Учебное пособие для самостоятельной работы иностранных студентов международного факультета по специальности 12020101



бет1/5
Дата30.07.2018
өлшемі1.2 Mb.
#38181
түріУчебное пособие
  1   2   3   4   5


Александрова Е.В., Шкода А.С., Юрченко Д.Н., Левич С.В.

Биохимические основы витаминологии
Учебное пособие для самостоятельной работы иностранных студентов международного факультета по специальности 7.12020101 «Фармация»

Запорожье, 2015

Министерство охраны здоровья Украины

Запорожский государственный медицинский университет

Кафедра биохимии и лабораторной диагностики
Александрова Е.В., Шкода А.С., Юрченко Д.Н., Левич С.В.


Биохимические основы витаминологии
Учебное пособиедля самостоятельной работы иностранных студентов международного факультета по специальности 7.12020101 «Фармация»

Запорожье, 2015



УДК 577.112.8(075)

ББК 28.072 я 73

П 82
Рекомендовано Центральным методическим советом ЗГМУ в качестве учебного пособия с дисциплины «Биологическая химия» для самостоятельной работы иностранных студентов международного факультета по специальности 7.12020101 «Фармация»
Автора:

Александрова Е. В., Шкода А. С., Юрченко Д.Н., Левіч С. В.


Рецензенты:

Прийменко Б. А. д.фарм.н., профессор, профессор кафедры органической химии Запорожского государственного медицинского университета;

Приходько А. Б. д.биол.н., доцент, заведующий кафедрой медбиологии, паразитологии и генетики Запорожского государственного медицинского университета



Биохимические основы витаминологии: Учебное пособие для самостоятельной работы иностранных студентов фармацевтического факультета по специальности 7.12020101 «Фармация» / Александрова Е. В., Шкода А. С., Юрченко Д. Н., Левіч С. В. – Запорожье, 2015.– 129 с.
Учебное пособие составлено в соответствии с программой по биологической химии для проведения занятий со студентами высших медицинских учебных заведений III-ІV уровней аккредитации для специальности 7.12020101 «Фармация», которая утверждена приказом МОН.

Методическое пособие рекомендовано для использования при проведении занятий с дисциплины «Биологическая химия».


УДК 577.112.8(075)

ББК 28.072 я 73
Запорожский государственный медицинский университет

Александрова Е. В., Шкода А. С., Юрченко Д. Н., Левіч С. В., 2015.



Содержание





Предисловие…………………………………………………………...

6




Общие представления о биологической роли витаминов в организме человека. Классификация витаминов…..…………...


8




Основные причины гиповитаминозов…………………………….

11




Свойства витаминов…………………………………………………

13




Водорастворимые витамины. Особенности всасывания водорастворимых витаминов в желудочно-кишечном тракте...


14




Витамин B1 (тиамин, антиневритный)…………………………….

14




Витамин В2 (рибофлавин, витамин роста)………………………...

17




Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид, витамин B3, ниацин, антипелларгический)………………………………………


19




Пантотеновая кислота (витамин B5)……………………………….

22




Витамин В6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин, антидерматитный)…………………………………………………….


24




Фолиевая кислота (витамин Вc, витамин B9, витамин роста)…..

27




Витамин В12 (кобаламин, антианемический)……………………...

29




Биотин (витамин Н, антисеборейный)……………………………..

32




Витамин С (аскорбиновая кислота, антицинготный)…………...

35




Витамин Р (биофлавоноиды)………………………………………..

38




Жирорастворимые витамины………………………………………

40




Особенности всасывания жирорастворимых витаминов в желудочно-кишечном тракте………………………………………..


40




Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический)………………...

41




Витамины группы D (кальциферолы, антирахитический)……..

48




Витамины группы Е (токоферол, антистерильный)…………….

52




Витамины К (нафтохиноны, антигеморрагический)…………….

58




Витамин F (комплекс полиненасыщенных жирных кислот, антихолестериновый)………………………………………………….


62




Витаминоподобные водорастворимые вещества………………….

69




Холин (витамин В4)……………………………………………………

69




Витамин В8 (инозит, миоинозит)……………………………………..

70




Витамин В13 (оротовая кислота, урацилкарбоновая кислота)…..

72




Витамин В15 (пангамовая кислота)………………………………….

73




Витамин Вт (карнитин)………………………………………………..

74




витамин N (липоевая кислота)……………………………………....

75




витамин U (S-метилметионин, антиязвенный) …………………...

77




Витамин В10 (парааминобензойная кислота, ПАБК)……………..

78




Витаминоподобные жирорастворимые вещества…………………

79




Коэнзим Q (КоQ, убихинон)…………………………………………..

79




Антивитамины………………………………………………………….

80




Задания для самоконтроля……………………………………………

88




Тестовые материалы для подготовки к сдаче лицензионного экзамена «Крок-1»……………………………………………………...


114




Вопросы для самоконтроля:………………………………………….

126




Ответы на тестовые задания для самоконтроля…………………..

128




Перечень использованной литературы…………………………….

129

Предисловие

Витаминология – это самостоятельная наука, изучающая витамины – необходимые для нормальной жизнедеятельности низкомолекулярные органические вещества разнообразной химической природы, синтез которых в организме отсутствует или ограничен.

Нормальная жизнедеятельность человека и животных обусловлена поступлением в организм не только белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и воды, но и витаминов. Недостаточность последних связана, в основном, с неполноценным питанием и вызывает развитие специфических заболеваний.

Витамины имеют целый ряд общих биологических особенностей, а именно: в преимущественном большинстве они синтезируются вне организма человека и животных, а в организм поступают в составе пищевых продуктов и фармацевтических препаратов, некоторые из них (витамины К, В и т. д.) синтезируются микрофлорой кишечника; витамины не выполняют пластических и энергических функций, но необходимы для всех жизненных процессов; свою биологическую активность витамины осуществляют в малых концентрациях, тогда как в избыточном количестве они могут вызывать развитие нарушений; недостаточное поступление в организм отдельных витаминов или снижение степени их усвоения приводит к развитию патологических процессов в виде специфических гипо- и авитаминозов.

Таким образом, при участии витаминов обеспечивается нормальное функционирование всех тканей, органов и желез внутренней секреции; они повышают умственную и физическую работоспособность, поддерживают сопротивление организма к действию вредных факторов окружающей среды (жара, холод, инфекции, интоксикации и тому подобное).

В настоящее время витамины широко используются для профилактики и лечения ряда нарушений обменных процессов. Поэтому знание этого раздела биохимии имеет важное значение для студентов как медицинского, так и фармацевтического факультетов.

Актуальность издания данного учебного пособия заключается в том, что оно, в отличие от других учебников по биохимии, в том числе и национального учебника, составлено на русском языке для облегчения восприятия информационного материала русскоговорящими иностранными студентами, проходящими обучение на медицинском факультете по специальности «Лечебное дело», а также на фармацевтическом факультете по специальности «Фармация».
Общие представления о биологической роли витаминов в организме человека. Классификация витаминов

Ко второй половине XIX столетия было установлено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Однако практический опыт врачей и клинические наблюдения, а также история морских и сухопутных путешествий указывали на возникновение ряда специфических заболеваний (цинга, бери-бери), связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям.

Важный вклад в развитие учения о витаминах был сделан отечественным врачом Н. И. Луниным в опытах на мышах. Одна группа мышей (контрольная) получала натуральное молоко, а вторая - смесь компонентов молока: белок, жир, молочный сахар, минеральные соли и вода. Спустя некоторое время мыши опытной группы погибали, а мыши контрольной группы развивались нормально. Отсюда следовал вывод о наличии в молоке дополнительных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности.

Подтверждением правильности вывода Лунина явилось установление причины бери-бери. Оказалось, что люди, употребляющие в пищу неочищенный рис, оставались здоровыми, в отличие от больных бери-бери, которые питались полированным рисом. В 1911 г. польский учёный К. Функ выделил из рисовых отрубей вещество, которое оказывало хороший лечебный эффект при этом заболевании. Поскольку это органическое вещество содержало в своём составе аминогруппу, Функ назвал это вещество витамином, или амином жизни (от лат. vita - жизнь). В настоящее время известно около двух десятков витаминов, которые обеспечивают нормальный рост организма и нормальное протекание физиологических и биохимических процессов. Многие из них входят в состав коферментов (В1, В2, РР и другие); некоторые витамины выполняют специализированные функции (витамины A, D, Е, К).

Витамины (от лат. vita — «жизнь») - низкомолекулярные органические соединения различной химической природы и различного строения, синтезируемые главным образом растениями, частично - микроорганизмами. Это сборная по химической природе группа органических веществ, объединённая по признаку абсолютной необходимости их для гетеротрофного организма в качестве составной части пищи. Автотрофные организмы также нуждаются в витаминах, получая их либо путём синтеза, либо из окружающей среды. Большинство витаминов являются коферментами или их предшественниками.

Витамины содержатся в пище (или в окружающей среде) в очень малых количествах, и поэтому относятся к микронутриентам. К витаминам не относят микроэлементы и незаменимые аминокислоты.

Наука на стыке биохимии, гигиены питания, фармакологии и некоторых других медико-биологических наук, изучающая структуру и механизмы действия витаминов, а также их применение в лечебных и профилактических целях, называется витаминологией.

Витамины выполняют каталитическую функцию в составе активных центров разнообразных ферментов, а также могут участвовать в гуморальной регуляции в качестве экзогенных прогормонов и гормонов. Несмотря на исключительную важность витаминов в обмене веществ, они не являются ни источником энергии для организма (не обладают калорийностью), ни структурными компонентами тканей.

Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организме наступают характерные и опасные патологические изменения.

Большинство витаминов не синтезируются в организме человека, поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок. Исключения составляют витамин D, который образуется в коже человека под действием ультрафиолетового света; витамин A, который может синтезироваться из предшественников, поступающих в организм с пищей; ниацин, предшественником которого является аминокислота триптофан. Кроме того, витамины K и В3 обычно синтезируются в достаточных количествах бактериальной микрофлорой толстого кишечника человека.

С нарушением поступления витаминов в организм связаны 3 принципиальных патологических состояния: недостаток витамина — гиповитаминоз, отсутствие витамина — авитаминоз, и избыток витамина — гипервитаминоз.

На 2012 год 13 веществ (или групп веществ) признано витаминами. Ещё несколько веществ, например карнитин и инозитол, находятся на рассмотрении.

К моменту установления химической структуры витамины назывались буквами латинского алфавита по мере их открытия: А, В, С, D и т. д. некоторые витамины получили свое название от первых букв лечебного эффекта или заболевания. Например, название витамина Р происходит от «permeare» - проникать, поскольку он уменьшает проницаемость сосудов; витамин РР назван первыми буквами заболевания «pellagra preventiva» и т. д.

Комиссией по номенклатуре биохимической секции Международного общества по чистой и прикладной химии (IUPAC) были приняты современные названия витаминов, отображающие их химическую природу или биологическое действие, иногда с приставкой «анти-», указывающей на способность того или иного витамина предотвращать или устранять развитие определенного заболевания.

До настоящего времени классификация витаминов строилась, исходя из растворимости их в воде или жирах. Поэтому первую группу составляли водорастворимые витамины (C, P и вся группа B), а вторую — жирорастворимые витамины — липовитамины (A, D, E, K). Однако ещё в 1942-1943 гг. академик А. В. Палладин синтезировал водорастворимый аналог витамина К - викасол. А за последнее время получены водорастворимые препараты и других витаминов этой группы. Таким образом, деление витаминов на водо- и жирорастворимые до некоторой степени теряет свое значение. Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причём их депо являются жировая ткань и печень. Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются и при избытке выводятся с водой. Это объясняет бо́льшую распространённость гиповитаминозов водорастворимых витаминов и гипервитаминозов жирорастворимых витаминов.

Недостаток поступления витаминов с пищей, нарушение их всасывания или нарушение их использования организмом приводит к развитию патологических состояний, называемых гиповитаминозами.



Основные причины гиповитаминозов

  • Недостаток витаминов в пище;

  • Нарушение всасывания в ЖКТ;

  • Врождённые дефекты ферментов, участвующих в превращениях витаминов;

  • Действие структурных аналогов витаминов (антивитамины).

Потребность человека в витаминах зависит от пола, возраста, физиологического состояния и интенсивности труда. Существенное влияние на потребность человека в витаминах оказывают характер пищи (преобладание углеводов или белков в диете, количество и качество жиров), а также климатические условия.

По химическому строению и физико-химическим свойствам (в частности, по растворимости) витамины делят на 2 группы.

А. Водорастворимые


  • Витамин В1 (тиамин);

  • Витамин В2 (рибофлавин);

  • Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид, витамин В3);

  • Пантотеновая кислота (витамин В5);

  • Витамин В6 (пиридоксин);

  • Биотин (витамин Н);

  • Фолиевая кислота (витамин Вс, В9);

  • Витамин В12 (кобаламин);

  • Витамин С (аскорбиновая кислота);

  • Витамин Р (биофлавоноиды).

Б. Жирорастворимые

  • Витамин А (ретинол);

  • Витамин D (холекальциферол);

  • Витамин Е (токоферол);

  • Витамин К (филлохинон).

  • Существует также условный или устаревший термин «витамин F», под которым понимается общность нескольких незаменимых жирных кислот: олеиновой, арахидоновой, линолевой и линоленовой, некоторые авторы включают в эту общность только линолевую и линоленовую кислоту. Эту группу веществ могут относить к витаминоподобным жирорастворимым веществам или к веществам с сомнительными витаминными свойствами; используется также термин «эссенциальные жирные кислоты». Ранее некоторые авторы относили «витамин F» к витаминам.

Также выделяют витаминоподобные вещества:

- жирорастворимые – Q (убихинон);

- водорастворимые – В4 (холин), Р (биофлавоноиды), В7 (карнитин), В8 (инозит), U (S-метилметионин), N (липоевая кислота), В13 (оротовая кислота), В15 (пангамовая кислота).

Разные химические формы одного и того же витамина называют витамерами. Они оказывают практически одинаковое биологическое действие, но отличаются выраженностью влияния на организм. Витамеры обозначаются одной латинской буквой с разными цифровыми индексами, например, витамеры А1 и А2, витамеры К1 и К2 и т. д.



Свойства витаминов

Независимо от своих свойств, витамины характеризуются общебиологическими свойствами:

1. В организме витамины не образуются, их биосинтез осуществляется вне организма. Они должны поступать с пищей. Тех витаминов, которые синтезируются кишечной микрофлорой, обычно недостаточно для покрытия потребностей организма. Исключением является витамин РР, который может синтезироваться из триптофана и витамин D (холекальциферол), синтезируемый из холестерола.

2. Витамины не являются пластическим материалом. Исключением является витамин F.

3. Витамины не служат источником энергии. Исключение – витамин F.

4. Витамины необходимы для всех жизненных процессов организма и биологически активны уже в микро количествах.

5. При поступлении в организм они оказывают влияние на биохимические процессы, протекающие в любых тканях и органах, т.е. они не специфичны по органам.

6. В повышенных дозах могут использоваться в лечебных целях в качестве

Поливитаминные препараты — фармакологические препараты, содержащие в своём составе комплекс витаминов и минеральные соединения.

Единственным натуральным пищевым поливитамином является грудное молоко, в котором содержится ценный набор из многих эссенциальных витаминов. Для профилактики гиповитаминозов, в особенности у детей, рекомендуется использовать комплексные витаминные препараты. Поливитаминные препараты применяются не только для профилактики и лечения гиповитаминозов, но и в комплексной терапии таких расстройств питания, как гипотрофия или паратрофия.

Высокий уровень метаболизма у детей, не только поддерживающий жизнедеятельность, но и обеспечивающий рост и развитие детского организма, требует достаточного и регулярного поступления не только витаминов, но и минералов. По мнению ученых, для российских детей и подростков весьма актуально применение витамино-минеральных комплексов.
Водорастворимые витамины. Особенности всасывания водорастворимых витаминов в желудочно-кишечном тракте

Витамин B1 (тиамин, антиневритный)

Структура витамина включает пиримидиновое (1) и тиазоловое (2) кольца, соединённые метановым мостиком (рис. 1).



Рис. 1. Структура витамина В1




Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5




©kzref.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет