
- •Основы биологической химии предисловие
- •Введение Предмет и задачи биохимии
- •Основные признаки живой материи
- •Глава 1. Химический состав организмов
- •Глава 2. Структура и свойства белков
- •2.1. Роль и определение белков.
- •2.2. Функции белков в организме
- •2.3. Элементный состав белков. Содержание белков в органах и тканях
- •2.4. Аминокислотный состав белков
- •2.5. Кислотно-основные свойства аминокислот
- •2.6. Стереохимия аминокислот
- •2.7. Строение белков
- •2.8. Уровни структурной организации белков
- •Первичная структура
- •Вторичная структура белков
- •Третичная структура белков
- •Четвертичная структура белков
- •2.9. Физико-химические свойства белков
- •Кислотно-основные свойства белков
- •Растворимость белков
- •Денатурация и ренатурация
- •2.10. Классификация белков
- •2.11. Методы выделения и очистки белков
- •Очистка белков
- •Глава 3. Углеводы
- •3.1. Понятие об углеводах и их классификация
- •3.2. Моносахариды
- •Оптические свойства моносахаридов
- •Структура моносахаридов
- •3.3. Химические свойства моносахаридов Реакции с участием карбонильной группы
- •Реакции с участием гидроксильных групп
- •3.4. Сложные углеводы
- •Олигосахариды
- •Полисахариды
- •Гомополисахариды
- •Гетерополисахариды
- •3.5. Биологические функции углеводов
- •Глава 4. Нуклеиновые кислоты
- •4.1. Общая характеристика нуклеиновых кислот
- •4.2. Химический состав и строение нуклеиновых кислот
- •4.3. Уровни структурной организации нуклеиновых кислот
- •Первичная структура нуклеиновых кислот
- •Вторичная структура днк
- •Вторичная структура рнк
- •Третичная структура рнк и днк
- •Глава 5. Липиды
- •5.1. Общая характеристика и классификация липидов
- •5.2. Липидные мономеры
- •5.3. Многокомпонентные липиды
- •5.4. Биологические функции липидов
- •Глава 6. Ферменты
- •6.2. Химическая природа и структура ферментов
- •6.3. Кофакторы ферментов Ионы металлов как кофакторы ферментов
- •Коферменты
- •6.4. Механизм действия ферментов
- •6.5. Свойства ферментов
- •6.6. Специфичность действия ферментов
- •6.7. Факторы, влияющие на скорость ферментативного катализа
- •Влияние температуры на активность ферментов
- •Влияние рН на активность ферментов
- •Влияние концентраций субстрата и фермента на скорость ферментативной реакции
- •Зависимость скорости реакции от времени
- •6.8. Регуляция активности ферментов
- •Активация ферментов
- •Ингибирование ферментов
- •Аллостерическая регуляций действия ферментов
- •6.9. Определение активности ферментов
- •6.10. Номенклатура и классификация ферментов
- •6.11. Локализация ферментов в организме и клетке
- •6.12. Применение ферментов
- •Глава 7. Витамины
- •7.1.Понятие о витаминах
- •7.2. Классификация витаминов
- •7.3. Жирорастворимые витамины
- •7.4. Водорастворимые витамины
- •7.5. Витаминоподобные вещества
- •Глава 8. Общие закономерности обмена веществ и энергии в организме
- •8.1. Обмен веществ
- •8.2. Обмен энергии
- •Глава 9. Биологическое окисление
- •9.2. Дыхательная цепь
- •9.3. Окислительное фосфорилирование
- •Глава 10. Обмен углеводов
- •10.1. Переваривание углеводов
- •10.2. Метаболизм глюкозы
- •10.3. Биосинтез гликогена
- •10.4. Распад гликогена
- •10.5. Анаэробный гликолиз
- •10.6. Аэробный распад глюкозы
- •Аэробный распад глюкозы в мозге
- •10.7. Пентозофосфатный цикл
- •10.8. Биосинтез глюкозы (глюконеогенез)
- •10.10. Регуляция обмена углеводов
- •Глава 11. Обмен липидов
- •11.1. Переваривание липидов
- •11.2. Метаболизм глицерина
- •11.3. Метаболизм жирных кислот
- •11.4. Биосинтез жиров
- •11.5. Регуляция обмена липидов
- •Глава 12. Обмен нуклеиновых кислот
- •12.1. Пути распада рнк и днк
- •12.2. Распад пуриновых и пиримидиновых оснований
- •12.3. Биосинтез нуклеотидов
- •Биосинтез пурииовых нуклеотидов
- •Биосинтез пиримидиновых нуклеотидов
- •Биосинтез дезоксирибонуклеотидов
- •12.4. Биосинтез нуклеиновых кислот
- •Биосинтез днк (репликация)
- •Биосинтез рнк (транскрипция)
- •Безматричный синтез рнк
- •12.5. Путь информации от генотипа к фенотипу
- •Глава 13. Обмен белков
- •13.1. Понятие об обмене белков
- •13.2. Переваривание белков пищи и распад белков тканей Переваривание белков
- •Распад белков в тканях
- •13.3. Метаболизм аминокислот
- •Трансаминирование аминокислот
- •Дезамииирование аминокислот
- •Превращение углеродных скелетов аминокислот. Реакции декарбоксилирования
- •13.4. Удаление аммиака из организма. Орнитиновый цикл
- •13.5. Синтез аминокислот
- •13.6. Биосинтез белков (трансляция)
- •Глава 14. Водно-солевой и минеральный обмен
- •14.1. Водно-солевой обмен Содержание воды в организме и клетке
- •Роль и функции воды в процессе жизнедеятельности
- •14.2. Регуляция водно-солевого обмена
- •Регуляция рН
- •14.3. Минеральный обмен Минеральные вещества
- •Функции минеральных веществ
- •Минеральные вещества и обмен нуклеиновых кислот
- •Минеральные вещества и обмен белков
- •Минеральные вещества и обмен углеводов и липидов
- •14.4. Регуляция минерального обмена
- •Глава 15. Взаимосвязь обмена белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот
- •Глава 16. Гормоны, нервно-гормональная регуляция обмена веществ
- •16.1. Понятие о гормонах. Основные принципы регуляции обмена веществ
- •16.2. Классификация гормонов
- •16.3. Общие представления о действии гормонов
- •16.4. Гормоны щитовидной и паращитовидных желез Гормоны щитовидной железы
- •Гормоны паращитовидных желез
- •16.5. Гормоны поджелудочной железы
- •16.6. Гормоны надпочечников
- •16.7. Гормоны половых желез
- •16.8. Гормоны гипоталамо-гипофизарной системы
- •16.9. Гормоны тимуса и эпифиза
- •16.10. Простагландины
- •16.11. Биохимическая адаптация
- •Рекомендуемая литература
- •Оглавление
Глава 7. Витамины
7.1.Понятие о витаминах
Живая клетка не может существовать без витаминов и гормонов. Эти вещества необходимы организмам в очень малых количествах. Например, 25-летнему мужчине необходимо в сутки 70г белков, но только 0,0016 г витамина B1. Но насколько мало содержание ферментов, витаминов и гормонов в клетках, настолько велико их физиологическое значение в процессе обмена веществ.
Еще в прошлом веке было обнаружено, что для предупреждения и излечения ряда заболеваний (например, цинги; "бери-бери") необходимы какие-то определенные питательные вещества в микродозах.
Эти вещества в 1912г. были названы польским ученым К. Функом "витаминами", что в переводе с латинского языка означает "амин жизни". Данное название связано с тем, что первое вещество данного класса соединений, выделенное в кристаллическом состоянии, было амином.
В настоящее время установлено, что витамины - это низкомолекулярные органические вещества, обладающие разнообразным строением и физико-химическими свойствами, то есть это могут быть и амины, и кислоты, и альдозы, и кетозы, и кетокислоты и т.д. Но, тем не менее, термин "витамины" сохранился и используется в литературе как единственный для такого рода веществ.
Витамины - необходимые для нормальной жизнедеятельности соединения, синтез которых у организмов данного вида отсутствует или ограничен.
Существует условное деление витаминных веществ на собственно витамины и витаминоподобные соединения. Последние похожи по биологическим свойствам на витамины, но требуются обычно в больших количествах. Следует отметить, что не для любого организма одно и то же соединение служит витамином. Например, аскорбиновая кислота является для человека и морской свинки витамином, поскольку не синтезируется у них, а для крыс, кроликов, собак она не является витамином, так как она синтезируется у них в тканях. Источником витаминов у человека служат пища и кишечные бактерии. Последние сами синтезируют некоторые витамины и являются важным источником их в организме.
Витамины, наряду с белками, жирами, углеводами, минеральными веществами, являются важнейшим пищевым фактором, но в отличие от других пищевых факторов они:
I) не включаются в структуру тканей;
2) не используются организмами в качестве источника энергии;
3) являются незаменимым пищевым фактором.
Каким же образом витамины обеспечивают нормальное протекание процессов обмена веществ и ускоряют их регуляцию? Дело в том, что многие витамины являются кофакторами ферментов и тем самым регулируют обмен веществ через ферменты, проявляя, по существу, каталитическую функцию (см. главу 6).
В зависимости от содержания витаминов в организме, различают три состояния организма:
1. Авитаминозы - состояния, связанные с полным отсутствием в пище или с полным нарушением усвоения какого-либо витамина. Эти состояния проявляются очень характерно, клинически, и при отсутствии лечения приводят к летальному исходу.
2. Гиповитамииозы - состояния, при которых снижено поступление в организм или усвоение им каких-либо витаминов. Отсутствие лечения приводит к авитаминозам и всем дальнейшим последствиям. Различают экзогенные и эндогенные причины гиповитаминозов у человека и у животных.
К экзогенным причинам относят недостаточное поступление витаминов с пищей, например, в конце зимы и в весенний период, что вызывает легкие формы гиповитаминозов, которые устраняются употреблением поливитаминных препаратов или продуктов, богатых витаминами, например, проросших зерен пшеницы, ржи, кукурузы (так при проращивании пшеничного зерна содержание в нем витаминов С и В6 возрастает в 5 раз, витамина В1 - в 1.5 раз; фолиевой кислоты в 4 раза; витамина В2 - в 13.5 раз, а также увеличивается концентрация природных антибиотиков, антиоксидантов и стимуляторов роста).
К эндогенным причинам гиповитаминозов относятся следующие:
- повышенная потребность в витаминах вследствие умственного и физического перенапряжения или некоторых физиологических и патологических состояний (беременность, тиреотоксикоз и другие);
- усиленный распад витаминов в кишечнике вследствие усиления развития микрофлоры;
- болезни печени, поджелудочной железы, приводящие к нарушению усвоения витаминов;
- лечение инфекционных заболеваний антибиотиками, сульфаниламидами и другими лекарствами, угнетающими микрофлору кишечника, приводящее к нарушению усвоения витаминов, синтеза некоторых из них.
Гиповитаминозы, вызванные эндогенными причинами, более серьезны и требуют особого внимания в плане назначения лечения. Наряду с лечением основного заболевания, являющегося причиной гиповитаминоза, назначают и соответствующие витамины, но, как правило, в виде инъекций, то есть минуя кишечный тракт.
3. Гипервитаминозы - состояния, связанные с избыточным потреблением витаминов. Гипервитаминозы встречаются гораздо реже, чем гиповитаминозы. Более других токсичны витамины А, Д, К. Состояние гипервитаминоза носит характер неспецифического отравления и бывает связано с чрезмерным употреблением синтетических витаминов или продуктов, богатых этими витаминами. Общие симптомы гипервитаминозов: потеря аппетита, расстройство моторной функции желудочно-кишечного тракта, сильные головные боли, повышенная возбудимость нервной системы, выпадение волос, шелушение кожи и другие. Гипервитаминоз может закончиться смертельным исходом.