§ 31. Витамины и их роль в организме человека
1. Какие биологически активные вещества вам известны и что они собой представляют? 2. Что такое активный центр фермента и кофермент? 3. Что такое рахит и каковы его причины?
1. Какие биологически активные вещества вам известны и что они собой представляют? 2. Что такое активный центр фермента и кофермент? 3. Что такое рахит и каковы его причины?
Витамины (от лат. вита — жизнь) — историческое название большой группы биологически активных веществ различной химической природы, которые обычно поступают в организм с пищей и часто входят в состав ферментов, становясь их коферментами. В отличие от других пищевых веществ, витамины не являются материалом для биосинтеза или получения энергии, однако участвуют практически во всех процессах обмена веществ.
Витамины необходимы организму в очень малых количествах, однако при их недостатке быстро развиваются гиповитаминозы, а при нехватке — авитаминозы, которые могут иметь даже смертельный исход. Избыток витаминов (гипервитаминоз) в организме менее опасен, но в ряде случаев может привести к тяжёлым отравлениям и нарушить обмен веществ.
Недостаток витаминов в организме может быть восполнен применением содержащих их препаратов, получаемых химическим путём, микробиологическим синтезом или из природных источников.
В настоящее время известно свыше 20 витаминов. Их классифицируют на водорастворимые и жирорастворимые. Водорастворимые витамины (С, витамины группы В, РР и др.) поступают в организм человека в виде водных растворов. Жирорастворимые витамины (А, D, Е, К) растворяются в жирах пищи и всасываются вместе с ними. У очень пожилых людей или людей с заболеваниями печени нарушено выделение желчи и жиры усваиваются плохо. Поэтому у них наблюдается недостаток в организме жирорастворимых витаминов — гиповитаминоз или даже авитаминоз.
Витамин С (аскорбиновая кислота) необходим для нормального роста организма. Он регулирует обмен углеводов и белков, участвует в образовании одного из главных белков соединительной ткани — коллагена и стимулирует заживление ран. Кроме того, витамин С способствует усвоению железа в кишечнике, усиливает иммунитет, обезвреживает некоторые ядовитые вещества и токсичные продукты, образующиеся в самом организме. В сутки человеку нужно получать около 50 мг этого вещества. При увеличении нагрузки (физической или умственной) доза витамина должна быть увеличена до 100 или 200 мг в сутки (рис. 55). Витамин С содержится в овощах и фруктах, но больше всего его в плодах шиповника, чёрной смородине, облепихе и сладком перце. Длительная нехватка (3—4 месяца) этого витамина в пище приводит к заболеванию цингой. На фоне снижения умственной и физической работоспособности, вялости, поражения кожи возникает повышенная кровоточивость. Она вызвана увеличением проницаемости стенок сосудов. Начинаются боли в суставах и мышцах. Дёсны кровоточат, зубы расшатываются и выпадают. Если не возместить недостаток этого витамина, то человек может погибнуть.
Витамин B1 (тиамин) играет важную роль как составная часть ферментов углеводного обмена и обмена аминокислот. Тиамин необходим для нормальной работы нервной, эндокринной и иммунной систем. Суточная потребность в нём составляет всего 2 мг. Если человеку приходится жить и работать в холодном климате, то количество тиамина в пище должно быть увеличено в 1,5—2 раза. Наиболее богаты тиамином изделия из муки грубого помола, содержащие отруби, а также бобовые растения: горох, фасоль, соя.
При недостатке витамина B1 сначала возникает бессонница, повышенная раздражительность, беспокойство, головные боли. Появляются слабость и боли в ногах. Эта болезнь имеет историческое название бери-бери, а современное название полиневрит.
Витамин В2 (рибофлавин) необходим для обеспечения нормального зрения, роста и развития детей, а также для синтеза главного источника энергии в организме — АТФ. Его суточная потребность составляет 1—2 мг в сутки. Главными источниками витамина В2 являются молоко и молочные продукты, яйца, печень, мясо, рыба, хлеб, гречневая крупа. Однако при термической обработке пищевых продуктов содержание рибофлавина в них снижается почти на 50%. Нехватка витамина В2 в организме может возникать при беременности или тяжёлых физических нагрузках. При значительной нехватке этого витамина возникает воспаление слизистой оболочки языка, уголков рта, губ. Плохо заживают повреждения кожи, слезятся глаза, развивается светобоязнь.
Витамин РР (никотиновая кислота) обеспечивает в организме нормальную интенсивность энергетического обмена. При недостатке никотиновой кислоты развивается пеллагра — тяжёлое заболевание, связанное с поражением центральной нервной системы, желудочно-кишечного тракта и кожи. При этом заболевании отмечаются раздражительность, нарушение чувствительности кожных покровов, снижение двигательной активности, потеря устойчивости при ходьбе, психозы и психическая депрессия. Возникает воспаление языка, нарушается секреция желудочного сока, развиваются упорные поносы. Поражение кожи характеризуется симметричным воспалением лица и открытых частей тела. Развитие пеллагры может быть связано с однообразным питанием и использованием в качестве основного продукта зерновых культур, особенно кукурузы. Важнейшими пищевыми источниками витамина РР служат крупы, хлеб грубого помола, бобовые, внутренние органы животных (печень, почки, сердце), мясо, рыба, а также некоторые овощи. Очень высоко содержание никотиновой кислоты в дрожжах, сушёных грибах.
Витамин А (ретинол) обеспечивает нормальный рост организма, формирование скелета, размножение клеток кожных покровов, необходим для нормального зрения. Потребность организма в этом витамине составляет приблизительно 1 мг в сутки. Этот витамин содержится только в продуктах животного происхождения: в печени рыб и других животных, яйцах, масле, сметане. В растениях присутствует растительный пигмент бета-каротин, из которого в организме человека медленно образуется витамин А. При нормальном питании в печении человека образуется депо этого витамина. Первым симптомом нехватки витамина А является куриная слепота, то есть снижение способности различать цвета в полумраке. Затем на склере глаза появляется то, что в народе называется бельмом. Отсутствие лечения быстро приводит к слепоте. Недостаток витамина способствует развитию различных поражений кожи — дерматитов.
Витамин D (калъциферол) регулирует обмен кальция и фосфора и необходим для нормального образования костной ткани. Он повышает всасывание этих минеральных веществ в тонком кишечнике и способствует их отложению в костях. Дети испытывают особую потребность в этом витамине, поэтому суточная доза для них несколько больше, чем для взрослых, и составляет 10—25 мг. Витамином D богаты в основном продукты животного происхождения: печень рыб, молочные продукты, яйца. Кроме того, витамин D вырабатывается в коже под действием ультрафиолетового излучения, то есть при загаре. У детей D-авитаминоз проявляется в виде болезни, называемой рахитом. При этом у них наблюдаются судороги, они отстают в развитии, кости голеней искривляются, окостенение родничков черепа задерживается. Рахит чаще всего наблюдается у городских детей, которые бывают на солнце намного меньше, чем их деревенские сверстники.
Витамин Е (токоферол) является универсальным защитником клеток организма от повреждения чрезвычайно активными химическими соединениями, которые называют свободными радикалами. Витамин Е не даёт свободным радикалам кислорода разрушать клеточные мембраны. Источником этого витамина являются растительные масла, особенно нерафинированные. Витамин Е содержится также в печени, яйцах, хлебобулочных изделиях, гречке, бобовых. Суточная потребность в этом витамине составляет 10 мг.
Витамин К (филлохинон) участвует в образовании протромбина, без которого невозможно свёртывание крови. Суточная потребность в этом витамине не очень велика — доли миллиграмма. Витамином К богаты многие продукты: цветная капуста, салат, кабачки, говяжья печень. Кроме того, этот витамин вырабатывается бактериями, живущими в толстом кишечнике.
Входя в состав ферментов, витамины усиливают действие других биологически активных веществ, повышают иммунитет и сопротивляемость организма к болезням, стимулируют рост и регенерацию тканей. Например, витамин А участвует в процессах восприятия света, витамин D — усвоения кальция, витамин К — свёртывания крови, витамины С и РР — практически во всех процессах обмена веществ и т. д.
Большинство витаминов не синтезируется в организме и должно регулярно поступать с питанием. Витамины В1, В2, РР и К продуцируются бактериями, живущими в тонком кишечнике. Витамин D может образовываться в коже под действием солнечного света.
Витамины. Гиповитаминоз. Авитаминоз. Гипервитаминоз
Ответьте на вопросы
1. Что такое витамины? В чём их отличие от других веществ, входящих в состав пищи? 2. Какие заболевания, связанные с нарушением нормального поступления витаминов в организм человека, вам известны? 3. Как классифицируют витамины? Приведите примеры. 4. Каковы источники поступления витаминов в организм человека? 5. Какова роль витаминов в организме человека?
Почему избыток одного витамина не может заменить недостаток другого?
Источник
Витамины — низкомолекулярные вещества, обладающие большой биологической активностью, необходимые для жизнедеятельности организмов. Натуральные (естественные) витамины за редким исключением не синтезируются в организме человека. Витамины бывают водорастворимые (С, Р, группы В) и жирорастворимые (A, D, Е, К).
Свойства витаминов:
Отсутствие витаминов — авитаминоз; недостаток витаминов — гиповитаминоз.
Витамин А (ретинол) участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Содержится в сливочном масле, печени, молоке, рыбьем жире. В моркови содержится провитамин А — каротин; в печени он превращается в витамин А. Суточная доза — 1,5 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: задержка роста, сухость и помутнение роговицы, «куриная слепота» (нарушение сумеречного зрения), сухость кожи, снижение иммунитета.
Витамин D (антирахитический, кальциферол) стимулирует образование костной ткани, регулирует обмен кальция и фосфора. Содержится в масле, печени трески, желтке, рыбьем жире. Может образовываться в коже из эргостерина (провитамин D) под действием ультрафиолетовых лучей. Суточная доза — 0,01-0,02 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: рахит (размягчение костей, искривление костей ног, уплощение груди, незарастание родничков, позднее появление зубов).
Витамин С (аскорбиновая кислота) участвует в окислительно-восстановительных реакциях, необходим для образования коллагена. Содержится в смородине, лимонах, клюкве, зеленом луке, картофеле. Суточная доза — 50 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: цинга (повышенная утомляемость, кровоточивость десен, выпадение зубов, кровоизлияния, снижение иммунитета).
Витамин B1 (тиамин) участвует в регуляции обмена белков, жиров и углеводов. Содержится в дрожжах, орехах, нешлифованном рисе, печени, желтке яйца. Суточная доза — 2,5 мг. Признаки гипо- и авитаминоза — «бери-бери» (паралич конечностей и атрофия мышц).
Витамин В6 (пиридоксин) участвует в обмене аминокислот. Содержится в дрожжах, рисе, мясе, бобах. Суточная доза — 2,5 мг. Признаки гипо- и авитаминоза: воспаление кожи и нервов.
Это конспект по теме «Витамины и их роль в обмене веществ». Выберите дальнейшие действия:
Источник
Большинство витаминов не синтезируются клетками и поступают в организм вместе с пищей. Исключениями являются витамины D, К и В3. Витамин D синтезируется в коже под действием ультрафиолетовых лучей, а К и В3 синтезируют бактерии кишечника.
Многие витамины являются составной частью ферментов и участвуют в ускорении биохимических реакций, влияя на обмен веществ. К витаминам не относятся микроэлементы и незаменимые аминокислоты.
О витаминах можно сформулировать несколько тезисов:
Рис. 1. Признаки авитаминоза.
Разные продукты содержат разные витамины, поэтому, чем разнообразнее рацион, тем больше возможности получить все необходимые вещества в суточной норме. Однообразное питание (только каши или только мясо) приводит к гиповитаминозу.
Часть витаминов теряется при приготовлении пищи. Например, витамин С разрушается уже при 60°С. При этом некоторые витамины не усваиваются без термической обработки.
«Натуральные» витамины, т.е. полученные из продуктов питания, абсолютно идентичны синтетическим.
Витамины делятся на два вида:
Общее действие, норма и нахождение в продуктах представлено в таблице “Витамины”.
Название
Действие
Суточная норма
Где находятся
Регулирует синтез белка, влияет на рост волос, ногтей, участвует в поддержании иммунных реакций, функции зрения, способствует эластичности кожи, является антиоксидантом.
Печень, молочные продукты, яичный желток.
Помогает извлекать энергию из углеводов, способствует нормальному функционированию нервной системы.
Бобовые, фундук, печень, отруби
Необходим для образования эритроцитов, антител, для регуляции роста и репродуктивной функции в организме, важен для здоровья кожи, ногтей, роста волос.
Куриная печень, дрожжи, яйца, молочные продукты.
Участвует в обмене липидов и углеводов, улучшает память.
Фасоль, гречка, ржаной хлеб, мясо, печень.
Способствует обмену жиров, прохождению нервных импульсов, регулирует уровень инсулина и холестерина.
Рис, овсянка, проросшие зёрна пшеницы, шпинат, печень, молоко.
В5 – пантотеновая кислота
Участвует в белковом и жировом обмене.
Рис, дрожжи, субпродукты
Участвует в обмене веществ и кровообращении.
Регулирует белковый и жировой баланс, участвует в синтезе ферментов.
Печень, яйца, сыр, мясо, зелёный горошек, яблоки, картофель.
Влияет на передачу генетической информации и уровень гемоглобина.
Зелёные овощи, яйца, бананы, орехи.
Участвует в кроветворении, поддерживает уровень гемоглобина.
Морепродукты, морская капуста, икра, творог.
С – аскорбиновая кислота
Влияет на образование коллагена, способствует защитным реакциям организма, делает кровеносные сосуды эластичными.
Смородина, шиповник, цитрусовые, капуста и картофель.
Группа D – эргокальциферол, холекальциферол, дигидротахистерол.
Участвует усвоение кальция и фосфора организмом, в формировании и росте костей, способствует развитию зубов.
Солнечный свет, рыба, яйца.
Защищает мембраны клеток от повреждающего действия кислорода, способствует кровообращению, участвует в формировании мышц.
Растительные масла, орехи
Способствует свертываемости крови.
Цветная капуста, шпинат, куриное мясо.
Рис. 2. Содержание витаминов в продуктах питания.
Бета-каротин находится в овощах (морковь, петрушка, перец) и является предшественником ретинола, а триптофан (аминокислота) – ниацина. Попав в организм, бета-каротин синтезирует витамин А, как триптофан – витамин В3.
Несмотря на то, что большинство витаминов поступает в организм исключительно из внешней среды, они играют значительную роль в метаболизме. Без витаминов нарушается работа органов, ослабевает иммунитет, развиваются различные заболевания.
Витамины выполняют следующие функции в организме человека:
Рис. 3. Участие витаминов в метаболизме.
Из урока биологии 8 класса узнали об особенностях витаминов – органических веществ, участвующих в обмене веществ. Рассмотрели их действие на организм человека, суточную норму, источники основных витаминов, а также их значение для организма.
Источник