витамины
.pdf●дерматиты (фотодерматиты),
●диарея (слабость, расстройство пищеварения, потеря аппетита).
При отсутствии лечения заболевание кончается летально. У детей при гиповитаминозе наблюдается замедление роста, похудание, анемия.
17. Витамин Н (биотин): строение, суточная потребность, источники, биохимическое и биологическое значение, проявления недостаточности в организме.
Биоти́н (кофермент R, иногда называют витамин Н, витамин B7) — водорастворимый
витамин группы В. Молекула биотина состоит из тетрагидроимидазольного и тетрагидротиофенового кольца, в тетрагидротиофеновом кольце один из атомов водорода замещён на валериановую кислоту. Биотин является кофактором в метаболизме жирных кислот, лейцина и в процессе глюконеогенеза.
Входит в состав ферментов, регулирующих белковый и жировой баланс, обладает высокой активностью. Участвует в синтезе глюкокиназы — фермента, регулирующего обмен углеводов.
Является коферментом различных ферментов, в том числе и транскарбоксилаз. Участвует
всинтезе пуриновых нуклеотидов. Является источником серы, которая принимает участие
всинтезе коллагена. С участием биотина протекают реакции активирования и переноса
СО .
2
Возраст |
0—8 |
7—12 |
1—3 |
4—8 |
9—1 |
14—2 |
21 лет и |
|
месяцев |
месяцев |
года |
лет |
3 |
0 лет |
старше |
|
|
|
|
|
лет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Адекватное потребление |
5 |
6 |
8 |
12 |
20 |
25 |
30 |
биотина, мкг/день |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В малых количествах биотин содержится во всех продуктах, но больше всего этого витамина содержится в печени, почках, дрожжах, бобовых (соя, арахис), цветной капусте,
орехах. В меньшей степени он содержится в томатах, шпинате, яйцах (не сырых), в грибах.
С пищей поступает достаточное для организма количество биотина.
Здоровая микрофлора кишечника синтезирует значительные количества биотина.
При гиповитаминозе витамина H (биотина) наблюдаются следующие симптомы:
●поражения кожи рук, ног и щек,
●сухость кожных покровов и сероватый ее оттенок;
●бледный гладкий язык;
●сонливость, депрессия,
●болезненность и слабость мышц;
●нарушения деятельности сердца, гипотония;
●высокий уровень холестерина и сахара в крови;
●анемия;
●потеря аппетита и тошнота;
●выпадение волос.
18. Витамин Вс (фолиевая кислота): строение, суточная потребность, источники, биохимическое и биологическое значение, проявления недостаточности в организме.
Фо́лиевая кислота́(витамин B ; лат. acidum folicum от лат. folium — лист) —
9
водорастворимый витамин, необходимый для роста и развития кровеносной и иммунной систем. Наряду с фолиевой кислотой к витаминам относятся и её производные, в том числе ди-, три-, полиглутаматы и другие. Все такие производные вместе с фолиевой кислотой объединяются под названием фолаты.
Недостаток фолиевой кислоты может вызвать мегалобластную анемию у взрослых, а приём фолиевой кислоты во время беременности снижает риск развития дефектов нервной трубки плода.
В то же время избыток фолиевой кислоты (высокое потребление в качестве витаминной добавки) может снижать активность натуральных киллеров, которые участвуют в противовирусном и противоопухолевом иммунитете. В 2005 году было обнаружено, что у 78% здоровых женщин в постменопаузе в плазме крови содержится неразрушенная фолиевая кислота, что указывает на её избыточное потребление. У них также отмечалась более низкая активность NK-клеток.
Животные и человек получают фолиевую кислоту вместе с пищей либо благодаря синтезу микрофлорой кишечника. Фолиевая кислота в значимых количествах содержится в зелёных овощах с листьями, в некоторых цитрусовых, в бобовых, в хлебе из муки грубого помола, дрожжах, печени, входит в состав мёда. Во многих странах законодательство обязывает производителей мучных продуктов обогащать зёрна фолиевой кислотой. В ходе приготовления пищи часть фолатов разрушается.
Возраст |
РНП, мкг/сут |
|
|
0–12 месяцев |
50 |
|
|
1–3 года |
70 |
|
|
4–6 лет |
100 |
|
|
6–10 лет |
150 |
|
|
11+ лет |
200 |
|
|
В экспериментах установлено, что если в пище животных (например, цыплят) недостаёт фолиевой кислоты, у них задерживается рост и нарушается кроветворение. Очень чувствительны к недостатку витамина В9 молочнокислые бактерии, для которых он является незаменимым ростовым фактором. Человек редко страдает от В9-гиповитаминоза, так как фолиевая кислота синтезируется микрофлорой желудочно-кишечного тракта и всегда поступает в организм в достаточном количестве, но в случае развития этого гиповитаминоза у человека он может быть охарактеризован как анемия; вместе с тем развиваются множественные нарушения деятельности органов пищеварения.
19. Витамин В6 (пиридоксин): строение, суточная потребность, источники, биохимическое и биологическое значение, проявления недостаточности в организме.
Витамин B6 (пиридоксин) используется прежде всего как стимулятор в обмене веществ. Он является коферментом белков, которые участвуют в переработке аминокислот и регулируют усвоение белка. Пиридоксин принимает участие в производстве кровяных телец и их красящего пигмента — гемоглобина и участвует в равномерном снабжении клеток глюкозой.
●принимает участие в образовании эритроцитов;
●участвует в процессах усвоения нервными клетками глюкозы;
●необходим для белкового обмена и трансаминирования аминокислот;
●принимает участие в обмене жиров;
●оказывает гипохолестеринемический эффект;
●оказывает липотропный эффект, достаточное количество пиридоксина необходимо для нормального функционирования печени.
Витамин B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) содержится во многих продуктах. Особенно много витамина B6 содержится в зерновых ростках, в грецких орехах и фундуке, в шпинате, картофеле, моркови, цветной и белокочанной капусте, помидорах, клубнике, черешне, апельсинах и лимонах. Витамин B6 содержится также в мясных и молочных продуктах, рыбе, печени, яйцах, крупах и бобовых.
Суточная потребность в витамине B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) у взрослого человека равна 1,1-1,5 мг, для беременных и кормящих женщин — 2-2,2 мг, для детей первого года жизни — 0,3-0,6 мг.
СИМПТОМЫ ГИПОВИТАМИНОЗА В6:Заболевание проявляется поражением кожи в виде себорейного дерматита, поражением языка — глосситом, периферической нейропатией, лимфопенией. У детей могут быть судороги, анемия. При гиповитаминозе В6 содержание 4-пиридоксиновой кислоты в суточной моче ниже 0,5 мг, выделение ксантуреновой кислоты (после приема 10 г триптофана) превышает 50 мг. Содержание пиридоксииа в цельной крови ниже 50 мкг/л или пиридоксальфосфата ниже 3,6 нг/мл. Эти четыре параметра подтверждают гиповитаминоз В6.
20. Витамин В12 (кобаламин): строение, суточная потребность, источники, биохимическое и биологическое значение, проявления недостаточности в организме.
Витами́нами B12 называют группу кобальтсодержащих биологически активных веществ, называемых кобаламинами. К ним относят собственно цианокобаламин,
гидроксокобаламин и две коферментные формы витамина B : метилкобаламин и
12
кобамамид.
Ковалентная связь C—Co кофермента B участвует в двух типах ферментативных
12
реакций:
Реакции переноса атомов, при которых атом водорода переносится непосредственно с одной группы на другую, при этом замещение происходит по алкильной группе, спиртовому атому кислорода или аминогруппе.
Реакции переноса метильной группы (—CH ) между двумя молекулами.
3
В организме человека есть только два фермента с коферментом B :
12
Метилмалонил-КоА-мутаза, фермент, использующий в качестве кофактора аденозилкобаламин и при помощи реакции, упомянутой выше в п. 1, катализирует перестановку атомов в углеродном скелете. В результате реакции из L-метилмалонил-КоА получается сукцинил-КоА. Эта реакция является важным звеном в цепи реакций биологического окисления белков и жиров.
5-метилтетрагидрофолат-гомоцистеин-метилтрансфераза, фермент из группы метилтрансфераз, использующий в качестве кофактора метилкобаламин и при помощи реакции, упомянутой выше в п. 2, катализирует превращение аминокислоты гомоцистеина в аминокислоту метионин.
Возрастная группа |
Возраст |
Суточная норма потребления витамина |
||
|
|
|
|
B , |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
мкг/день |
|
|
|
|
|
Младенцы |
|
до 6 месяцев |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
Младенцы |
|
7—12 месяцев |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
Дети |
|
1—3 года |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
Дети |
|
4—8 лет |
1,2 |
|
|
|
|
|
|
Дети |
|
9—13 лет |
1,8 |
|
|
|
|
|
|
Мужчины и женщины |
14 лет и |
2,4 |
||
|
|
старше |
|
|
|
|
|
|
|
Беременные |
Любой возраст |
2,6 |
||
женщины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кормящие женщины |
Любой возраст |
2,8 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продукт |
мкг/100 г |
|
|
|
|
|
|
|
|
печень говяжья |
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
куриное сердце |
|
26 |
|
|
|
|
|
|
|
печень свиная |
|
26 |
|
|
|
|
|
|
|
осьминог |
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
сельдь копчёная |
18,7 |
|
|
печень куриная |
16,58 |
|
|
сельдь |
13 |
|
|
мидии |
12 |
|
|
скумбрия |
8,71 |
|
|
21, 22. Витамин С (аскорбиновая кислота): строение, суточная потребность, источники, биохимическое и биологическое значение, проявления недостаточности в организме.
Аскорби́новая кислота́(от др.-греч. ἀ — не- + лат. scorbutus — цинга) — органическое
соединение с формулой C H O , является одним из основных веществ в человеческом
6 8 6
рационе, которое необходимо для нормального функционирования соединительной и костной ткани. Выполняет биологические функции восстановителя и кофермента некоторых метаболических процессов, является антиоксидантом. Биологически активен только один из изомеров — L-аскорбиновая кислота, который называют витамином C. В природе аскорбиновая кислота содержится во многих фруктах и овощах.
Образование коллагена, серотонина из триптофана, образование катехоламинов, синтез кортикостероидов. Аскорбиновая кислота также участвует в превращении холестерина в желчные кислоты.
Витамин С необходим для детоксикации в гепатоцитах при участии цитохрома P450. Витамин С сам нейтрализует супероксидный радикал до перекиси водорода.
Восстанавливает убихинон и витамин E. Стимулирует синтез интерферона, следовательно, участвует в иммуномодулировании. Наряду с винной, яблочной, лимонной, молочной кислотами, и, вероятно, гемовым железом, которые по крайней мере восстанавливают или же, — в случае двухвалентного железа в составе гема, — действуют также по невыясненному пока механизму, — аскорбиновая кислота улучшает всасывание железа, происходящее в основном в тонком кишечнике, переносчиком двухвалентных ионов (DMT1), находящимся на апикальной мембране энтероцитов, в обмен на два протона.
Тормозит гликозилирование гемоглобина, тормозит превращение глюкозы в сорбит.
Пол |
Возраст |
Нормы потребления аскорбиновой кислоты (витамина |
|
|
C), мг/сутки |
|
|
|
Младенцы |
до 6 месяцев |
40 |
|
|
|
Младенцы |
7-12 месяцев |
50 |
|
|
|
Дети |
1-3 |
года |
15 |
|
|
|
|
Дети |
4-8 |
лет |
25 |
|
|
|
|
Дети |
9-13 лет |
45 |
|
|
|
|
|
Девушки |
14-18 лет |
65 |
|
|
|
|
|
Юноши |
14-18 лет |
75 |
|
|
|
|
|
Мужчины |
19 лет и |
90 |
|
|
старше |
|
|
|
|
|
|
Женщины |
19 лет и |
75 |
|
|
старше |
|
|
|
|
|
|
Наиболее богаты аскорбиновой кислотой плоды барбадосской вишни (1000-3300 мг/100 г), свежего шиповника (650 мг/100 г), болгарского красного перца (250 мг/100 г), чёрной смородины и облепихи (200 мг/100 г), перец зелёный сладкий и петрушка (150 мг/100 г), брюссельская капуста (120 мг/100 г), укроп и черемша (калба) (100 мг/100 г), киви (90 мг/100 г), земляника садовая (60 мг/100 г), цитрусовые (38-60 мг/100 г), яблоки (содержат 4,6 мг/100 г), недозрелые плоды грецкого ореха, хвоя сосны и пихты.
Среди симптомов нехватки в организме витамина С находятся слабость иммунной системы, кровоточивость дёсен, бледность и сухость кожи, замедленное восстановление тканей после физических повреждений (раны, синяки), потускнение и выпадение волос, ломкость ногтей, вялость, быстрая утомляемость, ослабление мышечного тонуса, ревматоидные боли в крестце и конечностях (особенно нижних, боли в ступнях), расшатывание и выпадение зубов; хрупкость кровеносных сосудов приводит к кровоточивости дёсен, кровоизлияниям в виде тёмно-красных пятен на коже.
23. Витамин Р (биофлавоноиды): строение, суточная потребность, источники, биохимическое и биологическое значение, проявления недостаточности в организме.
Флавоноиды — это крупнейший класс растительных полифенолов. С химической точки зрения, флавоноиды представляют собой гидроксипроизводные флавона(собственно
флавоноиды), 2,3-дигидрофлавона (флаваноны) изофлавона (изофлавоноиды), 4-фенилкумарина (неофлавоноиды), а также флавоны с восстановленной карбонильной
группой (флаванолы). Зачастую к флавоноидам относят и другие соединения С -С -С
6 3 6
ряда, в которых имеются два бензольных ядра, соединенных друг с другом трёхуглеродным фрагментом — халконы, дигидрохалконы и ауроны.
Флавоноиды широко распространены в еде и напитках растительного происхождения, их много в цедре цитрусовых, луке, зелёном чае, красных винах, пиве тёмных сортов, облепихе, тунбергии и чёрном шоколаде (70 % какао и выше).
Естественные функции флавоноидов мало изучены. Предполагалось, что благодаря способности поглощать ультрафиолетовое излучение (330—350 нм) и часть
видимого света (520—560 нм) они защищают растительные ткани от избыточной радиации.
Окраска цветочных лепестков помогает насекомым находить нужные растения и тем самым способствовать опылению.
Флавоноиды являются фактором устойчивости растений к поражению некоторыми патогенными грибами.
Животные не способны синтезировать соединения флавоноидной группы, а флавоны, присутствующие в крыльях некоторых бабочек, попадают в их организм с пищей. В настоящее время считается, что флавоноиды (наряду с другими растительными фенолами) являются незаменимыми компонентами пищи человека и других млекопитающих. В организме млекопитающих флавоноиды способны изменять активность
многих ферментов обмена веществ[5].
Рекомендуемой суточной дозой витамина является 30-50 мг.
24. Антианемические витамины, их структура и роль.
Дефицит витамина B является причиной некоторых видов анемий. Впервые это
12
обнаружил исследователь Уильям Мёрфи в эксперименте на собаках, у которых была искусственно вызвана анемия. Подопытные собаки, которым давали в пищу большое количество печени, излечивались от анемии.
Витамин группы В (витамин Вс, витамин В9), может синтезироваться микрофлорой кишечника. В организме фолиевая кислота восстанавливается до тетрагидрофолиевой кислоты, являющейся коферментом, участвующим в различных метаболических процессах. Необходима для нормального созревания мегалобластов и образования нормобластов. Стимулирует эритропоэз, участвует в синтезе аминокислот (в том числе глицина, метионина), нуклеиновых кислот, пуринов, пиримидинов, в обмене холина, гистидина.
25. Антигеморрагические витамины, их строение и роль.
Витамин К действует на протромбин и факторы VII, IX и X, участвуя в их пострибосомальной модификации. Тяжелая печеночная недостаточность приводит к снижению синтеза белка и геморрагическому диатезу, который не реагирует на лечение витамином К.
Совместно с аскорбиновой кислотой P-витамины участвуют в окислительно-восстановительных процессах, а также тормозят действие гиалуронидазы. Повышается концентрация гиалуроновой кислоты, которая увеличивает эластичность капилляров и снижает их проницаемость.
26. Витамины и их общая характеристика. Провитамины, антивитамины, мехаизмы действия. Приведите примеры. Использование указанных веществ в медицине.
Провитамины (др.-греч. προ- — перед, раньше) — биохимические предшественники витаминов.
● Каротин — жёлто-оранжевый пигмент, непредельный углеводород из группы каротиноидов, провитамин витамина А
● Триптофан — незаменимая аминокислота в организме человека, является своего рода провитамином, так как бактериальная флора кишечника человека
может синтезировать из неё витамин B
3
● Эргостерин — провитамин витамина D , полициклический спирт (стероид),
2
содержащийся в дрожжах, грибах, некоторых водорослях.
● 7-Дегидрохолестерин — провитамин витамина D , содержится в коже человека.
3
Антивитамины — группа органических соединений, подавляющих биологическую активность витаминов. Это соединения, близкие к витаминам по химическому строению, но обладающие противоположным биологическим действием. При попадании в организм антивитамины включаются вместо витаминов в реакции обмена веществ и тормозят или нарушают их нормальное течение. Это ведёт к витаминной недостаточности даже в тех случаях, когда соответствующий витамин поступает с пищей в достаточном количестве
или образуется в самом организме. Например, антивитамином витамина B (тиамина)
1
является пиритиамин, вызывающий явления полиневрита.
Развитие исследований в области химиотерапии, питания микроорганизмов, животных и человека, установление химической структуры витаминов создали реальные возможности для уточнения наших представлений об антагонизме веществ также в области витаминологии. Вместе с тем, открытие антивитаминов способствовало более полному и углублённому изучению физиологического действия самих витаминов, так как применение в эксперименте антивитамина приводит к выключению действия витамина и соответствующим изменениям в организме; это в известной степени расширяет наши познания о функциях, которые тот или другой витамин несет в организме.
Антивитамины известны для почти всех витаминов. Их можно разделить на две основные группы:
●К первой группе относятся химические вещества, которые инактивируют витамин путем его расщепления, разрушения или связывания его молекул в неактивные формы.
●Ко второй группе относятся химические вещества, структурно подобные или структурно родственные витаминам. Эти вещества вытесняют витамины из биологически активных соединений и, таким образом, делают их неактивными. В результате действия антивитаминов обеих групп нарушается нормальное течение процесса обмена веществ в организме.
27.Общее представление об основных механизмах регуляции метаболизма; биохимическая организация иерархичных уровней регуляции.
Активность всех путей обмена веществ постоянно регулируется, что обеспечивает соответствие синтеза и деградации метаболитов физиологическим потребностям организма.
Поток метаболитов в обмене веществ определяется прежде всего активностью ферментов. Для воздействия на тот или иной путь достаточно регулировать активность фермента, катализирующего наиболее медленную стадию. Такие ферменты, называемые ключевыми ферментами, имеются в большинстве метаболических путей. Активность ключевого фермента регулируется на трех независимых уровнях,
Контроль транскрипции. Контроль за биосинтезом фермента осуществляется на генетическом уровне. Прежде всего речь идет о синтезе соответствующей мРНК (mRNA), а также о транскрипциикодирующего фермент гена, т.е. о регуляции транскрипции. В этом процессе принимают участие регуляторные белки (RP) (факторы транскрипции), действие
которых направлено непосредственно на ДНК. К тому же в генах имеются специальные регуляторные участки — промоторы — и участки связывания регуляторных белков (регуляторные элементы). На эффективность действия этих белков влияют метаболиты или гормоны. Если этот механизм усиливает синтез фермента, говорят об индукции, если же снижает или подавляет — о репрессии. Процессы индукции и репрессии осуществляются лишь в определенный отрезок времени.
Взаимопревращение. Значительно быстрее, чем контроль транскрипции, действует взаимопревращение ключевых ферментов. В этом случае фермент присутствует в клетке в неактивной форме. При метаболической потребности по сигналу извне и при
посредничестве вторичного мессенджера активирующий фермент (E1) переводит
ключевой фермент в каталитически активную форму. Если потребность в этом пути
обмена веществ отпадает, инактивирующий фермент(E2) снова переводит ключевой
фермент в неактивную форму. Процесс взаимопревращения в большинстве случаев состоит в АТФ-зависимом фосфорилировании ферментных белков протеинкиназой и соответственно дефосфорилировании фосфатазой. В большинстве случаев более активна фосфорилированная форма фермента, однако встречаются также и противоположные случаи.
Модуляция лигандами. Важным параметром, контролирующим протекание метаболического пути, является потребность в первом реагенте (здесь это метаболит А). Доступность метаболита А возрастает с повышением активности метаболического пути, в котором образуется А, и падает с повышением активности других путей, в которых А расходуется. Доступность А может быть ограничена в связи с его транспортом в другие отделы клетки.
Часто лимитирующим фактором является также доступность кофермента. Если кофермент регенерируется по второму независимому пути, этот путь может лимитировать скорость основной реакции. Таким образом, например, гликолиз и цитратный цикл регулируются доступностью НАД+. Так как НАД+ регенерируется в дыхательной цепи, последняя регулирует катаболизм глюкозы и жирных кислот.
Наконец, активность ключевого фермента может регулироваться лигандом (субстратом, конечным продуктом реакции, коферментом, другим эффектором) как аллостерическим эффектором путем связывания его не в самом активном центре, а в другом месте фермента, и вследствие этого изменением ферментативной активности. Ингибирование ключевого фермента часто вызывается конечными продуктами реакции соответствующей метаболической цепи (ингибирование по типу обратной связи) или метаболитом, участвующим в другом пути. Стимулировать активацию фермента может также первый реагент реакционной цепи.