32. Витамины, необходимые для жизнедеятельности растительных организмов.

В. - группа сравнительно низкомолекулярных органических соединений разнообразного химического строения, объединяемых по признаку их строгой необходимости для питания животного и человеческого организма. В.образуются, в основном, в клетках растений, у высших растений синтез В. происходит в зеленом листе. Большинство в. встречается почти во всех растениях, но в разных органах и в различных количествах. В растениях могут образовываться провитамины, содержащие биологически активную часть молекул В. в организме животного они превращаются в витамины.

В. могут быть разделены по признаку растворимости на две большие группы – витамины растворимые в жирах и растворимые в воде.

ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ: (*-у растений их нет):

• *В.группы А, ретинол. - это производные каротина. встречаются исключительно в тканях животных и продуктов животного происхождения растениях они отсутствуют. Однако образуются они из каротиноидов, широко распространённых в растениях. Соответственно Каротин представляет собой провитамин А. Витамин А один представляет собой половину молекулы бетта Каротина. Что касается альфа и гамма карантиноидов, То они могут образовывать только по одной молекуле витамина А.

Функции каротинов(для повторения): Каротины входят в состав хлоропластов листьев и хромопластов не фотосинтезирующих органов растений, их синтез более активно проходит на свету. В составе хлоропластных мембран они выполняют роль дополнительных пигментов при фотохимическом поглощении света. Каротины, взаимодействуя с хлорофиллом , находящимся в возбужденном триплетном состоянии, защищают его молекулы от необратимого фотоокисления. А взаимодействуя с молекулами кислорода, находящимися в возбужденном синглетном состоянии, каротин способен переводить их в невозбужденное состояние. b-Каротин также принимает участие в явлениях фототропизма у высших растений.

• *Группа витаминов D. Кальциферол. они встречаются только в животном организме в растениях содержится провитамины – стеролы.

• Витамин Е, токоферол. Представлен четырьмя изомерами альфа, бета, гамма, сигма токоферолы. бесцветные маслянистые жидкости, хорошо растворимые в растительных маслах, спирте, серном и петролейном эфире. Химически они весьма устойчивы наиболее богаты витамином Е зародышей злаков и зелёные листья растений. Токоферолы предохраняет растительные масла от окисления и прогоркания как антиокислители(Реагируя с пероксидными радикалами липидов и сами при этом окисляясь, токоферолы обрывают цепи окисления), способствуют прорастанию пыльцы.

• Витамин К, филлохинон. По своей химической природе витамины группы представляют собой производные нафиохинона. Длинная боковая цепь витамина К1 является остатком высокомолекулярного алифатического спирта фитола, входящего в состав хлорофилла. Имеются данные об участии этого витамина в процессе фотосинтеза у растений.

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ.

Тиамин (В₁) содержит азот и серу. Является обязательным компонентом каждой клетки. в виде фосфорилированного производного тиаминпирофосфата участвует в процессе дыхания, т.е. является коферментом декарбоксилаз, катализирующих декарбоксилирование кетокислот(пировиноградной и a-кетоглутаровой). входит в состав кофермента транскетолаз - ферментов неокислительного этапа ГМФ-пути. Образуется только в растениях и только на свету. Содержится в листьях и стеблях. В молодых растениях этого витамина мало, а в процессе роста его количество повышается и достигает максимума к фазе цветения, затем снова снижается.

Витамин В2, Рибофлавин. Содержит азот. Синтезируется только в растениях и некоторых микроорганизмах как на свету, так и в темноте. содержится как свободном виде, так и в виде Фосфорнокислого эфира.

В соединение с Фосфорной к-той входит в состав ряда ферментов играющих важную роль в обмене веществ. Соединение рибофлавина с Фосфорной кислотой называют флавинмононуклеотидом. Он является активной группой окислительно-восстановительных ферментов участвующих в переносе водорода.

Пантотеновая кислота (В3!!!)

В состав неё входит бета- аланин, связанный с диметиламин оксимаслянной кислотой. Входит в состав HSКоА - кофермента ацилирования,  то есть входит в состав ферментов, которые катализируют перенос ацильных остатков.  Поэтому В₃ участвует в бета-окислении  жирных  кислот,  окислительном  декарбоксилировании альфа-кетокислот, биосинтезе жиров, фосфолипидов и гликолипидов.,  стероидов, гема, ацетилхолина. Участвует в цикле ди- и трикарбоновых кислот, в глиосилатном цикле, а также в синтезе жирных кислот, стеролов и терпенов. Синтез пантотеновой кислоты связан с фотосинтезом и наибольшее ее количество содержится в молодых листьях и кончиках корней, что в 2 раза больше, чем в старых.

Витамин РР (В5!!!!!, Никотиновая кислота)

В растениях содержится в виде кислоты, которая, превращаясь в амид, используется для синтеза важнейших окислительно-восстановительных ферментов, содержащихся в НАД и НАДФ. Эти ферменты катализируют реакции отщепления и присоединения водорода и играют важную роль в процессах дыхания и фотосинтеза, синтезе глицеролфосфата и глутаминовой кислоты, синтезе и окислении жирных кислот, превращениях углеводов.

Интенсивный синтез витамина РР в растениях начинается одновременно с прорастанием семян и усиливается на свету.

Витамин В6 (пиридоксин)

 В растениях синтезируется пиридоксин, который легко превращается в пиридоксаль, а последний - в пиридоксамин. Его альдегидная производная фосфорнокислого эфира ( пиридоксальфосфата ) входит в состав ферментов катализирующих различные превращения аминокислот в частности их декарбоксилирования, а также реакции переаминирования.

Синтезируется В₆ в растениях и некоторых микроорганизмах как на свету, так и в темноте, но освещение значительно ускоряет синтез. В верхних листьях и кончиках корней В₆содержится больше, чем в нижних ярусах листьев.

Фолиевая кислота (В_c)

В составе 3 структурных единицы: птеридин, ПАБК (парааминобензойная кислота) и глутаминовая кислота.

Фолиевая кислота в  виде  тетрагидрофолиевой  кислоты  является коферментом, участвующим  в  ферментативных  реакциях,  связанных с переносом активных одноуглеродных  радикалов.  Например:  биосинтез пуриновых и пиримидиновых мононуклеотидов. Фолиевая кислота содержится в листьях растений. Кроме того, она в небольшом количестве синтезируется микрофлорой кишечника. ПАБК (парааминобензойная кислота) - это фактор роста.

Биотин или витамин Н. Для синтеза необходимы сера и азот. Витамин Н входит в состав ферментов карбоксилаз: Ацетил-КоА-карбоксилазы, пируваткарбоксилазы и других. Биотиносодержащие ферменты катализируют реакции b-карбоксилирования, в том числе карбоскилирование пировиноградной кислоты с образованием щавелевоуксусной кислоты и карбоксилирование ацетилкофермента А в ходе синтеза жирных кислот.

Витамин “Р”(рутин, витамин проницаемости).

К в-вам обладающим Р-витаминной активностьюотносят широко распространенные в раст. Мире рутин и гесперидин, а так же танин чайного листа и винограда. К комплексу витамина Р относят две группы флавоноидных веществ: свободные флавоноидные соединения и их соединения с углеводами - флавоноидные гликозиды. Наиболее высокой Р- витаминной активностью обладают катехины, относящиеся к группе восстановленных флавоноидных соединений, которые содержатся в растениях в свободном состоянии. принимают участие в окислительно-восстановительных реакциях. Благодаря их легкой окис-ляемости они предохраняют от окисления другие соединения Витамин Р усиливает действие витамина С.

Витамин “С”(аскорбиновая   кислота). В растениях аскорбиновая кислота образуется из углеводов. Прорастание семян сопровождается интенсивным накоплением витамина С и в темноте и на свету. Количество витамина С в листьях достигает максимума к фазе цветения, затем резко снижается. Основная функция аскорбиновой кислоты - участие в качестве восстанавливающего агента в реакциях гидроксилирования, в ходе которых происходит включение кислорода воздуха в органические субстраты, при этом аскорбиновая кислота окисляется с образованием дегидроаскорбиновой кислоты.

*дополнение ВИТАМИН В₁₂ (кобаламин)

В состав этого витамина входят: кобальт, группа СN-, аминные группы. Имеет сложное строение,  структура  молекулы  похожа  на  гем,  но вместо железа  -  кобальт.  В  состав  В₁₂  входит также нуклеотидная структура, похожая на АМФ. В растениях не образуется. Синтезируется только в грибах (плесенях) и микроорганизмах.