Витамины это вещества белковой природы

Роспотребнадзор (стенд)

О роли витаминов и минеральных веществ в питании человека — Надзор по гигиене питания

О роли витаминов и минеральных веществ в питании человека

О роли витаминов и минеральных веществ в питании человека

Витаминыявляются биологическими регуляторами различных процессов, протекающих в живом организме. Для нормальной жизнедеятельности человека они необходимы в небольших количествах. Общая суточная потребность организма в различных витаминах составляет 0,1-0,2 г. Большинство витаминов не синтезируется человеческим организмом, поэтому они должны поступать вместе с пищей. В настоящее время известно более 50 витаминов и витаминоподобных веществ. По растворимости витамины классифицируют на две группы: жирорастворимые и водорастворимые.

Минеральные вещества участвуют в пластических процессах организма — формировании и построении тканей, особенно костной, в водно-солевом обмене, поддержании кислотно-щелочного равновесия, осмотического давления крови, обеспечивают протекание многих ферментативных процессов.

Общее содержание минеральных веществ в большинстве пищевых продуктов составляет в среднем 1%. Все минеральные элементы делят на три группы: макроэлементы (Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S), содержащиеся в пище в относительно больших количествах (более 1 мг%), микроэлементы (Fe, Zn, Cu, I, F и др.), концентрация которых невелика (менее 1 мг%) и ультрамикроэлементы (Sn, Pb, Hg и др.), присутствующие в продуктах в «следовых» количествах

Характеристика основных витаминов и минеральных веществ

Источник

Щитовидная железа

Тироксин и трийодтиронин поступают в кровь и транспортируются тироксинсвязывающими белками (альбуминами и преальбуминами). Свободного гормона не более 0,3%. Разрушаются гормоны в печени в результате образования конъюгатов с глюкуроновой и серной кислотами, при этом высвобождается йод. Эффекты реализуются по мембранно-внутриклеточному и цитозольному типам. Калоригенный эффект проявляется повышением потребления кислорода и повышенным образованием тепла (это обусловлено разобщением клеточного дыхания и окислительного фосфорилирования) кроме того активируется АТФ — зависимое выкачивание натрия из клеток, на которое тратится 25-40% всей энергии АТФ. Еще один важный эффект этих гормонов — стимуляции отдельных этапов синтеза белка.

Паратгормон — одиночная полипептидная цепь. Скорость секреции его зависит от концентрации ионов кальция в сыворотке крови: повышение концентрации снижает секрецию. Действует по мембранно-внутриклеточному механизму.

Кальцитонин — одоцепочечный полипептид (32 АК). Повышение концентраци ионов кальция активирует секркцию гормона.. Действует изменяя активность кальциевого насоса (через калцийзависимую АТФ-азу). Действие этих двух гормонов тесно связано с витамином Д.

В мозговом слое продуцируются два катехоламина — адреналин и норадреналин. Их образование включает следующие этапы: тирозин (АК) — диоксифенилаланин (ДОФА) — диоксифенилэтиламин (дофамин) — норадреналин — адреналин . Эффекты реализуются по мембранно-внутриклеточному типу. В печени и мышцах активируют гликогенолиз (распад гликогена) это приводит к увеличению концентрации глюкозы и накоплению лактата. Стимулируют липолиз, в следствии чего в кровоток высвобождаются жирные кислоты.

Корковый слой продуцирует около 30 стероидных гормонов, содержащих 19 или 21 атом углерода. Различают три группы стероидов: глюкокортикоиды — преимущественно влияют на углеводный обмен, минералокортикоиды — на минерально-водный и половые гормоны (андрогены и эстрогены). Кортикостероиды синтезируются на основе холестерола . Важный этап этого процесса — гидроксилирование — катализирует цх Р-450 , а кофермент — НАДФН . Транспортируются гормоны специфическим a -глобулином (транспортином). Эффект реализуется по цитозольному типу, через изменение скорости продукции специфических белков в клетках-мишенях. В результате в печени увеличивается гликогенез (синтез гликогена) и глюконеогенез (образование глюкозы) из АК в связи с повышением активности аминотрансфераз, пируваткарбоксилазы, гликогенсинтетазы и глюкозо-6-фосфотазы.

Интенсивный синтез белков в печени сопровождается торможением синтеза белков в мышцах, активацией расщепления белков в лимфоидной ткани. В них снижается уровень свободных АК и теряется белковый азот, увеличивается синтез мочевины и развивается отрицательный азотистый баланс. При длительных воздействиях кортикостероидов развивается атрофия мышц. Подавляя белковый синтез в лимфоидной ткани, кортекостероиды препятствуют образованию антител (которые являются белками), участвующих в формировании аллергической ответной реакции организма. Т.е. Кортикостероиды таким путем снижают интенсивность аллергических реакций. Кроме того эти гормоны активируют синтез липидов.

Альдостерон — минералокортикоид. Это липофильное соединение, которое проникает в цитоплазму клеток (цитозотльный тип) и активирует транскирипцию генов, содержащих информацию о структуре натрий-транспортных белков эпителия канальцев почек. Синтез в клетках таких белков приводит к усиленному переносу ионов натрия из первичной мочи обратно в кровь.

Поджелудочная железа

Инсулин — глобулярный белок, синтезируется в виде предшественника, затем активируется. Мишенями инсулина (т.е. где есть рецепторы) являются мышечная, соединительная и жировая ткани. Мало рецепторов содержат гепатоциты и совсем нет у нервных клеток. Эффект реализуется по мембранному типу. Кроме того существует еще и мембранно-внутриклеточные эффекты при участии цГМФ и цАМФ. В совокупности инсулин активирует: транспорт в клетку глюкозы, АК, ионов калия и кальция, превращение глюкозы по основному пути, синтез гликогена и триацилглицеридов. Инсулин тормозит: расщепление гликогена (гликогенолиз) и образование глюкозы (глюконеогенез), расщепление жиров, образование кетоновых тел и синтез холестерола, протеолиз, обмен АК и образование мочевины.

Глюкагон — образуется в виде предшественника. Действует по мембранно-внутриклеточному типу. Мишень — гепатоциты, миоциты и жировая ткань. Гормон повышает концентрацию глюкозы в крови за счет расщепления гликогена, угнетения синтеза белка, активации распада белка и липидов. Т.е. глюкагон — антагонист инсулина.

Гормоны половых желез

Эстрогены — женские половые гормоны, продуцируются яичниками и в ограниченном количестве надпочечниками. Стероидной природы, эффекты реализуются по цитозольному механизму.

Гестогены — гормоны желтого тела. Важнейший — прогестерон , который синтезируется также плацентой и надпочечниками. Механизм действия — цитозольный, мишени: эндометрий, плацента, молочные железы.

Релаксин — гормон желтого тела полипептидной природы, состоит из двух цепей, связанных полипептидным мостиком.

Андрогены — мужские половые гормоны. Тестостерон и дигидротестостерон. Ткани-мишени — простата, мышцы. Эффект реализуется по цитозольному типу. Выраженно активируют синтез белка в миоцитах. На основе этих веществ синтезированы анаболические стероиды. Отношение анаболической активности к андрогенной у лучших из этих соединений выше чем у тестостерона в 5-12 раз.

Эсторгены и андрогены являются по отношению к рецепторам друг друга антигормонами (т.е. по аналогии с ферментами — конкурентными ингибироами). Поэтому в онкологической практике применяют для лечения опухолей половой сферы у самок — тестостерон, у самцов — эстрадиол.

Витамины

К этой группе веществ относятся низкомолекулярные органические соединения, которые не выполняют пластической функции и не синтезируются в организме вообще или синтезируются в ограниченном количестве микрофлорой кишечника. Эти вещества проявляют активность в малых количествах, но с ними связаны многие метаболические процессы, которые протекают при участии ферментов. Существуют также витаминоподобные вещества, которые не отвечают всем вышеперечисленным признакам.

Номенклатура основана на использовании заглавных букв латинского алфавита и по систематике ИЮПАК используют названия, отражающие химическую природу и функцию витаминов. Классифицировать витамины по химической природе невозможно, т. к. большинство из них относится к разным классам химических соединений. Но по отношению к растворителям их разделяют на водо- и жирорастворимые. По физиологическому действию на организм различают:

1. повышающие общую сопротивляемость организма (А, С, В₁, В₂, РР)

2. антигеморрагические (С, Р, К)

3. антианемические (С, В₁₂, фолиевая кислота)

4. антиинфекционные (А, С)

5. регуляторы зрения (А, В₂, С)

Обеспеченность организма витаминами выражается в трех формах:

1. Авитаминоз — полный дефицит какого-либо витамина. Основная причина — нарушение всасывания его в кишечнике, воспаления и дистрофические изменения печени, дисбактериозы,

2. Гиповитаминоз — частичный дефицит витамина, полигиповитаминоз — нескольких витаминов,

3. Гипервитаминоз — избыток витамина (чаще А, Д, С).

Основная биохимическая роль некоторых витаминов

Витамин В₁, тиамин . В организме превращается в кофермент ТДФ. Коферментные функции: в составе дегидрогеназ обеспечивает окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты и альфа-кетоглутаровой кислоты.

Витамин В₂, рибофлавин . Коферментная форма: ФМН и ФАД . Участвует в транспорте протонов и электронов водорода от НАД-зависимых дегидрогеназ (где кофермент НАД) на кофермент Q , участвует в дегидрировании аминокислот, кето- и оксикислот.

Витамин В₃ , пантотеновая кислота . Коферментная форма — КоА . Участвует в дегидрировании и дегидратации ацильных остатков в составе ацил-КоА (при b -окислении ЖК).

Витамин В₅ ( PP ), никотиновая кислота . Коферментная форма: НАД и НАДФ . Функционирует в составе дегидрогеназ в процессе транспорта водорода от окисляемых субстратов на второе звено дыхательной цепи, на флавопротеид. В отличие от многих витаминов синтезируется в организме из АК триптофана.

Витамин В₆, пиридоксаль . Поступает в организм в виде пиридоксина , который фосфорилируется в печени, а затем окисляется до пиридоксальфосфата . Это коферментная форма, которая участвует в реакциях переаминирования и декрбоксилирования аминокислот, обезвреживании биогенных аминов, биосинтезе сфинголипидов и гликогенолизе.

Витамин Н, биотин . Синтезируется микрофлорой кишечника. Биотин является коферментом карбоксилаз.

Витамин В_с , фолиевая кислота . Участвует в синтезе пуринов, пиримидинов, глицина, метионина.

Витамин В₁₂ , цианкобаламин. Участвует в реакциях синтеза метионина, в превращении метилмалонил-КоА (продукт окисления ЖК с нечетным числом углеродных атомов) в сукцинил КоА , который поступает в ЦТК, в образовании коферментных форм фолацина и опосредовано в синтезе ДНК.

Витамин С , аскорбиновая кислота. Основная функция — донор водорода в окислительно-восстановительных реакциях (при этом превращается в дигидроаскорбиновую кислоту). Участвует в превращениях ароматических аминокислот:

— гидроксилировании триптофана в положении 5 (синтез серотонина)

— гидроксилировании ДОФА (образование норадреналина)

— гидроксилировании стероидов (синтез кортекостероидов)

— гидроксилировании остатков пролина и лизина в проколлагене (образование коллагена).

Кроме того, в кишечнике обеспечивает восстановление трехвалентного железа в двухвалентное для того, чтобы оно могло всосаться.

Витамин А , ретинол. Две формы: ретинол — спирт, ретинал — альдегид. В тканях витамин А превращается в сложные эфиры: ретинил-пальминат, ретинилацетат, ретинилфосфат. Предшественник — каротин известен в альфа, бета и гамма формах. Наиболее активен бета-каротин, при расщеплении одной его молекулы образуется две молекулы ретиналя. Компонентом светочувствительных пигментов сетчатки глаза является 11-цис-ретиналь. В палочках содержится зрительный пигмент родопсин, в колбочках — йодопсин. Оба белки с 11-цис-ретиналем в качестве простетической группы. Кванты света вызывают изомеризацию 11-цис-ретиналя в трансретиналь, после чего происходит распад пигмента на свободную белковую часть — опсин и трансретиналь. Родопсин и йодопсин встроены в мембрану светочувствительных клеток сетчатки, поэтому фотоизомеризация ретиналя приводит к местной деполяризации мембраны. В результате возникает электрический импульс, который распространяется по нервному волокну. Восстановление родопсина и йодопсина происходит при участии ретиналь-изомеразы.

Витамин Д , кальциферол. Поступает в организм в виде предшественников, основной из которых — 7-дегидрохолестерол, который после воздействия УФ-лучей в коже превращяется в холекальциферол (Д₃), предшественник — эргостерин по такому же механизму превращается в эргокальциферол (Д₂), а Д₁ — это их смесь. В результате ряда химических модификаций витамин Д превращается в 1,25 дигидрооксихолекальциферол. Это вещество в клетках слизистой оболочки кишечника участвует в превращении кальцийсвязывающего белка из предшественника в активную форму. Он ускоряет всасывание ионов кальция из просвета кишечника.

Витамин Е , токоферол . Существует альфа, бета, гамма, дельта формы. Основная функция — регуляция интенсивности свободнорадикального окисления. Это проявляется ограничением скорости процессов перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот в составе липидов клеточных мембран. Является синергистом селена (взаимно улучшают действие). Селен — кофактор фермента глутатионпероксидазы, которая инактивирует гидроперекиси липидов мембран, а токоферол тормозит образование таких гидроперекисей.

К ним относятся соединения, которые не являются обязательными компонентами пищи (т.н. нутриенты) и их дефицит не сопровождается характерными, четко выраженными симптомами.

Холин . Всасываясь в стенки кишечника там фосфорилируется, образуя фофсохолин. Принимает участие в синтезе фосфатидов и ацелилхолина, а также он является донором метильной группы в реакциях переметилирования (трансферазы).

Липоевая кислота . Выполняет роль кофермента окислительного декарбоксилирования пировиноградной и альфа-кетоглутаровой кислот. Является сильным восстановителем предотвращает быстрое окисление витамин Е и С, т.е. поддерживает и их высокий уровень.

Оротовая кислота . Исходный продукт для синтеза УТФ (компонента молекулы нуклеиновой кислоты). В виде оротата калия применяется при нарушениях белкового обмена.

Пангамовая кислота . Участвует в процессах переаминирования как донор метильной группы, активирует окислительно-восстановительные процессы, способствует накоплению макроэргических соединений, обезвреживанию токсинов.

Убихинон , коэнзим Q . Функция — транспорт водорода через липидный слой мембран.

ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ IV .5.

1. Бышевский А. Ш., Терсенов О. А. Биохимия для врача // Екатеринбург: Уральский рабочий, 1994, 384 с.;

2. Пустовалова Л.М. Практикум по биохимии // Ростов-на Дону: Феникс, 1999, 540 с.

[an error occurred while processing this directive]

Источник