Пути метаболизма витаминов в организме.
Некоторые витамины поступают в организм в виде предшественников - провитаминов, которые в тканях превращаются в биологически активные формы. Жирорастворимые витамины при всасывании депонируются в тканях, а водорастворимые превращаются в коферменты и, соединяясь с апоферментами, входят в состав сложных ферментов. Так как срок жизни ферментов органичен, то коферменты распадаются и выводятся в виде различных метаболитов из организма. Жирорастворимые витамины тоже подвергаются катаболизму и теряются организмом, хотя и медленнее, чем водорастворимые. Поэтому необходимо постоянное поступление витаминов с пищей.
ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ.
ВИТАМИН А - это производное группы ионона. Его витамерами являются витамин А1 , витамин А2 и неовит А. Провитамины: - α, β, γ -каротины, наибольшей активностью обладает - β каротин. Витамин А содержится в продуктах животного происхождения: рыбьем жире, коровьем масле, печени.
Провитамины находятся в овощах, содержащих пигменты ( морковь, красный перец).
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ:
1. Участие в процессах фоторецепции.
Фоточувствительный пигмент палочек сетчатки глаза родопсин, ответственный за сумеречное зрение, является хромопротеином, который состоит из хромофорной группы - 11 - цис-ретиналя (вит.А) Под действием света 11-цис-ретиналь отщепляется от родопсина и одновременно переходит в транс-форму. Обесцвеченная молекула родопсина запускает сложную цепь ферментативных реакций в зрительной клетке - происходит ферментативный каскад усиления слабого светового сигнала, в результате чего происходит возбуждение зрительного нерва. Часть ретиналя при этом теряется, для его образования требуются новые молекулы витамина А. Вследствие недостатка последнего теряется способность к сумеречному зрению.
2. Регуляция проницаемости мембран, транспорт моносахаридов, усвояемость и обмен белков.
3. Участие в окислительно - восстановительных процессах; так как в молекуле витамина А есть двойные связи, он способен образовывать пероксиды, повышающие скорость окисления других витаминов.
АВИТАМИНОЗ витамина А:
1. «Куриная слепота» - ослабление сумеречного зрения.
2. Поражение эпителиальных тканей (метаплазия, слущивание и ороговение эпителия), в том числе роговицы глаза (ксерофтальмия - сухость и воспаление роговицы); нарушения формирования скелета, торможение роста, потеря массы тела.
ГИПЕРВИТАМИНОЗ витамина А: у взрослых - поражение кожных покровов, выпадение волос, боль в суставах и костях, увеличение селезенки и печени, головные боли, потеря аппетита, бессонница.
ВИТАМИН Д.Витамеры - Д2 и Д3. Провитаминами являются эргостерол и холестерол, которые под действием солнечного облучения превращаются в витамин Д.
ИСТОЧНИКИ. Рыбий жир, печень рыб и животных, сливочное масло, яичный желток, молоко, дрожжи.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Транспорт кальция и фосфора через биомембраны: а) перенос кальция и фосфора через эпителиальные клетки слизистой тонкого кишечника в процессе их всасывания; б) мобилизация кальция из скелета; в) реабсорбция фосфора и кальция в почечных канальцах.
Д - АВИТАМИНОЗ. У детей - рахит: деформация костей скелета конечностей, черепа, грудной клетки; у взрослых - остеомаляция (у беременных и кормящих матерей), остеопороз (у пожилых).
Д - ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Деминерализация костей и их переломы, гиперкальциемия, кальцификация внутренних органов (почек, сердца, легких и т.д.), при этом может быть летальный исход.
ВИТАМИН Е. Витамерами являются - токоферолы. Источники витамина Е - это растительное масло, салат, капуста, злаки, ягоды шиповника.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ: Механизм действия витамина Е полностью не расшифрован. Существует антиоксидантная теория, согласно которой в живых тканях витамин Е играет роль биологических антиоксидантов, которые инактивируют свободные радикалы и тем самым препятствуют развитию неферментативных процессов окисления тканевых липидов молекулярным О2 . Ненасыщенные липиды входят в состав клеточных мембран, при недостатке витамина Е происходит их усиленное перекисное окисление, т.е. повреждаются структура, проницаемость и функциональная активность клеточных и субклеточных мембран.
ГИПОВИТАМИНОЗ витамина Е. Наблюдается крайне редко у недоношенных детей (гемолитическая анемия). У взрослых происходят дегенеративные изменения репродуктивных органов, нарушается сперматогенез у мужчин и эмбриогенез у беременных женщин; мышечная дистрофия, дегенерация спинного мозга, паралич конечностей.
ГИПЕРВИТАМИНОЗ витамина Е. Повышается реактивность организма, тошнота, крапивница, гипертонический криз у больных с повышенным АД.
ВИТАМИН К. Витамеры - К1 и К2 из группы филлохинонов). Источниками являются зеленые растения, печень, некоторые микроорганизмы. Разработан препарат ВИКАСОЛ на основе синтетического витамера К3 .
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ.
1. Участвует в окислительном декарбоксилировании микробных и растительных клеток.
2. На генетическом уровне участвует в биосинтезе факторов крови.
3. Является коферментом фермента, участвующего в декарбоксилировании факторов свертывания крови - прокоагулянтов (F II,VII, IX, X).
ГИПОВИТАМИНОЗ витамина К. Снижается протромбин, повышается время свертывания крови - отмечается кровоточивость десен, внутренних органов, кровавая рвота, носовые кровотечения и т.д.
ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ.
ВИТАМИН В1. Источниками данного витамина являются хлеб, крупы с оболочками дрожжей, некоторые микроорганизмы.
ГИПОВИТАМИНОЗ витамина В1. Болезнь бери - бери (полиневрит), при которой прогрессирует дегенерация нервных окончаний и проводящих пучков, сердечной деятельности. Снижаются моторная и секреторная функции ЖКТ, нарушения водного обмена, паралич и смертельный исход (в большинстве случаев).
ГИПЕРВИТАМИНОЗ: крапивница, кожный зуд, отек, одышка; возможен анафилактический шок.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ: тиаминдифосфат является коферментом пируватдекарбоксилазы, транскетолазы и других ферментов, которые участвуют в ключевых реакциях ПФЦ, ЦТК, синтеза НК: снижается уровень НАДФ. Н2 в ПФЦ, что приводит к нарушениям биосинтеза жирных кислот, холестерина, гормонов и т.д.
ВИТАМИН В2. Источниками являются молочные продукты, яйца, печень, почки и сердце животных, дрожжи.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Витамин В2 входит в состав коферментов ФМН и ФАД, участвующих в реакциях окисления субстратов и тканевом дыхании (осуществляют перенос электронов и протонов).
Синтез ФМН и ФАД из витамина В2.
флавокиназа ФАД- пирофосфорилаза
Рибофлавин ® ФМН®®® ФАД
АТФ Þ АДФ АТФ Þ ПФ + АМФ
(Н4 Р2 О7)
ГИПОВИТАМИНОЗ. Задержка роста, дерматины кожи головы, выпадение волос, глосситы, стоматиты, коньюктивы, помутнение хрусталика, гипохромная анемия, поражения НС, и как следствие, нарушение походки, гиперкинез; трофические язвы; светобоязнь. При авитаминозе наступает обострение симптомов, кома и смерть. ГИПЕРВИТАМИНОЗ неизвестен.
ВИТАМИН В6. Витамерами являются Пиридоксаль, пиридоксин и пиридоксамин.
ИСТОЧНИКИ. Хлеб, горох, фасоль, мясо, печень.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Витамин В6 является коферментом фосфорилазы (фермент обмена гликогена); декарбоксилазы, трансаминазы (обмен АК и белков), ферментов обмена липидов.
ГИПОВИТАМИНОЗ. Дерматиты, глосситы, стоматиты, коньюктивиты, задержка роста, анемия.
ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Кожные высыпания, головокружения, судороги, повышение свертываемости крови.
ВИТАМИН В12. Источники витамина говяжья печень , почки, мышечная ткань, сыры, рыба.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Является коферментом ферментов синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований, синтеза метионина (переносчика СН3 - групп), переноса Н+ и образования углеводородных связей.
ГИПОВИТАМИНОЗ. Нарушения кроветворения в костном мозге и гиперхромная анемия; нарушения НС, гастрогенный авитаминоз (нарушения всасывания витамина в кишечнике), злокачественная анемия.
ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Токсический эффект.
ВИТАМИН В3. Источниками пантотеновой кислоты являются печень, мясо, икра, желток, капуста, картофель, помидоры.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. В составе кофермента НS - Ко А участвует в окислении и биосинтезе жирных кислот, реакциях ЦТК.
ГИПОВИТАМИНОЗ. Выпадение волос, обесцвечивание волос и перьев, глосситы, стоматиты, дерматиты, язвы, колиты, паралич, судороги, коллапс, анемия.
ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Неизвестен.
ВИТАМИН В5 (РР).ИСТОЧНИКИ. Наружные оболочки растительного происхождения, отруби, дрожжи.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Входит в состав НАД и НАДФ.
ГИПОВИТАМИНОЗ. Нарушение функции дегидрогеназ, т.е. реакций окисления и восстановления, в результате возникает заболевание пеллагра: жесткая, шершавая кожа, вялость, апатия, цианоз, снижение массы тела. Это первая стадия заболевания. В дальнейшем отмечаются воспаления слизистых рта, носа, ЖТК (поносы - запоры - поносы), симметричные дерматиты на участках кожи - гиперкератоз, пигментация, гипохромная анемия.
ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Аллергические реакции с рвотой, поносом, судорогами; жировая инфильтрация печени.
ВИТАМИН Вс (В9).ИСТОЧНИКИ. Печень, мясо, почки, свежие овощи.
ГИПОВИТАМИНОЗ. Нарушение эритропоэза, мегалобластическая анемия, поражения кожи, органов пищеварения и размножения.
ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Токсические и аллергические явления.
ВИТАМИН Н.ИСТОЧНИКИ. Свиная и говяжья печень, желток, бобы, отруби, соя, цветная капуста. Синтезируется кишечной микрофлорой.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. В качестве кофермента карбоксилированная участвует в реакциях обмена жиров, белков, углеводов и образования субстратов ЦТК.
ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Возникает при употреблении сырого яичного желтка. В последнем находится антивитамин АВИДИН, который связывает витамин Н в нерастворимый комплекс.
ГИПОВИТАМИНОЗ - неизвестен.
ВИТАМИН С.ИСТОЧНИКИ. Черная смородина, цитрусовые, плоды шиповника, капуста.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Перенос электронов и протонов в окислительно - восстановленных реакциях тканевого дыхания, препятствует окислению гемоглобина в эритроцитах.
ГИПОВИТАМИНОЗ. Заболевание ЦИНГА, при которой отмечается повышение ломкости кровеносных сосудов, общей слабостью, повышением утомляемости, снижением роста, кровоточивостью десен; возникает кариес; повышается восприимчивость инфекционным заболеваниям; маточные, носовые и глазные геморрагии, разрушения костей нижних конечностей.
ГИПЕРВИТАМИНОЗ - не описан.
ВИТАМИН Р.ИСТОЧНИКИ. Совместно с витамином С содержится в цитрусовых, черной смородине, черноплодной рябине и других плодах и ягодах.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Они взаимосвязаны с функциями витамина С. Рутин влияет на течение тканевого дыхания и, как следствие, на сосудистую систему. Также через гормоны действует на другие ферментные системы.
ГИПОВИТАМИНОЗ. Снижается резистентность и повышается проницаемость капилляров, происходит кровоизлияние после сдавливания тканей, отмечаются боль в конечностях, слабость, быстрое утомление.
ГИПЕРВИТАМИНОЗ - не описан.
ВИТАМИНОПОДОБНЫЕ ВЕЩЕСТВА.
ПАБК. Входит в состав фолиевой кислоты. Содержится в печени, мясе, молоке, картофеле, яйцах. Стимулирует синтез фолиевой кислоты, НК, влияет на синтез меланина и, как следствие, на образование пигментов волос, кожи, шерсти.
ВИТАМИН В15. Содержится в молоке, дрожжах. При недостатке витамина возникает жировое перерождение печени, нарушается биосинтез холина, креатина, метионина.
ИЗОНИТ. Содержится в молоке, печени, мясе, хлебе, овощах, фруктах.
Влияет на обмен фосфолипидов (липотропное действие); при недостатке инозита наблюдается остановка роста, потеря шерстяного покрова, отложение холестерина в печени.
КОЭНЗИМ Q. Содержится в капусте, зелени, моркови, бананах, луке, молоке. Это донор метильных радикалов, необходимых для анаболических процессов. Обеспечивает регенерацию слизистой ЖКТ.
ХОЛИН. Содержится в печени, почках, мясе, капусте. Входит в состав медиаторов НС, участвует в биосинтезе метионина, НК, фосфолипидов. При недостатке холина отмечены жировое перерождение печени, геморрагические дегенерации почек, снижение свертываемости крови.
ЛИПОЕВАЯ КИСЛОТА. Ее источниками являются дрожжи, печень, молочно-кислые продукты. Участвует в окислительно-восстановительных реакциях превращения белков, в т.ч. ферментов. Входит в состав ПДГ-комплекса и ферментов ЦТК.
ВИТАМИН F, или Эссенциальные жирные кислоты, представлены арахидоновой, линолевой, линоленовой кислотами. Являются предшественниками простагландинов - гормоноподобных биологически активных веществ. Повышают сокращаемость матки, проявляют сосудистый эффект, повышают проницаемость капилляров.
ЛЕКЦИЯ 9
ВВЕДЕНИЕ В МЕТАБОЛИЗМ