8.1. Общая характеристика

Витамины представляют собой группу разнообразных по строению хими­ческих веществ, принимающих участие во многих реакциях клеточного мета­болизма. Они не являются структурными компонентами живой материи и не используются в качестве источников энергии. Большинство витаминов не синтезируется в организме человека и животных, но некоторые синтезируются микрофлорой кишечника и тканями в минимальных количествах, поэтому ос­новным источником этих весьма важных для процессов жизнедеятельности веществ является пища. Потребность человека и животных в витаминах нео­динакова и зависит от таких факторов, как пол, возраст, влияние среды обита­ния. Некоторые витамины нужны не всем животным, так, например, ь-аскор-биновая кислота необходима для человека, обезьяны, морской свинки. Вместе с тем для многих животных, способных ее синтезировать, аскорбиновая кис­лота не является витамином.

Витамины были открыты в конце XIX столетия во многом благодаря рабо­там русских ученых Н. И. Лунина и В. В. Пашутина, впервые показавших не­обходимость для полноценного питания кроме белков, углеводов, жиров и еще каких-то неизвестных веществ. В 1912г. польский ученый К. Функ, изу­чая компоненты, входящие в состав шелухи риса и предохраняющие от болез­ни бери-бери, и полагая, что в их состав обязательно должны входить аминные группировки, предложил называть эти неизвестные вещества витаминами, т. е. аминами жизни. В дальнейшем было установлено, что многие из них аминных групп не содержат, но термин «витамин» прижился в науке и практике. В при­роде биосинтез витаминов осуществляется растениями и микроорганизмами, причем некоторые витамины в растениях также принимают участие в процес­сах биокатализа.

8.1.1. Классификация витаминов

По мере открытия отдельных витаминов их обозначали буквами латин­ского алфавита и называли в зависимости от их биологического действия. На­пример, витамин А — аксерофтол (от лат. ксерофталъмия — глазное заболева­ние), витамин Е — токоферол (от лат. такое — деторождение, феро — несу­щий) и т. д. Помимо буквенной классификации, применяется классификация витаминов, разделяющая их на две группы по признаку растворимости в воде или в жирах (табл. 8.1).

Кроме того, существуют витаминоподобные вещества, например убихи-нон, липоевая кислота, карнитин и др.

В ряде случаев в организм поступают предшественники витаминов, так называемые провитамины, которые в организме превращаются в активные формы витаминов. К провитаминам, в частности, относятся каротиноиды, широко распространенные в растительном мире. Большую группу провитами­нов представляют стерины, при облучении ультрафиолетом переходящие в кальциферолы.

3.

№ 22.

1. Многообразие простых и сложных, глобулярных и фибриллярных белков.

2. Общая характеристика водо- и жирорастворимых витаминов, их биологические функции, суточные потребности и скорости развития гипо- и гипервитаминозов.

3. Механизмы диффузии, ионного обмена и других видов транспорта веществ в клетки. Основные функции транслоказ, каналов и насосов, как интегральных белков биомембран. Комов 308

1. Фибриллярные белки - вытянутые, ни­тевидной формы, состоящ. из не­с-ких полипептидных цепей, соединены др. с др. при помощи S-S свя­зей. Например -кератин образует волосы, перья, ногти и др. наружн. защитн. по­кровы позвоночных. Имеет форму вытяну­той -спирали, нераство­рим в воде. Три -спирали – суперспираль; 11 суперспиралей - микрофибриллу, входящ. в состав макрофибриллы. Мак­рофибриллы - основа кутикулы — главного компонента клеток во­лос.

Глобулярные белки - выполняют стр-­ные ф-ции, имеют сложную конформацию. Их полипептидные цепи свернуты в компактные глобулы, и поверхностные R аминок-т обладают вы­сокой реакционноспособностью.

Простые белки - состоят только из аминок-тных остатков:

- Альбумины — белки животн. и растит. тк: в крови животн. и чел-ка состоит из одной полипептидной цепи. Явл. глобулярным белком, содержится в плазме крови и белке яиц, выполн. транспорт.е и питат.е ф-ции. У сои два типа с константами седимента­ции: 2S и 7S.

- Глобулины крови: -, -, -фракции, состоящие из нес-ких белков. Св-ва низкая растворимость в воде. Глобулины растений состоят из двух фракций с конс­тантами седиментации 11S (глицин в сое) и 7S.

- Гистоны — ядерные белки, регулирующ. генную ак­тивность. Найдены у эукариотов и разделены на пять классов (h₁, h₂, h₃, h₄, h₅), различающихся по молекулярной массе и аминокис­лотному составу.

- Протамины — «+» заряженные ядерные белки, принимают участие в регуляции генной активности. На 80% состоят из щелочных аминокислот.

Сложные белки классифицируют по небелково­му компоненту:

- Липопротеины в митохондриях, из них состоит эндоплазматический ретикулум, в плазме крови и молоке. В составе липопротеинов открыты нейтральные липиды, фосфолипиды, холестерин и др. Липидный компонент соединяется с бел­ком при помощи нековалентных связей различной природы

- Гликопротеины — содержат в своем составе гликозидные компоненты раз­личной природы, ковалентно связанные с белком. Ими явл.я многие стр-рные белки, фер-ты, рецепторы и т. д. На внеш. поверх-ти живот. кл. в плазме крови .

В углеводном компоненте гликопротеинов обнаружены моносаха-риды:D-галактоза, D-манноза, D-глк, N-ацетилгалактозамин, N-ацетилглюкозамин и др.

Фосфопротеины – сод-т ортофосфорную к-ту,связ-ую с гидроксилом серина или треонина. К ним относятся многие пит. белки: осн-й белок моло­ка — казеин, белок яичного желтка — вителлин, икры рыб — ихтулин.

Хромопротеины — им.окрашенные небелковые комп-ты.представитель флавопротеины, гемопротеины, ( наличие гема с включенным в него Fe) Этот пигмент предст-ет плоскую стр-ру, сост-ю из 4х пиррольных колец, в центре координации к-ых наход-ся атом Fe. Координ-ое число Fe в составе ге­ма =6, причем 4 связи заняты азотами пиррольных колец, 5я связывает гем с белком, а 6 — занята тем или иным лигандом. Пирроль-ные кольца соед-ны метиленовыми мостиками, образуя тетрапиррольное кольцо, к к-му присоединены винильные, метальные и пропионатные группировки .Гем явл простетической группой всего сем-ва гемопротеинов, предст-ль к-ых гемоглобин переносит O₂ от альвеол легких к тк.

2. Гиповитаминоз может развиться из-за несбалансированного питания или при нарушении всасывания витаминов при поталогиях ЖКТ или печени, различныз эндокрин-х и инфекц-х заболев-й, нек-е витамины вырабатыв-ся кинечн. микрофлорой.Подавление их биосинтеза при действии антибиот-в или сульфамидных препаратов к гиповитаминозу.Есть авитаминозы,к-ые не лечаться – врождён.болезни, протекающие тяжело, ведут к смерти.Большое потребление витаминов  гипервитаминоз, характер-му для жирораст-х вит-ов.

водорастворимых витаминов: тиамина, рибофлавина, никотинамида, пиридоксина, кобаламина, биотина, аскорбиновой, липоевой, пантотеновой и фолевой кислот.

жирорастворимых витаминов: ретинола, кальциферола, токоферола, филлохинона и полиеновых жирных кислот.

3. Механизмы мембранного транспорта

Липидные бислои в значительной степени непроницаемы для подавл щего большинства веществ, и поэтому перенос через липидную фазу тре значительных энергетических затрат.

Различают активный транспорт и пассивный транспорт (диффузию).