Биологическая роль витаминов
1. Коферментная: витамин РР (противопеллагрический) входит в состав кофермента НАД, витамин В2 (рибофлавин) – в состав кофермента ФАД.
2. Являются аллостерическими активаторами (регуляторами) многих ферментов.
3. Некоторые витамины входят в состав более сложных белков, например витамин А (антиксерофтальмический) входит в состав родопсина сетчатки
4. Антирадикальная (антиоксидантная) функция. Витамины блокируют свободные радикалы, в том числе, радикалы кислорода. Эта функция наиболее характерна для витаминов Е, А, С.
Обмен витаминов
· Всасывание. Для некоторых витаминов есть специальные белки-переносчики, во всасывании жирорастворимых витаминов принимают участие жёлчные кислоты.
· Транспорт витаминов. Для жирорастворимых витаминов необходим белок-переносчик. Например, для витамина А ретинолсвязывающий белок.
· В тканях витамины входят в состав коферментов.
· Инактивация витаминов происходит в печени.
· Продукты распада витаминов выводятся через почки. По их концентрации в моче судят об обмене витаминов в организме.
В обмене витаминов возможны нарушения:
- авитаминозы – патологические состояния, развивающиеся при отсутствии витаминов в пище и при нарушении их обмена;
- гипервитаминозы – патологические состояния вследствие избыточного поступления в организм;
- гиповитаминозы – патологические состояния, возникающие при недостаточном поступлении или частичном нарушении обмена витаминов.
Различают экзогенные и эндогенные причины гиповитаминозов. Экзогенные (алиментарные) гиповитаминозы лечатся путём назначения витаминных препаратов и продуктов, богатых недостающим витамином.
К эндогенным причинам относятся нарушение всасывания при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, заболевания печени и жёлчевыводящих путей, дисбактероиозы, гельминтозы. Эндогенный гиповитаминоз лечат путём инъекций витаминов, минуя желудочно-кишечный тракт. В детском возрасте могут встречаться особые витаминорезистентные состояния, при которых нарушено включение витаминов в состав коферментов. Эти состояния корректируют назначением готовых коферментных форм витаминов.
Витамин А, ретинол, антиксерофтальмический витамин (препятствующий сухости глаз). По химической природе – это циклический ненасыщенный спирт. Распространён в продуктах животного происхождения: желток, сливочное масло, печень. Растительные продукты (морковь, красный перец) содержат провитамин каротин. Суточная потребность до 5 мг.
Биологическая роль:
- участвует в синтезе зрительного пигмента родопсина;
- стимулирует рост и развитие эпителия, костной, хрящевой ткани способствуя синтезу в них нуклеиновых кислот, сложных углеводов (гликозаминогликанов);
- является инактиватором радикальных форм кислорода.
Авитаминоз – проявляется нарушением сумеречного зрения (куриная слепота). Развивается сухость роговицы глаза (ксерофтальмия) в результате ороговевания эпителия слёзной железы, закупорки её протока и прекращения слезоотделения. Страдают эпителиальные ткани дыхательных путей, мочевыводящих путей (дерматиты, бронхиты, пиелиты), нарушается репродуктивная функция. Возможен и гипервитаминоз А при использовании большого количества продуктов, содержащих этот витамин.
Витамин РР,никотиновая кислота, противопеллагрический витамин. Содержится в злаках, суточная потребность до 10 мг.
Биологическая роль: входит в состав коферментов НАД и НАДФ, участвует в процессах биологического окисления. Авитаминоз проявляется заболеванием пеллагра (шершавая кожа). К её симптомам относятся дерматит, слабоумие (деменция), расстройства функций кишечника (диарея) - болезнь «трёх Д».
Витамин В2, рибофлавин, витамин роста. Он включает флавин и рибитол, распространён в оболочке злаков, в дрожжах. Суточная потребность 1-2 мг. Биологическая роль: входит в состав коферментов ФМН и ФАД, участвует в биологическом окислении. Авитаминоз проявляется в виде дерматита, катаракты, анемии, поражении сердечной мышцы
Липоевая кислота – витаминоподобное вещество, представляет собой восьмиуглеродную жирную кислоту с двумя SH - группами. Биологическая роль: является коферментом пируватдегидрогеназного комплекса, участвует в окислении α-кетокислот.
Пантотеновая кислота является витамином, который, в свою очередь, включает β-аланин и производное масляной кислоты. Она распространена в животных и растительных продуктах. Суточная потребность до 10 мг. Биологическая роль: входит в состав HS- КоА, участвует в окислительном декарбоксилировании α-кетокислот, в активации жирных кислот. Авитаминоз проявляется дерматитом, депигментацией волос, поражением нервной системы.
Витамин В1, тиаминдифосфат, антиневритный витамин включает в свой состав пиримидиновое кольцо и имеет аминогруппу. Суточная потребность 2 мг, содержится в злаках, дрожжах. Биологическая роль: входит в состав кофермента ТДФ и участвует в окислительном декарбоксилировании α -кетокислот, является коферментом окисления глюкозы по пентозофосфатному пути. Авитаминоз проявляется полиневритами (болезнь бери-бери).
Тесты
1. Микрофлорой кишечника синтезируются витамины:
Ретинол. Токоферол. Нафтохинон
2. Предшественником витамина А является:
β-каротин. 7- дегидрохолестерин. Триптофан
3. Предшественником витамина Д является:
β-каротин. 7- дегидрохолестерин. Триптофан
4. Стероидную природу имеет витамин:
Витамин А. Витамин Д. Витамин С
5. Кобальт входит в состав витамина:
Витамин А. Витамин Д. Витамин С. Витамин В12
6. Пеллагра вызывается дефицитом витамина:
Токоферола. Никотинамида. Фолиевой кислоты. Витамина С
7. К названиям витамина А относятся:
Антиксерофтальмический. Ретинол. Токоферол. Антигеморрагический
8. Витамин Д называется:
Антиксерофтальмический. Ретинол. Токоферол. Антигеморрагический. Антирахитический. Холекальциферол
10. Антиоксидантами являются витамины:
Витамин А. Витамин Д. Витамин С. Витамин В12 . Витамин Е
11. При дефиците витамина В2 развиваются:
Дерматит. Катаракта. Рахит. Цинга. Пеллагра
12. Понятие «Обмен веществ» применительно к организму человека объединяет процессы: Питание. Тканевой метаболизм. Выделение конечных продуктов обмена.
13. Под термином» незаменимые компоненты пищи» понимают:
Выделяющие при окислении много энергии. Не способные синтезироваться в организме. Необходимые для образования биологически активных соединений. Образующие при расщеплении углекислый газ и воду. Придающие пище специфический вкус и аромат.
14. К незаменимым компонентам пищи относятся вещества:
Глицерин. Насыщенные жирные кислоты. Мононенасыщенные жирные кислоты. Полиненасыщенные жирные кислоты. Глюкоза. Витамины.Минеральные вещества.
15. К растворимым в воде витаминам относятся:
Ретинол. Тиамин. Аскорбиновая кислота. Витамин D. Витамин Е. Рибофлавин. Пиридоксин. Биотин.
16. К жирорастворимым витаминам относятся:
Ретинол. Тиамин. Аскорбиновая кислота. Витамин D.Витамин Е.Витамин К. Рибофлавин. Пиридоксин. Биотин.
17. Первичными называются авитаминозы:
Развиваются при нарушении функции печени. Развиваются при отсутствии витаминов в пище. Развиваются вследствие нарушения синтеза белков-переносчиков. Развиваются вследствие воспалительных заболеваний слизистой кишечника. Развиваются при гельминтозах.
18. Биологическая роль витаминов как незаменимых компонентов пищи определяется следующим:
Являются энергетическими субстратами. Участвуют в синтезе биологически активных соединений. Участвуют в регуляции метаболизма. Выступают в качестве медиаторов.
Ситуационные задачи
1. В клинику поступил 9-ти месячный ребёнок, у которого отмечались мышечная слабость, размягчение костей, отставание в росте.
Лабораторные данные анализа сыворотки крови (в скобках указана норма): Са-1,2 мМоль/л (2,35). В моче обнаружены следы кальция
О каком заболевании может думать педиатр? Какие дополнительные биохимические исследования возможны?
2. У подростка выявлена одышка, цианоз. В анамнезе длительно протекающее заболевание желудка.
Лабораторные. данные анализа сыворотки крови(в скобках указана норма): Hb - 70 г/л (62-82). О каком заболевании может думать педиатр?
3. Ребёнок страдает жёлчекаменной болезнью, часто нарушается отток жёлчи. В последнее время у него появилась сухость кожи и склер, кровотечение из дёсен.
Как педиатр может объяснить указанные симптомы? Какие витамины необходимо назначить?
4. Врач-педиатр при осмотре ребёнка 8-ми месяцев отметил у него непропорциональное увеличение головы, дряблый, увеличенный живот, искривленные ноги. Каков диагноз? Какие дополнительные биохимические исследования необходимо провести?
5. У ребёнка с поражением почек, несмотря на полноценную, сбалансированную диету, развилась почечная остеодистрофия - рахитоподобное заболевание, сопровождающееся интенсивной деминерализацией костной ткани. Какова причина данных нарушений?
6. Ребёнок страдает дискинезией жёлчных путей. Дефицит каких витаминов может возникнуть у него?
7. Почему достаточные концентрации витаминов А и Д сохраняются в организме в течение нескольких недель и даже месяцев, а витамины группы В необходимо применять значительно чаще?
8. Почему уменьшается суточная потребность в никотиновой кислоте, если в пище содержится большое количество триптофана?
7. Основная и дополнительная литература к теме
Основная
Биохимия. Под ред. Е.С. Северина. 2003. С. 124-139
Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. 2001. С. 283-287
А.Я. Николаев Биологическая химия. 2004. С. 178-196
О.Д. Кушманова. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. 1983. С. 44-62
Лекционный материал
Дополнительная
Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. Биологическая химия. 1990. С. 133-170
Марри Р. Биохимия человека. М. «Мир». 1993. С. 274 -284 (2)
Ю.Е. Вельтищев, М.В. Ермолаев, А.А. Ананенко, Ю.А. Князев. «Обмен веществ у детей». М.: Медицина. 1983. 462 с.
«Витамины» под ред. М.И. Смирнова. 1974
Р.М. Кон, К.С. Рот. Ранняя диагностика болезней обмена веществ. М. «Медицина».- 1986.
Кокорина. « Жирорастворимые витамины». 1985
Макаренко Т.Г., Стунжас Н.М. Учебно-методические пособия «Биохимические особенности детского организма». Смоленск. 2001. 2007.
Макаренко Т.Г., Стунжас Н.М. Учебно-методическое пособие «Особенности обмена веществ у новорожденных и грудных детей» (Рекомендовано УМО). Смоленск. 2012.
Студеникин В.М. // Вопр. совр. педиатрии. -2002.-№1.- С. 48-52
Тема занятия № 9