Витамин химическое строение свойства

Тема 2. Витамины. Лекция 2

Вопрос 1.Витамины. Общая характеристика. Классификация.

Вопрос 2.Водорастворимые витамины: строение, биологическая активность, свойства, методы получения.

Вопрос 3.Жирорастворимые витамины: строение, биологическая активность, свойства, методы получения.

Вопрос 4. Методы определения витаминов.

Вопрос 1.Витамины – это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, являющиеся биорегуляторами процессов, протекающих в живом организме. В связи с отсутствием механизмов биосинтеза витаминов в организме или их ограниченностью (малая скорость) они должны ежедневно поступать с пищей в малых количествах от нескольких мкг до нескольких мг в сутки (за исключением витамина Д, который может синтезироваться в коже человека под действием УФ-лучей). В отличие от других незаменимых факторов питания витамины не являются пластическим материалом (не включатся в структуру тканей) и источником энергии, а исключительно используются организмом в основном в обмене веществ как биокатализаторы (почти все водорастворимые витамины, а также жирорастворимый витамин К, являются кофакторами или коферментами биологических катализаторов – ферментов). Стоит отметить, что для разного рода живых существ одно и то же вещество может либо являться, либо не являться витамином. Например, аскорбиновая кислота является витамином для человека, а вот крысы или собаки не нуждаются в ней, поскольку она может синтезироваться в их организмах.

Исторический очерк. Людям еще с глубокой древности было известно, что отсутствие некоторых продуктов питания в пищевом рационе может быть причиной заболевания (бери-бери, куриная слепота, цинга, рахит). Но только в 1880 году русским ученым Николаем Ивановичем Луниным была экспериментально доказана в опытах на мышах необходимость неизвестных компонентов пищи (то есть не только белков, углеводов, жиров и минеральных веществ) для нормального функционирования организма. Название же витамины получили по предложению польского биохимика К.Функа. В 1912 году он выделил из рисовых отрубей вещество (витамин В₁), предохраняющее от заболевания бери-бери и назвал его витамин от слов Vita — жизнь (лат.) и амин, поскольку соединение содержало аминогруппу.

Классификация.Основана на их растворимости в воде или неполярных органических растворителях, либо химическом строении.

Согласно первой различают:

— водорастворимые – витамины группы В, Н, С, РР;

— жирораствоимые – витамины А, Д, Е и К.

По своей химической структуре витамины многообразны и являются производными ненасыщенных γ-лактонов, β-аминокислот, амидов кислот, циклогексана, нафтохинона, имидазола, пиридина, пиримидина, пиролла, бензопирана, тиазола, изоаллоксазила и других циклических систем. Согласно химической классификации витамины делят на:

— витамины алифатического ряда – С, В₃;

— витамины алициклического ряда – А и Д;

— витамины ароматического ряда – К;

Помимо витаминов различают также витаминоподобные соединения — группу разнообразных химических веществ, частично синтезируемых организмом и обладающих свойствами витаминов. К ним относят холин (витамин В₄), липоевая кислота, пангамовая кислота (витамин В₁₅), оротовая кислота (витамин В₁₃), инозит (витамин Н₃), убихинон, парааминобензойная кислота (витамин Н₁), карнитин, линолевая и линоленовая кислоты, витамин U, биофлавоноиды (витамин Р) и пр.

В отдельных продуктах содержаться провитамины – соединения способные превращаться в организме человека в витамины (каротиноиды, стерины, производные нафтохинона, никотиновая кислота).

Обеспечение организма витаминами. При нормальном питании суточная потребность организма в витаминах удовлетворяется полностью. Недостаточное или неполноценное питание (например, несбалансированная диета у пожилых людей, недостаточное питание у алкоголиков, потребление полуфабрикатов) или нарушение процессов усвоения и использования витаминов могут быть причиной различных форм витаминной недостаточности, вплоть до авитаминоза. Важная роль в обеспечении организма рядом витаминов (К, B₁₂, H) принадлежит микрофлоре пищеварительного тракта. Поэтому дефицит витаминов может возникать вследствие медикаментозного лечения с использованием антибиотиков.

Только немногие из витаминов, такие, как A, D, Е, В₁₂, могут накапливаться в организме. Поэтому витаминная недостаточность быстро влечет за собой болезни витаминодефицита, затрагивающие состояние кожи, клетки крови и нервную систему организма. Витаминная недостаточность излечивается посредством полноценного питания или с помощью витаминных препаратов. Явление гипервитаминоза касается лишь витаминов А и D. Избыточное количество большинства других витаминов быстро выводится из организма с мочой.

Витаминная недостаточность возникает также тогда, когда в пищевых продуктах содержатся вещества, подавляющие активность витаминов – антивитамины. По механизму их делят на три группы:

— структурные аналоги витаминов;

— ферменты, разрушающие витамины;

— соединения, дающие прочные комплексы с витаминами.

Вопрос 2.

Витамины группы В:

Витамин В₁ – тиамин – является производным пиримидина и тиазола.

Витамин В₂ — рибофлавин —состоит из флавинового красящего вещества люминохрома и спирта рибитола

Витамин В₃ – пантотеновая кислота-состоит β–аланина и пантоевой кислоты.

ВИТАМИН В₉ – ФОЛИЕВАЯ КИСЛОТА — ФОЛАЦИН

ВИТАМИН В₁₂ – ЦИАНКОБАЛАМИН

ВИТАМИН С – АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА — является γ-лактоном, близким пос троению к глюкозе. Биологически активна только L-аскорбиновая кислота, которая образует редокс-пару с дегидроаскорбиновой кислотой.

Источник