137.3. Группа тропана

Представителями этой группы являются атропин и кокаин.

В различных видах пасленовых., особенно в красавке, белене, дурмане, скополии содержится ряд родственных алкалоидов, в основе которых лежит кольцевая система нортропана, который построен из пиперидинового и пирролидинового циклов.

7____1____2

8 NН 3

_________

6 5 4

Цикл 1-8-5-6-7 - пятичленный- цикл пирролидина, цикл 1-8-5-4-3-2 – шестичленный, цикл пиперидина. Атом азота – общий для двух циклов. Сочетание двух циклов приводит к образованию третьего- семичленного.

Атропин

Атропин - кристаллы горького цвета , плохо растворимы в воде, хорошо в этаноле. Сложный эфир тропина( в 3 – положении находится ОН-группа) и троповой кислоты.

СН2 – СН- СООН

Троповая кислота ‌| ‌|

ОН С6 Н5

Атропин расширяет зрачки( мидриатическое действие), подавляет деятельность потовых и слюнных желез. Используют при обследовании глаз.

Кодеин

Кокаин C 17 Н21 N O4 выделен впервые из листьев Соса ( произрастает в Перу и Боливии) в 1860г. Ниманом. Содержание алкалоида до 1,3 %. Обладает сильным местным анестезирующим действием.

Организм быстро привыкает к кокаину и не может в дальнейшем обходиться без него- возникает разновидность наркомании – кокаинизм.

Анестезирующее действие связано с наличием « анестезиофорной» группировки ( аналогичная присутствует в анестезине и новокаине)

|

:>N – ( C )n –O – C - C6 H5

| | |

О

Анестезиофорная

группа

Каждый медик должен хорошо знать и помнить о токсическом действии алкалоидов на организм человека. симптомах отравления и приемах экстренной медицинской помощи.

13.8. Витамины

Витамины — низкомолекулярные органические соединения разнообразной химической природы, полностью или частично незаменимые для человека или животных, необходимые для участия в обмене веществ , и не используемые в энергетических и пластических целях.

Витамины необходимы для организма, их отсутствие несовместимо с жизнью. Витамины могут быть составными частями( коферментами) каталитических белков ферментов( энзимов) или выполнять функции внутриклеточных регуляторов.

В зависимости от физико-химических свойств витамины делят на водорастворимые ( аскорбиновая кислота, никотинамид.)и жирорастворимые ( витамин А ) Всего известно около 20 витаминов и витаминоподобных веществ, необходимых организму человека.

Нехватка витаминов в организме человека носит название «гиповитаминоз», а полное отсутствие-«авитаминоз»

( Подробно свойства, строение витаминов, механизмы действия, участие в обмене веществ изучается в курсе биохимии)

ВИТАМИН С (АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА)

Структура. Аскорбиновая кислота — лактон L- гулоновой кислоты, синтезируется in vivo из глюкозы в клетках животных и растений.{Напоминаем, лактон- это циклический сложный эфир). Человек, некоторые приматы и морские свинки потеряли способность синтезировать аскорбиновую кислоту.

Существует в двух формах: восстановленной (АК) и окислен­ной (дегидроаскорбиновой кислотой, ДАК), которые обратимо переходят друг в друга в окислительно-восстановительных реакциях.

- 2Н

Дигидроаскорбиновая кислота < ———> Дегидроаскорбиновая кислота

( АК ) + 2Н ( ДАК )

сильная слабая

кислотные группы

.

. Бесцветные кристаллы, растворимые в воде, имеет резкий кислый вкус. Водный раствор имеет кислую среду, с величиной рН около 3. В восстановленной форме содержит две енольные гидроксигруппы, обладающие кислотными свойствами, но действует как одноосновная кислота. Значения рКа 4.04 и 11.1( одна группа- сильная кислота, сильнее уксусной, а другая очень слабая).

АК вместе с ДАК образует окислительно-восстановительную пару с редокс-потенциалом +0,139

В растворе аскорбиновая кислота может окисляться кислородом воздуха, пероксидом водорода, перманганатом калия, железом(+3) и другими окислителями.

АК + Н2О2 ———> ДАК + 2 Н2О

ДАК лег­ко восстанавливается цистеином, глутатионом, сероводородом ( реакции обратимы )

ДАК + 2 R-SН ———> АК + R-S –S –R

При кулинарной об­работке пищи в присутствии окислителей и кислорода воздуха часть витамина С разрушается.

В слабощелочной среде проис­ходят разрушение лактонового кольца и потеря биологической активности. Одним из конечных продуктов обмена ДАК в организме является щавелевая кислота.

Суточная потребность человека в витамине С составляет 50—75мг.

Аскорбиновая кислота является при­родным антиоксидантом, она подавляет реакции свободно-радикального окисления. : инактивирует активные формы кислорода О₂^• , Н₂О₂, НО^• в водной фазе

Нарушение обмена.

Недостаточность аскорбиновой кис­лоты приводит к развитию скорбута- цинги (отсюда название «аскорбиновая кислота»- антискорбутная). Главные проявления цинги - нарушение обра­зования коллагена в соединительной ткани, что проявляется разрыхлением дёсен, расшатыванием зубов, нарушением це­лостности капилляров и подкожными кровоизлияниями. Возникают отёки, боль в суставах, анемия. Причина анемии связана с нарушением обмена железа и витамина фолиевой кислоты, в которых участвует витамин С.

Источники витамина С — свежие фрукты, овощи, зелень

Продукт	Содержание витамина, мг/100г	Продукт	Содержание витамина, мг/100г
Плоды шиповника	2400	Яблоки	30
Облепиха	450	Картофель свежий	25
Смородина чёрная	300	Томаты	20
Лимоны	40	Молоко	2,0
Апельсины	30	Мясо	0,9

.

ВИТАМИН РР (НИКОТИНОВАЯ КИСЛОТА, НИКОТИНАМИД)

Название витамина связано с его биологическими функциями и возникновением одного из самых первых симптомов, свидетельствующих о нехватке этого соединения в организме – «предотвращающий пеллагру» - pellagra preventing – PP( итал – pellagra- шершавая кожа ).

Никотиновая кислота обладает меньшим физиологическим действием. В клетках превращается в амид в результате реакции амидирования. Никотиновая кислота обладает слабыми амфотерными свойствами, акцепторная карбоксильная группа снижает основные свойства пиридинового атома азота., образует соли при растворении в щелочах.

Биологические функции. Никотиновая кисло­та в организме в составе НАД⁺ и НАДФ⁺ участвует в окислительно- восстановительных реакциях в клетках животных, человека, микроорганизмов, растений. Витамина РР много в растительных продуктах, в рисовых и пшеничных отрубях, дрожжах, в пе­чени и почках крупного рогатого скота и свиней.

Витамин РР может образовывать­ся из триптофана, что снижает потребность в витамине РР при увеличении количества триптофана в пище и увеличивает биологическую ценность аминокислоты.

Схема превращения в коферменты НАД⁺ и НАДФ⁺

+ АТФ

Никотинамид ——> никотинамидмононуклеотид ————> НАД⁺

никотинамиддинуклеотид

Суточная потребность в этом витамине со­ставляет для взрослых 15-25мг, для де­тей — 15 мг.

Нарушение обмена. Авитаминоз витамина РР приводит к заболеванию «пеллагра» , для которого харак­терны 3 основных признака: дерматит, диа­рея и деменция («три Д»). Пеллагра проявля­ется в виде симметричного дерматита на участках кожи, доступных действию солнеч­ных лучей, расстройств желудочно-кишечного тракта (диарея) и вос­палительных поражений слизистых оболочек рта и языка. Одним из первых признаков является отечный язык с бороздками - «географический язык». Расстройства ЦНС проявляются в виде головной боли, головокружений, повышенной раздражимости, в тяжелых случаях в виде демен­ции (потеря памяти, галлюцинации и бред).

Формулы кофермента НАД⁺ и НАДФ⁺ и механизм реакций окисления посмотрите в лекции 4 «Механизмы биоорганических реакций». Структурные формулы есть в Приложении.

ВИТАМИН А

Структура. Название витамин А объединяет 3 вещества: ретинол, ретиналь и ретиноевую кислоту. Все три соединения относятся к соединениям с сопряженной системой двойных связей ( Просмотрите лекцию 1, чтобы обновить знания о свойствах сопряженных систем)

У витамины А есть предшественники – каротиноиды (провитамин А). Самый известный из них β-кароти, представляющий собой удвоенную молекулу витамина А ( по числу атомов углерода). В слизистой оболочке кишечника и печени каротин под действием фермента превращаются в две молекулы ретинола, который потом окисляется в ретиналь и ретиноевую кислоту. При заболеваниях печени, кишечника активность фермента снижается, может возникнуть недостаточность витамина А.):

Источники витамина:

Каротиноиды (провитамин А) содержатся в растительных продуктах: моркови, красном перце, зеленом салате, помидорах, плодах рябины, шиповнике.

Витамин А содержится только в животных продуктах: печени крупного рогатого скота и свиней, яичном желтке, молочных продуктах; особенно богат этим витамином рыбий жир.

Биологическая роль.