Лабораторно-практические работы
3.1. Определить количество витамина С в моче.
5 мл мочи + 10-15 мл Н2О + 10 капель 10% НСl, титруют до розовой окраски 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола.
Ук • 0,088 • 1500 (сут. объем мочи) = кол-во мг витамина в суточном объеме
5,0
Ук – кол-во краски, пошедшей на титрование.
0,088 – титр аскорбиновой кислоты.
5,0 – кол-во взятой для исследования мочи.
1500 – суточный объем мочи.
3.2. Определить количество витамина С в драже.
1 драже растирают и растворяют в 500 мл воды. Отмерить 1 мл р-ра + 1-2 капли 10% НСl + 5-6 мл Н2О. Титруют до розовой окраски 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола. Ук • 0,088 • 500 = мг аскорбиновой кислоты.
Ук – кол-во краски, пошедшей на титрование.
0,088 – титр аскорбиновой кислоты.
500 – кол-во воды, в которой растворяют драже.
Задание к занятию № 7.
Тема: Водорастворимые витамины.
Учебные и воспитательные цели:
-Общая цель занятия: привить знания о водорастворимых витаминах, об антивитаминах как о лечебных препаратах в практике врача и использовать эти знания.
- Частные цели занятия: ументь определять количество витамина Р в чае, В2 в драже; уметь качественно определять витамины В1, В2, В6.
1. Входной контроль знаний
1.1. Тесты
1.2. Устный опрос
1.3. Реферативные сообщения.
2. Основные вопросы темы.
2.1. Связь витаминов с ферментами. Механизм действия водорастворимых витаминов.
2.2. Изучить химическое строение, суточную потребность, распространение, явление недостаточности, биологическую роль витаминов: В1, В2, В6,В12, РР, Н, Р, фолиевой, пантотеновой кислот.
2.3. Использование витаминов при заболеваниях полости рта. Антивитамины.
Лабораторно-практические работы.
3.1. Проделать качественные реакции на витамины В1, В2, В6.
3.2.Определить количество витамина Р в чае, В2 в драже.
Выходной контроль.
4.2. Ситуационные задачи.
5. Литература.
5.1. Материалы лекций.
5.2.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: «Медицина», 1990, с. 147-161, 163-164, 168-169.
5.3.Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: «Медицина», 2004, с. 220-237, 239-240, 246-247.
2. Основные вопросы темы.
2.1.Связь витаминов с ферментами. Механизм действия водорастворимых витаминов.
Связь витаминов с ферментами можно рассмотреть на примере водорастворимых витаминов. Они входят в состав ферментов в активных (коферментных) формах и участвуют в углеводном, белковом, липидном и минеральном обменах.
Например:
| Витамин | Коферментная форма | Тип катализируемой реакции |
| В1 | Тиаминдифосфат (ТДФ) | Декарбоксилирование α-кетокислот |
| В2 | Флавинадениндинуклеотид (ФАД,ФМН) | Окислительно-восстановительные реакции |
| РР | Никотинамиддинуклеотид (НАД) никотинамиддинуклеотидфосфат (НАДФ) | Окислительно-восстановительные реакции |
| В6 | Пиридоксальфосфат (ПФ) фосфопиридоксальаминфосфат | В реакциях трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот |
| Н | Биотин | Перенос СО2 в реакциях карбоксилирования |
Это является и механизмом действия водорастворимых витаминов.
2.2. Изучить химическое строение, суточную потребность, распространение, явление недостаточности, биологическую роль витаминов: В1, В2, В6,В12, РР, Н, Р, фолиевой, пантотеновой кислот.
Рассматривая каждый витамин в отдельности, необходимо подчеркнуть, что витамины группы В тесно связаны между собой. Их действие подчинено одному и тому же принципу: они подвергаются фосфорилированию в кишечнике. В клетках они связаны с белками и принимают участие как кофакторы в структуре ряда энзиматических систем. Отсутствие одного из витаминов этой группы может прервать всю цепь биохимических процессов.
Витамин В1 – тиамин, антиневритный. Активная его форма – ТДФ (тиаминдифосфат) является коэнзимом декарбоксилаз, участвующих в обмене углеводов. Поэтому суточная потребность в этом витамине возрастает значительно при увеличении потребления углеводов, так же как и при лихорадящих состояниях у детей.
Витамин В1 является кофактором следующих ферментативных систем:
1. Пируватдегидрогеназный комплекс.
2. α-кетоглутаратдегидрогеназный комплекс фермента ЦТК, в котором образуются молекулы АТФ.
3. Транскетолазы, ключевого фермента пентозного цикла, продукты этого цикла необходимы для образования жирных кислот, ацетилхолина, нуклеиновых кислот, стеринов.
Тиамин необходим для синтеза ацетилхолина и для нормального функционирования нервной системы. Он всасывается, главным образом, в тонком кишечнике. При заболеваниях пищеварительной системы всасывание витамина уменьшается, это необходимо учитывать в комплексной терапии в детской патологии. Наиболее чувствительными к недостатку этого витамина являются органы с усиленным углеводным обменом – нервная система и сердечная мышца.
С грудным молоком дети получают 0,12 – 0,16 мг тиамина в сутки, что обеспечивает им хорошее развитие. Дети, получающие мясо, крупы, овощи, не нуждаются в добавке витамина. Суточная потребность для взрослого 1,2 мг.
Классический авитаминоз В1 – «бери-бери». В Европе заболевание редкое, но встречается в странах, где бедные слои населения питаются недостаточно и, главным образом, полированным рисом. Субклинические формы с гипорефлексией и отеками встречаются в Японии.
В некоторых районах, где основное питание – рис или соя и содержание тиамина в женском молоке низкое, встречается острая форма «бери-бери» у грудных детей между 2–4 месяцами жизни, что дает высокую смертность. «Бери-бери» проявляется в виде анорексии, гипотрофии, атонических запоров или диареи, склонности к рвоте и срыгиванию, выбухания большого родничка, беспокойства, раздражительности, апатии, слабости, периферической нейропатии с низкими сухожильными рефлексами, охриплости голоса, яркости слизистых оболочек, мышечной гипотонии, симптома «болтающейся головы». Вследствие задержки воды и электролитов появляются отеки, затем присоединяются явления со стороны сердечно-сосудистой системы, явления менингизма, возможны судороги и смерть.
Витамин В2 (рибофлавин), являясь активной частью простетической группы флавиновых ферментов (ФМН и ФАД), участвует в клеточном дыхании и образовании зрительных пигментов.
Физиологическое действие рибофлавина заключается в стимулировании роста и нарастании массы тела, в увеличении диуреза и выведении солей с мочой.
Участвуя в тканевом дыхании, витамин В2 обеспечивает нормальное функционирование эпителиальных тканей, хрусталика и тканей, наиболее чувствительных к недостатку кислорода, например, мозг.
Явления недостаточности проявляются, главным образом, в тканях эндодермального происхождения – глаза, кожа. Отмечаются конъюнктивиты, отек и помутнение роговицы, себорейные явления в области нособоковых складок, трещины на губах и в углах рта, глоссит с атрофией сосочков. Суточная потребность в витамине В2 2–4 мг.
Витамин В6 – пиридоксин, антидерматитный. Эта группа состоит из 3 взаимопревращающихся друг в друга в печени веществ: пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Витамин В6 входит в состав многих ферментов, участвующих в регуляции белкового и других видов обмена. Он способствует транспорту аминокислот из кишечника в кровь и из кровеносного русла в ткани, активирует процессы трансаминирования, дезаминирования и декарбоксилирования аминокислот. Он стимулирует синтез: белка, транспортирующего железо в крови, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Витамин В6 участвует в синтезе сфингозина в ткани мозга, в процессах всасывания витамина В12 и тем самым предотвращает возникновение малокровия. У детей при недостатке витамина возникают судороги. Суточная потребность в витамине В6 2 мг.
Витамин В12 (цианкобаламин) входит в состав различных редуктаз. Редуктазы восстанавливают фолиевую кислоту до тетрагидрофолиевой, которая активирует деление клеток. В12 необходим для образования дезоксирибозы, а, следовательно, ДНК и нуклеопротеинов. В12 необходим для нормального роста, нормального функционирования нервной системы и кроветворения.
При дефиците В12 эритробласты не могут делиться, увеличиваются и превращаются в мегалобласты, которые продуцируют крупные незрелые формы эритробластов – мегалоциты, характерные для В12 – дефицитной анемии. Витамин В12 всасывается в кишечнике только тогда, когда связан со специфическим мукопротеином (внутренний фактор Касла), при этом наступают также дегенеративные изменения в спинном мозге – демиелинизация. В12 косвенно участвует и в регуляции углеводного обмена.
У детей витамин В12-дефицитная анемия встречается очень редко и может обусловливать нарушения роста, которые устраняются при лечении цианкобаламином.
При недостаточности резервов В12 в организме новорожденного и поступления с молоком матери к 8–18 месяцам жизни развиваются клинические явления мегалобластной анемии с гиперпигментацией открытых частей кожи, отставание в психическом развитии, судорогами, вплоть до комы с последующим смертельным исходом. Суточная потребность в витамине В12 0,003 мг.
Витамин Вс (фолиевая кислота). Фолаты участвуют в переносе метильных групп и являются необходимыми для обмена аминокислот и синтеза ДНК, в связи с чем, при интенсивном росте потребность в них увеличивается. Особенно чувствительны к дефициту фолиевой кислоты ткани с быстрой клеточной пролиферацией (эритроциты).
Дефицит фолатов вызывает нарушения в делении и созревании эритроцитов с появлением мегалобластной анемии. Возможно снижение продукции лейкоцитов и иммунологической защиты организма. Недостаток Вс у грудных детей часто обусловлен искусственным вскармливанием. Для профилактики рекомендуется использование продуктов животного происхождения, а также свежих фруктовых соков. Суточная потребность в фолиевой кислоте 1–2,2 мг.
Витамин РР (никотиновая кислота) синтезируется кишечными бактериями из триптофана. Никотиновая кислота и ее амид играют важную роль в организме, так как никотинамид является коферментом пиридиновых ферментов (НАД и НАДФ), которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях. В процессе биологического окисления НАД и НАДФ играют роль промежуточных переносчиков электронов и протонов между окисляемым субстратом и флавиновыми ферментами. При дефиците витамина РР развивается пеллагра. Для этого заболевания наиболее характерными признаками являются: симптом трёх «Д» (дерматиты, диарея, деменция). Дерматиты чаще всего возникают на тех участках, которые подвержены влиянию прямых солнечных лучей (тыльная поверхность кистей рук, шея, лицо), при этом кожа становится красной, затем коричневой и шершавой. Диарея – сопровождается анорексией, тошнотой, рвотой, болью в области живота. Специфическими для пеллагры являются также стоматиты, гингивиты, поражения языка. Деменция – нарушение нервной деятельности с симптомами головной боли, головокружением, повышенной раздражимостью, депрессией. Суточная потребность в витамине РР 18 мг.
Витамин Н (биотин) – активная форма биоцитин. Биотиновые ферменты катализируют реакции карбоксилирования, сопряженные с распадом АТФ, и реакции транскарбоксилирования, протекающие без участия АТФ. Клинические проявления недостаточности биотина у человека изучены недостаточно, но отмечаются воспалительные процессы кожи, сопровождающиеся усиленной деятельностью сальных желез, выпадением волос, поражением ногтей, при этом отмечаются боли в мышцах, усталость, сонливость. Суточная потребность в витамине Н 0,25 мг.
Витамин Р (рутин). Биофлавоноиды стабилизируют основное вещество соединительной ткани путем ингибирования гиалуронидазы. Витамин Р функционально связан с витамином С в окислительно-восстановительных процессах организма. При недостаточности биофлавоноидов или отсутствии их в пище у людей повышается проницаемость кровеносных сосудов, сопровождающихся кровоизлияниями и кровотечениями, общая слабость, боли в конечностях, быстрая утомляемость. Суточная потребность в витамине Р, не установлена.
Витамин В3 (пантотеновая кислота) входит в состав коэнзима А, который транспортирует ацетат и другие ацильные группы, необходимые для синтеза жирных кислот, фосфолипидов, холестерина, стероидов, ацетилхолина и др. В5 регулирует жировой и другие виды обмена, обеспечивает нормальную структуру клеточных мембран, способствует передаче нервных импульсов, регулирует синтез глюкокортикоидов, половых гормонов и минералокортикоидов. При недостаточности или отсутствии пантотеновой кислоты у человека развиваются дерматиты, поражения слизистых оболочек, дистрофические изменения желез внутренней секреции и нервной системы, потеря аппетита, истощение, прекращение роста, изменения в сердце и почках. Суточная потребность в витамине В3 3–5 мг.
2.3. Антивитамины – лечебные препараты.
I – я группа их представлена структурными аналогами витаминов. Они встраиваются вместо витамина в кофермент, но коферментные функции не выполняют. Антивитамины вступают с витаминами в конкурентные отношения в соответствующих биохимических реакциях обмена веществ. Они частично или полностью выключают витамины из обменных реакций организма.
Кумарины – антивитамины витамина К. Оказывают противосвертывающее действие. Применяется для профилактики и лечения тромбозов при различных заболеваниях.
Изониазид – антивитамин витамина РР. Применяется для лечения и профилактики туберкулеза.
Парааминобензойная кислота (ПАБК) является витамином роста для тех бактерий, в клетках которых она служит основой для образования фолиевой кислоты. Сульфаниламиды являются структурным аналогом ПАБК. При попадании в клетку бактерий сульфаниламидный препарат подавляет синтез фолиевой кислоты. Это происходит по двум причинам:
сульфаниламиды ингибируют ферменты, субстратом которых при синтезе фолиевой кислоты служит ПАБК.
эти ферменты вследствие недостаточности субстратной специфичности могут использовать в качестве субстрата сульфаниламинидазы, при этом синтезируется не фолиевая кислота, а ее аналог, содержащий сульфаниламидный компонент вместо остатка ПАБК. Такое соединение не может выполнять коферментные функции.
II – группа антивитаминов представлена ферментами, которые участвуют в биодеградации витаминов: аскорбатоксидаза разрушает аскорбиновую кислоту; тиаминаза – тиамин.