витамины

●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

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.

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.

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.

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.