции обмена Са2+ и фосфатов). Витамины группы Е (токоферолы)( является биологическим антиоксидантом. Он ингибирует свободнорадикальные реакции в клетках и таким образом препятствует развитию цепных реакций перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот в липидах биологических мембран). Витамины К (нафтохиноны)( участие в процессе свёртывания крови. Он участвует в активации факторов свёртывания крови(протромбина)). .Жирорасмтворимые витамины.Вит. А. Авитаминозы. Жирорастворимые витамины- растворяются в жирах; человек получает из продуктов растительного и животного происхождения. Витамин А (ретинол) - циклический, ненасыщенный, одноатомный спирт.Источники. Витамин А содержится только в животных продуктах: печени крупного рогатого скота и свиней, яичном желтке, молочных продуктах; особенно богат этим витамином рыбий жир. В растительных продуктах (морковь, томаты, перец, салат и др.) содержатся каротиноиды, являющиеся провитаминами А. В слизистой оболочке кишечника и клетках печени содержится специфический фермент каротиндиоксигеназа, превращающий каротиноиды в активную форму витамина А. Суточная потребность витамина А взрослого человека составляет от 1 до 2,5 мг витамина или от 2 до 5 мг р-каротинов. В организме ретинол превращается в ретиналь и ретиноевую кислоту, участвующие в регуляции ряда функций (в росте и дифференцировке клеток); они также составляют фотохимическую основу акта зрения. Светочувствительный аппарат глаза - сетчатка. Падающий на сетчатку свет адсорбируется и трансформируется пигментами сетчатки в другую форму энергии. У человека сетчатка содержит 2 типа рецепторных клеток: палочки и колбочки. Первые реагируют на слабое (сумеречное) освещение, а колбочки - на хорошее освещение (дневное зрение). Палочки содержат зрительный пигмент родопсин, а колбочки - йодопсин. Оба пигмента - сложные белки, отличающиеся своей белковой частью. В качестве кофермента оба белка содержат 11-цисретиналь, альдегидное производное витамина А. Белки, образующиеся в результате стимуляции генов под влиянием ретиноевой кислоты, влияют на рост, дифференцировку, репродукцию и эмбриональное развитие. Наиболее ранний и характерный признак недостаточности витамина А у людей и экспериментальных животных - нарушение сумеречного зрения (гемералопия, или "куриная" слепота). Специфично для авитаминоза А поражение глазного яблока - ксерофтальмия, т.е. развитие сухости роговой оболочки глаза как следствие закупорки слёзного канала в связи с ороговением эпителия. Это, в свою очередь, приводит к развитию конъюнктивита, отёку, изъязвлению и размягчению роговой оболочки, т.е. к кера-томаляции. Ксерофтальмия и кератомаляция при отсутствии соответствующего лечения могут привести к полной потере зрения. Авитамино́з—заболевание, являющееся следствием длительного неполноценного питания, в котором отсутствуют какие-либо витамины. Некоторые заболевания:цинга — при отсутствии витамина С;бери-бери — Витамин B1;рахит — Витамин D;пеллагра — Витамин PP; .Витамины гр.Д.Патогенез рахита. Витамины группы D (кальциферолы).Кальциферолы - группа химически родственных соединений, относящихся к производным стеринов. Наиболее биологически активные витамины - D2 и D3. Витамин D2 (эргокалыщферол), производное эргостерина - растительного стероида, встречающегося в некоторых грибах, дрожжах и растительных маслах. Витамин D3, имеющийся у человека и животных, - холекальциферол, образующийся в коже человека из 7-дегидрохолестерина под действием УФ-лучей. Провитамины D2 и D3 - стерины, у которых в кольце В две двойные связи. При воздействии света в процессе фотохимической реакции происходит расщепление кольца В. Наибольшее количество витамина D3 содержится в продуктах животного происхождения: сливочном масле, желтке яиц, рыбьем жире. Суточная потребность для детей 12-25 мкг (500-1000 ME), для взрослого человека потребность значительно меньше. В организме человека витамин D3 гидроксилируется в положениях 25 и 1 и превращается в биологически активное соединение 1,25-дигидроксихолекальциферол (калыщтриол). Калыщтриол выполняет гормональную функцию, участвуя в регуляции обмена Са2+ и фосфатов, стимулируя всасывание Са2+ в кишечнике и кальцификацию костной ткани, реабсорбцию Са2+и фосфатов в почках. При недостатке витамина D у детей развивается заболевание "рахит", характеризуемое нарушением кальцификации растущих костей. При этом наблюдают деформацию скелета с характерными изменениями костей. Поступление в организм избыточного количества витамина D3 может вызвать гипервитаминоз D. Это состояние характеризуется избыточным отложением солей кальция в тканях лёгких, почек, сердца, стенках сосудов, а также остеопорозом с частыми переломами костей. Рахит—заболевание детей грудного и раннего возраста, протекающее с нарушением образования костей и недостаточностью их минерализации, обусловленное главным образом дефицитом витамина D (см. также гиповитаминоз D) и его активных форм в период наиболее интенсивного роста организма. Основных причин, связанных с зоной риска заболеваемости рахитом, три:световая (включающая сезонные, климатические и бытовые факторы);нерациональное вскармливание (вскармливание ребенка чужим молоком, что вызывает плохое усвоение кальция, питание однообразной белковой пищей или пищей с насыщенной липидной природой, дефицит микроэлементов,витаминов группы В и витамина А);недоношенность ребенка;эндогенные причины(нарушение процессов всасывания витамина D в кишечнике, нарушение процессов гидроксилирования неактивных форм витамина D в его активные формы — витамин D3 в печени и почках, отсутствие или нарушение функциональной активности рецепторов к витамину D3;предрасположенность к заболеванию (дети негроидной расы более предрасположены к развитию рахита). .Витамин Е. Витамин Е был выделен из масла зародышей пшеничных зёрен в и получил название токоферол. Наибольшую биологическую активность проявляет α-токоферол. Источники витамина Е для человека - растительные масла, салат, капуста, семена злаков, сливочное масло, яичный желток.Суточная потребность взрослого человека в витамине примерно 5 мг. По механизму действия токоферол является биологическим антиоксидантом. Он ингибирует свободнорадикальные реакции в клетках и таким образом препятствует развитию цепных реакций перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот в липидах биологических мембран и других молекул, например ДНК. Токоферол повышает биологическую активность витамина А, защищая от окисления ненасыщенную боковую цепь. Известно положительное влияние витамина Е при лечении нарушения процесса оплодотворения, при повторяющихся непроизвольных абортах, некоторых форм мышечной слабости и дистрофии. Показано применение витамина Е для недоношенных детей и детей, находящихся на искусственном вскармливании, так как в коровьем молоке в 10 раз меньше витамина Е, чем в женском. Дефицит витамина Е проявляется развитием гемолитической анемии, возможно из-за разрушения мембран эритроцитов. Участвует в пролиферации клеток, клеточном дыхании и других процессах метаболизма в клетках.Витамин Е предотвращает образование тромбов и способствует их рассасыванию. Жирорастворимый витамин Е в основном воздействует на клеточные мембраны, находясь в их липидной среде. Данный эффект способствует угнетению перекисного окисления и повреждения свободными радикалами липидов мембран, уменьшению накопления перекисей полиненасыщенных жирных кислот и продуктов их дальнейших превращений, в свою очередь также оказывающих повреждающее влияние на клетки и их органеллы. .Витамин К. Витамины К (нафтохиноны).Витамин К существует в нескольких формах в растениях как филлохинон (К1), в клетках кишечной флоры как менахинон (К2). Источники витамина К-растительные (капуста, шпинат, корнеплоды и фрукты) и животные (печень) продукты. Кроме того, он синтезируется микрофлорой кишечника. Обычно авитаминоз К развивается вследствие нарушения всасывания витамина К в кишечнике, а не в результате его отсутствия в пище. Суточная потребность в витамине взрослого составляет 1-2 мг. Биологическая функция витамина К связана с его участием в процессе свёртывания крови. Он участвует в активации факторов свёртывания крови: протромбина (фактор II), проконвертина (фактор VII), фактора Кристмаса (фактор IX) и фактора Стюарта (фактор X). Эти белковые факторы синтезируются как неактивные предшественники. Один из этапов активации их карбоксилирование по остаткам глутаминовой кислоты с образованием у-карбоксиглутамино-вой кислоты, необходимой для связывания ионов кальция. Витамин К участвует в реакциях карбоксилирования в качестве кофермента. Основное проявление авитаминоза К - сильное кровотечение, часто приводящее к шоку и гибели организма. Витамин участвует в усвоении кальция и в обеспечении взаимодействия кальция и витамина D. .Водорастворимые витамины.Витамин В1.В1-авитаминоз. Водорастворимые витамины при их избыточном поступлении в организм, будучи хорошо растворимыми в воде, быстро выводятся из организма. Витамин B1 (тиамин). Структура витамина включает пиримидиновое и тиазоловое кольца, соединённые метановым мостиком. Витамин В1 - первый витамин, выделенный в кристаллическом виде. Он широко распространён в продуктах растительного происхождения (оболочка семян хлебных злаков и риса, горох, фасоль, соя и др.). В организмах животных витамин В1, содержится преимущественно в виде дифосфорного эфира тиамина (ТДФ); он образуется в печени, почках, мозге, сердечной мышце путём фосфорилирования тиамина при участии тиаминкиназы и АТФ.Суточная потребность взрослого человека в среднем составляет 2-3 мг витамина В1. Преобладание углеводов в пище повышает потребность организма в витамине; жиры, наоборот, резко уменьшают эту потребность. Биологическая роль витамина В, определяется тем, что в виде ТДФ он входит в состав как минимум трёх ферментов и ферментных комплексов: в составе пируват- и ос-кетоглутаратдегидрогеназных комплексов он участвует в окислительном декарбоксилировании пирувата и ос-кетоглутарата; в составе транскетолазы ТДФ участвует в пентозофосфатном пути превращения углеводов. Основной, наиболее характерный и специфический признак недостаточности витамина В1 - полиневрит, в основе которого лежат дегенеративные изменения нервов. К характерным признакам заболевания, связанного с недостаточностью витамина В1 относят также нарушения секреторной и моторной функций ЖКТ; наблюдают снижение кислотности желудочного сока, потерю аппетита, атонию кишечника. Отсутствие в пище человека витамина В1 приводит к заболеванию, известному под названием бери-бери. Вторым важнейшим признаком полиневрита являются нарушения сердечной деятельности. Сердце увеличено в размерах, ритм учащен (у человека), отмечаются сверлящие боли в области сердца. .Витамин В2.Авитаминоз В2. Витамин В2 (рибофлавин). В основе структуры витамина В2 лежит структура изоаллоксазина, соединённого со спиртом рибитолом. Главные источники витамина В2 - печень, почки, яйца, молоко, дрожжи. Витамин содержится также в шпинате, пшенице, ржи. Частично человек получает витамин В2 как продукт жизнедеятельности кишечной микрофлоры. Суточная потребность в витамине В2 взрослого человека составляет 1,8-2,6 мг.Биологические функции- в слизистой оболочке кишечника после всасывания витамина происходит образование коферментов FMN и FAD. Коферменты FAD и FMN входят в состав флавиновых ферментов, принимающих участие в окислительно-восстановительных реакциях. Флавиновые ферменты принимают участие в окислении жирных к-т; в окислит. декарбоксилировании пировиноград-ной и a-кетоглутаровой к-т; окислении янтарной к-ты в цикле трикарбоновых к-т (сукцинатдегидрогеназа). Флавопротеиды, флавиновые ферменты, желтые ферменты, сложные простетической группой (небелковым компонентом) которых служат производные рибофлавина (витамина В2) – флавинадениндинуклеотид (ФАД) или флавинмононуклеотид (ФМН). Флавопротеиды относятся к классу оксидоредуктаз и катализируют важные окислительно-восстановительные реакции в живых организмах при непосредственном участии ФАД, реже – ФМН. Основная функция флавопротеидов–окисление восстановленного никотинамидадениндинуклеотида (НАДН) в цепи переноса электронов.Клинические проявления недостаточности рибофлавина выражаются в остановке роста у молодых организмов. Часто развиваются воспалительные процессы на слизистой оболочке ротовой полости, появляются длительно незаживающие трещины в углах рта, дерматит носогубной складки. Типично воспаление глаз: конъюнктивиты, васкуляризация роговицы, катаракта. Кроме того, при авитаминозе В2 развиваются общая мышечная слабость и слабость сердечной мышцы. .Витамин В6,его производные. Коферментная роль вит. В6. Витамин В6(пиридоксин, пиридоксаль,пиридоксамин). В основе структуры витамина В6 лежит пиридиновое кольцо. Известны 3 формы витамина В6, отличающиеся строением замещающей группы у атома углерода в п-положении к атому азота. Все они характеризуются одинаковой биологической активностью. Пиридоксаль отличается от пиридоксина тем, что вместо одной из трёх гидроксогрупп к пиридиновому кольцу присоединена карбонильная группа, так что пиридоксаль является одновременно и альдегидом. Пиридоксамин отличается от пиридоксина тем, что вместо одной из трёх гидроксогрупп к пиридиновому кольцу присоединена аминогруппа. Особенно много его содержится в зерновых ростках, в грецких орехах и фундуке, в шпинате, картофеле, моркови, цветной и белокочанной капусте, помидорах, клубнике, черешне, апельсинах и лимонах. Также он содержится в мясных и молочных продуктах, рыбе, яйцах, крупах и бобовых. Витамин B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) синтезируется в организме кишечной микрофлорой. Суточная потребность составляет 2-3 мг. Все формы витамина В6 используются в организме для синтеза коферментов: пиридоксальфосфата и пиридоксаминфосфата. Коферменты образуются путём фосфорилирования по гидроксиметильной группе в пятом положении пиримидинового кольца при участии фермента пиридоксалькиназы и АТФ как источника фосфата. Пиридоксалевые ферменты играют ключевую роль в обмене аминокислот: катализируют реакции трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот, участвуют в специфических реакциях метаболизма отдельных аминокислот: серина, треонина, триптофана, серосодержащих аминокислот, а также в синтезе гема. Пиридоксальфосфат:принимает участие в образовании эритроцитов;участвует в процессах усвоения нервными клетками глюкозы; необходим для белкового обмена и трансаминирования аминокислот; принимает участие в обмене жиров;Авитаминоз В6 у детей проявляется повышенной возбудимостью ЦНС, периодическими судорогами, что связано, возможно, с недостаточным образованием тормозного медиатора ГАМК, специфическими дерматитами. У взрослых признаки гиповитаминоза В6 наблюдают при длительном лечении туберкулёза изониазидом (антагонист витамина В6). При этом возникают поражения нервной системы (полиневриты), дерматиты. .Витамин РР. Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид, витамин B3). Содержится в ржаном хлебе, ананасе, гречке, фасоли, мясе, грибах, печени, почках. В пищевой промышленности используется в качестве пищевой добавки E375. Витамин РР широко распространён в растительных продуктах, высоко его содержание в рисовых и пшеничных отрубях, дрожжах, много витамина в печени и почках крупного рогатого скота и свиней. Витамин РР может образовываться из триптофана (из 60 молекул триптофана может образоваться 1 молекула никотинамида), что снижает потребность в витамине РР при увеличении количества триптофана в пище. В организме никотиновая кислота превращается в никотинамид, который связывается с коферментами кодегидрогеназы I и II (НАД и НАДФ), переносящими водород, участвует в метаболизме жиров, белков, аминокислот, пуринов, тканевом дыхании, гликогенолизе, процессах биосинтеза. Суточная потребность в этом витамине доставляет для взрослых 15-25 мг, для детей - 15 мг. Недостаточность витамина РР приводит к заболеванию "пеллагра", для которого характерны 3 основных признака: дерматит, диарея, деменция ("три Д"), Пеллагра проявляется в виде симметричного дерматита на участках кожи, доступных действию солнечных лучей, расстройств ЖКТ (диарея) и воспалительных поражений слизистых оболочек рта и языка. В далеко зашедших случаях пеллагры наблюдают расстройства ЦНС (деменция): потеря памяти, галлюцинации и бред. Никотинамид входит в состав кодегидраз, являющихся переносчиками водорода к флавопротеиновым ферментам, и тем самым регулирует окислительно-восстановительные процессы в организме.Основная функция флавопротеидов–окисление восстановленного никотинамидадениндинуклеотида (НАДН) в цепи переноса электронов. Никотиновая кислота участвует в клеточном дыхании, при ее дефиците в организме нарушается обмен веществ, возникают дистрофические и дегенеративные изменения во всех органах и тканях, более выраженные в коже, нервной и пищеварительной системах. Тяжелая недостаточность никотиновой кислоты проявляется клиническими симптомами пеллагры, которая встречается в некоторых странах Азии и Африки. Обычно при пеллагре наблюдаются признаки дефицита других витаминов группы В, а также признаки недостатка некоторых аминокислот, содержащихся в белках. При недостаточности никотиновой кислоты развивается пеллагра – тяжелое заболевание, связанное с поражением центральной нервной системы, желудочно-кишечного тракта и кожи. Со стороны центральной нервной системы отмечаются раздражительность, нарушение чувствительности кожных покровов, снижение двигательной активности (адинамия), потеря устойчивости при ходьбе (атаксия), психозы и психическая депрессия. Возникает также глоссит (воспаление языка), нарушается секреция желудочного сока, развиваются упорные поносы. Поражение кожи характеризуется симметричным воспалением (дерматитом) лица и открытых частей тела. .Пантотеновая кислотаюП-аминобензойная кислота. |