- •Витамины (амины жизни)
- •1. Водорастворимые витамины
- •1.1. Витамин в5(рр, никотиновая кислота, никотинамид, ниацин)
- •1.1.1. Общая характеристика
- •1.1.2. Биохимические функции
- •1.1.3. Авитаминоз
- •1.2. Витамин в2(Рибофлавин)
- •1.2.1. Общая характеристика
- •1.2.2. Биохимические функции фмн и фад
- •2. Первичные неаутооксидабельные:
- •4. Первичные аутооксидабельные:
- •1.2.3. Авитаминоз
- •1.2.4. Практическое применение
- •1.3. Витамин в1(Тиамин, Антиневритный)
- •1.3.1. Общая характеристика
- •1.3.2. Биохимические функции
- •1.3.3. Авитаминоз
- •1.4. Витамин в3(пантотеновая кислота)
- •1.4.1. Общая характеристика
- •1.4.2. Биохимические функции
- •1.4.3. Авитаминоз
- •1.4.4. Практическое применение
- •1.5. Витамин в6(пиридоксин)
- •1.5.1. Общая характеристика
- •1.5.2. Биохимические функции
- •Биохимические функции пиридоксиновых ферментов
- •1.5.3. Авитаминоз
- •1.5.4. Практическое применение
- •1.6. Витамин с (Аскорбиновая кислота)
- •1.6.1. Общая характеристика
- •1.6.2. Биохимические функции
- •1.6.3. Авитаминоз
- •1.6.4. Практическое применение
- •1.6.5. Всасывание и выведение из организма
- •1.7. Витамин в9(Вс, фолиевая кислота, фолацин)
- •1.7.1. Общая характеристика
- •1.7.2. Метаболизм и биохимические функции
- •1.7.3. Авитаминоз
- •1.7.4. Практическое применение
- •1.8. Витамин в12(Кобаламин)
- •1.8.1. Общая характеристика
- •1.8.2. Метаболизм в12
- •1.8.3. Биохимические функции
- •1.8.4. Авитаминоз
- •1.8.5. Практическое применение
Витамины (амины жизни)
Витамины – это низкомолекулярные органические соединения, являющиеся незаменимыми пищевыми компонентами, которые в ничтожно малых количествах обеспечивают нормальное функционирование организма.
По физико-химическим свойствам витамины делятся на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. В обеих группах выделяют витаминоподобные вещества, которые по биологическим свойствам похожи на витамины, но синтезируются в организме и требуются в больших количествах [1-13].
Пути метаболизма витаминов
Некоторые витамины поступают в организм в виде провитаминов, а затем в клетках эпителия кишечника или в тканях превращаются в биологически активные вещества (БАВ).
После всасывания жирорастворимые витамины депонируются в клетки органов (главным образом в печени), а большинство водорастворимых превращаются ферментативным путем в коферменты и активно участвуют в метаболизме. Те и другие со временем подвергаются катаболизму и выводятся из организма, поэтому необходимо постоянное поступление их с пищей в строго определенных количествах.
При нарушении баланса витаминов развиваются состояния гипервитаминоза, гиповитаминоза или авитаминоза.
Причины гипо- и авитаминозов
I. Экзогенные:
нерациональное, однообразное питание;
дисбактериоз ( изменение состава микрофлоры кишечника), вызванный длительным применением антибиотиков или сульфаниламидных препаратов.
II .Эндогенные:
нарушение всасывания жирорастворимых витаминов при заболевании печени или желчекаменной болезни ( не поступает желчь в тонкий кишечник).
нарушение всасывания витамина В12 при тотальной резекции желудка (не вырабатывается гастромукопротеин).
нарушение образования коферментов (вследствие генетически обусловленных дефектов апофермента или ферментов, которые участвуют в синтезе коферментов).
усиление распада витаминов в организме.
физиологически обусловленная высокая потребность в витаминах (растущий организм, беременность).
Отдельные представители витаминов разбирать по схеме:
Название (может быть несколько).
Распространение в пищевом сырье и суточная потребность.
Структура витамина и кофактора.
Биологическая роль (участие в метаболических реакциях).
Симптомы гипо-, гипер-, авитаминозов и механизмы этих нарушений.
1. Водорастворимые витамины
1.1. Витамин в5(рр, никотиновая кислота, никотинамид, ниацин)
1.1.1. Общая характеристика
РР – противопеллагрический.
Суточная потребность – 25 мг.
Распространение в природе. Много содержится в мясе, печени, почках, зернах злаков, отрубях, дрожжах; мало – в молоке и яйцах, но эти продукты содержат большое количество триптофана, из которого может синтезироваться никотинамид (из 60 молекул триптофана может быть синтезирована 1 молекула витамина РР).
Структура витамина и кофактора. Витамин РР входит в состав никотинамидных коферментов НАД+ – никотинамидадениндинуклеотид и НАДФ+ – никотинамидадениндинуклеотид фосфат.
Кофакторы с белками связаны водородными связями (непрочно).
1.1.2. Биохимические функции
Биохимические функции витамина РР связаны с коферментами НАД+ и НАДФ+, которые входят в состав окислительно-восстановительных ферментов – дегидрогеназ:
функция переноса протонов и электронов в окислительно-восстановительных реакциях в составе НАД+- и НАДФ+-зависимых дегидрогеназ (НАД+ДГ и НАДФ+ДГ);
функция субстратная – определяется участием НАД+ в качестве субстрата в ДНК-лигазной реакции при репликации и репарации ДНК. Недостаток НАД+ в быстро регенерирующих тканях приводит к замедлению процесса деления клеток и исправлению дефектных участков ДНК;
регуляторная функция – в качестве аллостерического эффектора ферментов (регуляция активности ферментов в клетке зависит от соотношения в цитоплазме или митохондриях НАД+/НАД+Н+ и НАДФ+/НАДФН+Н+). Увеличение концентрации в клетке окисленной формы НАД+ – активирует аэробные процессы и, наоборот, увеличение восстановленной формы НАДФН+Н+ – активирует анаэробные процессы:
НАД+ и НАДФ+ – в составе дегидрогеназ (ДГ) окисляют или дегидрируют разные субстраты (RH2): лактат, малат, пируват, α-кетоглутарат, изоцитрат, глутамат. Дегидрирующие их ферменты имеют названия (соответственно): лактат ДГ, малат ДГ, пируват ДГ, α-кетоглутарат ДГ, изоцитрат ДГ. Все НАД+- и НАДФ+-дегидрогеназы имеют один кофактор но отличаются апоферментом (апофермент отвечает за специфичность действия).
Исключительная роль данных процессов заключается в поддержании энергетических ресурсов клетки. НАД-дегидрогеназные реакции являются первым этапом в сложном процессе тканевого дыхания. Тканевое дыхание (биологическое окисление) представлено полиферментной цепью переноса электронов и протонов от субстрата (донора атомов водорода) к кислороду (акцептору электронов и протонов), и локализовано во внутренних мембранах митохондрий:
RH2 → НАД+-ДГ→ ФМН-ДГ → КоQ→ цb → цc1 → цс2→ ца→ ца3 → 1/2О2 → Н2О.
Примечание: цb, цc1, цc2, цa, цa3 — это железосодержащие гемопротеины — переносчики электронов по дыхательной цепи.
НАД+- и НАДФ+-дегидрогеназы всегда первичные в дыхательной цепи и всегда неаутооксидабельные, т.е. никогда не связаны с кислородом, а принимают протоны и электроны от окисляющегося субстрата и передают их флавиновым ферментам (ФМН-ДГ или ФАД-ДГ).