3. Витамин с, пищевые источники, суточная потребность, биохимические функции, характерные признаки недостаточности.

Источники: свежие овощи и фрукты (по убыванию количества): шиповник, смородина, перец сладкий, укроп, капуста, земляника, клубника, апельсины, лимоны, малина.

Суточная потребность 100 мг.

Строение: витамин является производным глюкозы.

Биохимические функции:

Участие в окислительно-восстановительных реакциях в качестве донора электронов:

1. Реакции гидроксилирования:

• пролина и лизина в их гидроксиформы при "созревании" коллагена,

• при синтезе гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата, желчных кислот,

• при синтезе кортикостероидов, катехоламинов и тиреоидных гормонов,

• при синтезе биогенного амина нейромедиатора серотонина

• при синтезе карнитина (витаминоподобное вещество ВТ), необходимого для окисления жирных кислот.

2. Восстановление иона Fe3+ в ион Fe2+ в кишечнике (улучшение всасывания) и в крови (вы-свобождение из связи с трансферрином).

3. Участие в иммунных реакциях:

• повышает продукцию защитных белков нейтрофилов,

• высокие дозы витамина стимулируют бактерицидную активность и миграцию нейтрофи-лов.

4. Антиоксидантная роль:

• восстановливает окисленный витамин Е,

• лимитирует свободнорадикальные реакции благодаря восстановлению активных кислородных радикалов,

• ограничивает воспаление,

• снижает окисление липопротеинов в плазме крови и, таким образом, оказывает антиатерогенный эффект.

Гиповитаминоз

Причина. Пищевая недостаточность, излишняя тепловая обработка пищи.

Клиническая картина. Цинга – нарушение синтеза коллагена, гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата, что приводит к поражению соединительной ткани, ломкости и прони-цаемости капилляров и к ухудшению заживления ран. Сопровождается дегенерацией одон-тобластов и остеобластов, ухудшается состояние зубов.

Отмечается нарушение иммунитета, особенно легочного, развивается общая слабость, быстрая утомляемость, похудание, одышка, боли в сердце, отек нижних конечностей. У мужчин происходит слипание сперматозоидов и возникает бесплодие.

Снижается всасываемость железа в кишечнике, что вызывает нарушение синтеза гемоглобина и железодефицитную анемию. Уменьшается активность фолиевой кислоты – это приводит к мегалобластической анемии.

У детей дефицит аскорбиновой кислоты приводит к болезни Меллера-Барлоу, проявляющуюся в поражении костей: разрастание и минерализация хряща, торможение рассасывания хряща, корытовидное западение грудины, искривление длинных трубчатых костей ног, выступающие четкообразные концы ребер. Цинготные четки, в отличие от рахитических, болезненны.

Лекарственные формы: аскорбиновая кислота чистая или с глюкозой.

4. Гликозаминогликаны, виды, особенности строения, свойства, функции. Гликопротеины и протеогликаны.

Г ликозамингликаны (ГАГ) состоят из повторяющихся дисахаридных звеньев. Их называют гликозамингликаны, потому что один из двух остатков в дисахариде – всегда аминосахар: Nацетилглюкозамин или N-ацетилгалактозамин. У многих гликозамингликанов один из остатков аминосахаров сульфатирован, другой представляет собой D-глюкуроновую или L-идуроновую кислоту. Наличие сульфатных и карбоксильных групп придает гликозамингликанам большой отрицательный заряд. Полисахаридные цепи ГАГ – очень подвижные структуры. В отличие от белков они не могут образовывать компактные глобулы. Благодаря высокой гидрофильности и свободе выбора конформации, ГАГ занимают большие объемы, образуя гели при довольно низких концентрациях самого полисахарида. Это свойство ГАГ создает тургор тканей, позволяющий противостоять компрессионным силам. Например, суставной хрящ может противостоять давлениям в сотни атмосфер. В настоящее время известна структура шести основных классов гликозамингликанов

Структура различных классов гликозамингликанов

Гиалуроновая кислота состоит из повторяющихся (до 250000) несульфированных дисахаридных единиц и обнаружена во всех тканях и жидкостях. Она не всегда соединена с белками, а если и соединяется, то эта связь нековалентная. Гиалуроновая кислота синтезируется на базальной стороне эпителиального слоя и часто служит для создания свободного от клеток пространства, по которому потом мигрируют клетки во время морфогенеза и заживленияран. Гиалуроновая кислота и протеогликаны выполняют рессорную функцию в сустаных хрящах, уменьшают трение между суставными поверхностями.

Хондроитинсульфаты локализуются в местах кальцификации эндохондральной кости. Протеогликан, содержащий хондроитин сульфаты, обнаружен в некоторых нейронах и может исполнять роль эндоскелетной структуры, поддерживая форму нейрона. Кератансульфат широко распространен в животных тканях. Кератансульфат и дерматансульфат присутствуют в роговице. Они располагаются между коллагеновыми волокнами и играют важную роль в прозрачности роговицы.

Д ерматансульфат структурно подобен ХДС и гепарансульфату. В отличие от ХДС вместо глюкуроновой кислоты в 1-3 связи с Nацетилгалактозамином содержит идуроновую, кислоту. Дерматансульфат в склере придает ей прочность.

Гепарин. Состоит из глюкозамина и двух типов уроновых кислот: глюкуроновой и идуроновой. Большая часть аминогруппглюкозамина сульфатирована и меньшая – ацетилирована. Гепарин выделен из гранул тучных клеток, а также из печени, легких и кожи. Гепарин является важным антикоагулянтом. Он связывается с факторами IX и XI, но наиболее важным является его взаимодействие с антитромбином III. Связываясь с ним в соотношении 1:1, гепарин резко усиливает ингибирующее действие антитромбина. Это связано с тем, что гепарин изменяет конформацию белка, усиливая взаимодействие с сериновыми пептидазами.

Гепарин известен также как соединение, способное специфически связываться с липопротеин липазой на стенках капилляров, вызывая выход фермента в кровоток и усиливая катаболизм хиломикронов. Гепарансульфаты - компоненты плазматических мембран клеток, где они могут функционировать как рецепторы и участвовать в клеточной адгезии. В отличие от гепарина в нем преобладает мало сульфатированный глюкозамин и глюкуроновая кислота

Функции гликозамингликанов и протеогликанов

• являются обязательными структурными компонентами межклеточного матрикса: протеогликаны образуют основное вещество межклеточного матрикса соединительной ткани, где они связаны с коллагеном, эластином, фибронектином и ламинином, а также другими белками межклеточного матрикса.

• играют важную роль в межклеточном взаимодействии;

• участвуют в формировании и поддержании формы клеток и органов;

• гликозамингликаны могут связывать большие количества воды, в результате чего межклеточное вещество приобретает желеобразный характер;

• являются полианионами, могут присоединять, кроме воды, большие количества катионов (Na+, K+, Ca2+) и таким образом участвовать в формированиии тургора различных тканенй;

• играют роль молекулярного сита в межклеточном матриксе: отличаются высокоупорядоченным способом пространственного расположения, могут образовывать гели с различной величиной пор и разной плотностью зарядов и служить фильтрами, регулирующими движение молекул и клеток в соответствии с их размерами и зарядом.; они препятствуют распространению патогенных микроорганизмов

Рис.23. Межмолекулярные взаимодействия в матриксе и связи матрикса с клеткой

Синтез гликозамингликанов

Полисахаридные цепи гликозаминогликанов практически всегда связаны с белком, который называется коровым, или сердцевинным. Присоединение полисахарида к белку осуществляется через связующую область, в состав которой чаще всего входит трисахарид галактозагалактоза-ксилоза.Полисахаридные цепи гликозаминогликанов синтезируются путём последовательного присоединения моносахаридов. Донорами моносахаридов обычно являются соответствующие нуклеотид-сахара. Олигосахариды связующей области присоединяются к коровому белку ковалентными связями 3 типов: О-гликозидной связью между серином и ксилозой; О-гликозидной связью между серином или треонином и Nацетилгалактозамином; N-гликозиламиновой связью между амидным азотом аспарагина и Nацетилглюкозамином.

Реакции синтеза гликозаминов гликанов катализируют ферменты семейства трансфераз, обладающие абсолютной субстратной специфичностью. Эти трансферазы локализованы на мембранах аппарата Гольджи. Сюда по каналам ЭР поступает коровый белок,синтезированный на полирибосомах, к которому присоединяются моносахариды связующей области и затем наращивается вся полисахаридная цепь. Сульфатирование углеводной части происходит здесь с помощью сульфотрансферазы, донором сульфатной группы выступает ФАФС. На синтез гликозаминогликанов влияют глюкокортикоиды: они тормозят синтез гиалуроновой кислоты и сульфатированных гликозаминогликанов. Показано также тормозящее действие половых гормонов на синтез сульфатированных гликозаминогликанов в органахмишенях.

Разрушение гликозаминогликанов. Гликозаминогликаны отличаются высокой скоростью обмена: полупериод жизни (Т1/2) многих из них составляет от 3 до 10 дней (только для кератансульфата Т1/2 "120 дней). Разрушение полисахаридных цепей осуществляется экзо- и эндогликозидазами и сульфатазами, к которым относят гиалуронидазу, глюкуронидазу, галактозидазу, идуронидазу и др. Из внеклеточного пространства гликозаминогликаны поступают в клетку по механизму эндоцитоза и заключаются в эндоцитозные пузырьки, которые затем сливаются с лизосомами. Лизосомальные гидролазы обеспечивают постепенное полное расщепление гликозаминогликанов до мономеров.