Лабораторно-практическое занятие №24
Тема: Гидровитамины, строение, биологическая роль, суточная потребность, гипо- и гипервитаминозы
Цель: Изучить особенности строения, механизма действия, уровень токсичности водорастворимых витаминов. Ознакомиться с основными звеньями патогенеза гиповитаминозов. Научиться качественному и количественному определению незаменимых пищевых факторов в продуктах.
Значение:Оценка витаминного статуса отдельных групп населения свидетельствует о повсеместном распространении дефицита витаминов С, В1, В2, В6, В9 (фолиевой кислоты). Особенности недостатка незаменимых пищевых факторов следующие: 1) обычно это сочетанная недостаточность нескольких витаминов - полигиповитаминоз; 2) регистрируется независимо от сезона, даже в летне-осенний период; 3) у детей, беременных и кормящих женщин сочетается с малым поступлением железа (скрытые и явные формы витаминно-железодефицитной анемии); 4) связан с дисбалансом макро- и микроэлементов (йода, селена, кальция, фтора и др.); 5) является уделом практически всех групп населения. Дефицит витамина В6, фолиевой кислоты и кобаламина служит причиной синдрома гипергомоцистеинемии - фактора риска развития сердечно-сосудистой патологии, а недостаток витаминов-антиоксидантов усиливает повреждающее воздействие ионизирующего излучения на организм, провоцируя онкозаболевания.
Исходный уровень:
1.Строение и свойства гетероциклов (пиридина, пиримидина). Понятие о сопряжении, свойства сопряжённых систем.
2. Кофермент, апофермент, холофермент – строение, био. роль.
3. Классификация ферментов, характеристика отдельных классов.
4.Тканевое дыхание: строение промежуточных переносчиков, механизм их действия.
5.Реакции окислительного декарбоксилирования ПВК и цикла трикарбоновых кислот; строение ПВК- и 2-оксоглутарат-дегидрогеназных комплексов.
6.Пентозофосфатный путь окисления глюкозы, основные ферменты процесса, их коферменты.
7.Реакции трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот.
8.Обмен отдельных аминокислот (фенилаланина, тирозина, триптофана, метионина, цистеина). Реакции метилирования.
9.Тиоредоксиновая система, её роль.
10.Понятие о ПОЛ. Антирадикальная система организма, её формы. Глутатион, его функция.
11.Варианты аэробного распада различных жирных кислот. Синтез высших жирных кислот и холестерола.
12.Липопротеиды, классификация, обмен. HS-КоА, его участие в реакциях ацилирования.
13. Кровь, ее составные части, их функции.
14. Понятие о строении соединительной, эпителиальной тканей, их функциях. Особенности строения белков соединительной ткани (коллагена, эластина, ретикулина, кератина). Коллагеназа, эластаза, их роль.
15.Понятие об анемиях, дерматитах, стоматитах.
Вопросы для самоподготовки:
1. Витамин В1. Строение тиаминдифосфата, его коферментные функции. Тиаминтрифосфат, его значение для центральной нервной системы.
2. Бери-бери – экзогенный гиповитаминоз витамина В1. Клинические симптомы заболевания. Пищевые источники, суточная потребность, токсичность тиамина.
3. Активные формы витамина В6. Участие данного незаменимого пищевого фактора как кофермента энзимов в реакциях метаболизма (дезаминирования, декарбоксилирования, трансаминирования).
4. Экзогенный и первичные эндогенные гиповитаминозы витамина В6 (пиридоксинзависимая анемия, пиридоксинзависимые судороги). Их клинические проявления. Природные источники, суточная потребность пиридоксина.
5. Витамины, участвующие в регуляции кроветворения (В12 и Вс).Особенности усвоения организмом, суточная потребность, биологическая роль. Мегалобластическая злокачественная макроцитарная анемия Аддисона-Бирмера как вариант гиповитаминоза. Использование кобаламина и фолиевой кислоты в клинике. Их токсичность.
6. Витамины, нормализующие проницаемость сосудистой стенки: витамины С и Р, химическая природа, механизмы их действия.
7. Природные источники аскорбиновой кислоты и биофлаваноидов, суточная потребность. Цинга – экзогенный полигиповитаминоз витаминов С и Р. Токсичность.
8. Витамины - компоненты коферментов дегидрогеназ. Особенности строения НАД+, НАДФ+, ФМН, ФАД. Основные клинические проявления гиповитаминозов; пищевые источники, суточная потребность. Токсичность никотинамида.
9. Участие биотина и витамина В3 в обмене жирных кислот. Принцип строения HSКоА, его роль в реакциях ацилирования, значение. Симптомы гиповитаминозов; суточная потребность, источники. Токсичность.
Литература
Основная:
1. Лекции «Гидровитамины. Отдельные представители. Роль в организме, патология».
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1998. – С. 248.
3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – С. 69-70; 181-187.
4. Никитина Л.П., Соловьева Н.В. Клиническая витаминология (Учебное пособие). – Чита, 2002. – С.36-74.
5.Ситуационные задачи по биохимии: Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Л.П.Никитина, А.Г.Гомбоева, Н.В.Соловьева и др. – 2-е изд., испр. и доп. - Чита, 2003. – С. 22-24.
6. Патохимия наследственных болезней. Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Никитина Л.П., Гомбоева А.Ц., Соловьева Н.В. – Чита, 2008. – С.84-89.
7. Основные принципы рационального питания. Витамины как важнейшие пищевые факторы: Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Никитина Л.П., Соловьева Н.В., Елизарова Т.В., Цыдендамбаев П.Б. – Чита, 2008. – С.63-88.
Дополнительная:
1.Биохимия / Под ред. Е.С.Северина.-М.:ГЭОТАР-МЕД, 2005.-С.125-132; 133.
2.Биохимия (в вопросах и ответах) (Учебное пособие для студентов мед. вузов в вопросах и ответах) / Т.П.Вавилова, О.Л.Евстафьева. – М.: ВЕДИ, 2005.- С.28-32.
3.Биохимия. Тесты и задачи: Учеб. пособие для студ. мед. вузов / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ВЕДИ, 2005. – С.63-67.
4. Биохимия. Тестовые вопросы: Учебное пособие/ Под ред. Д.М.Зубаирова. – М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2008. – С.76-106.
5. Биологическая химия: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. завед / Под ред. Н.И. Ковалевской. – М.: Издат. Центр «Академия», 2005. – С.86-95.
6. Витамины и минеральные вещества: Полная энциклопедия / Сост. Т.П.Емельянова. – СПб.: ЗАО «Весь», 2000. – С.50-53, 108–113.
7.Коровина Н.А. Витаминно-минеральная недостаточность / Н.А.Коровина // Руc. мед. ж. – 2003. – Т.11, №28. – С. 1614 – 1616.
8.Морозкина Т.С. Витамины: Краткое руководство для врачей и студентов. / Т.С.Морозкина, А.Г.Мойсеёнок. – Мн.: ООО «Асар», 2002. – С.58-112.
9. Основы патохимии / А.Ш.Зайчик, Л.П. Чурилов.-СПб, 2001.- С.360-381.
10. Щербак И.Г. Биохимия: Учебник. – СПб.: СПбГМУ, 2005. – С.410 -411.
11.Витаминзависимые состояния (Методичка для самостоятельной работы).
Лабораторная работа
24.1. Диазореакция на витамин В1
В настоящее время установлены механизмы действия для большинства гидровитаминов. В организме данные незаменимые факторы в основном входят в состав коферментов различных энзимов. Их дефицит в пище или нарушение синтеза соответствующего апо- или кофермента могут спровоцировать развитие симптомов гиповитаминоза.
Ход определения
К 10 каплям диазобензолсульфокислоты прибавьте небольшое количество порошка тиамина (на кончике шпателя) и 5-7 капель 10%-го раствора соды. Появляется жёлтая окраска жидкости, переходящая через несколько минут в розовую. В щелочной среде тиамин с диазореактивом образует сложное соединение, окрашенное в оранжевый или розовый цвет.
24. 2. Доказательство восстанавливающих свойств витамина В2
Реакция основана на способности рибофлавина участвовать в окислительно-восстановительных процессах. Источником водорода служит взаимодействие соляной кислоты с металлическим цинком. Выделяющийся при этом газ восстанавливает рибофлавин (раствор желтого цвета) через розовый (или красный) родофлавин (промежуточный продукт) в бесцветное соединение - лейкофлавин.
Ход определения
В пробирку налейте 10 капель 0,025% раствора рибофлавина, добавьте 5 капель соляной кислоты (конц.) и кусочек металлического цинка. Тотчас наступает бурное выделение пузырьков водорода, жидкость постепенно окрашивается в розовый цвет, затем окраска бледнеет, и, наконец, раствор обесцвечивается.
При взбалтывании с участием кислорода воздуха лейкосоединение вновь окисляется в рибофлавин. Описанная реакция демонстрирует механизм действия ФАД-зависимых дегидрогеназ в процессе тканевого дыхания.
24. 3. Реакция витамина В6 с хлорным железом
При взаимодействии витамина с хлорным железом образуется комплексное соединение типа фенолята железа, окрашенное в красный цвет.
Ход определения
В пробирку внесите 5-10 капель 5% раствора витамина В6 и добавьте 1-2 капли 5% раствора хлорида железа (III). После встряхивания смеси возникает красная окраска жидкости. Реакция обусловлена наличием в молекуле пиридоксина фенольного гидроксила в 3-м положении пиридинового кольца.