Витамины выполняют каталитическую роль

Витамины выполняют каталитическую функцию в составе активных

Витамины выполняют каталитическую функцию в составе активных центров разнообразных ферментов, а также могут участвовать в гуморальной регуляции в качестве экзогенных прогормонов и гормонов. 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. С нарушением поступления витаминов в организм связаны 3 принципиальных патологических состояния: отсутствие витамина — авитаминоз, недостаток витамина —гиповитаминоз, и избыток витамина — гипервитаминоз.

Слайд 3 из презентации «Витамины группы в по химии»

Размеры: 720 х 540 пикселей, формат: .jpg. Чтобы бесплатно скачать слайд для использования на уроке, щёлкните на изображении правой кнопкой мышки и нажмите «Сохранить изображение как. ». Скачать всю презентацию «Витамины группы в по химии.pptx» можно в zip-архиве размером 442 КБ.

Каталитические функции витаминов

Синтез витаминов

Витамины и гормоны обладают способностью в малых количествах регулировать биологические процессы. В то время как гормоны у нормальных животных являются эндогенными продуктами и вырабатываются в их собственных железах внутренней секреции, витамины представляют собой продукты экзогенной природы и вводятся в организм с пищей.

Витамины — это незаменимые сложные органические вещества разнообразной структуры, являющиеся биологическими катализаторами химических реакций или реагентами фотохимических процессов, протекающих в живой клетке. Они участвуют в обмене веществ в основном в составе ферментных систем. В организм они поступают только из внешней среды в виде ферментов или коферментов или в виде провитаминов.

Потребность человека и животных в витаминах неодинакова. Некоторые витамины — тиамин (витамин В₁), рибофлавин (В₂), пантотеновая кислота (В₃), пиридоксаль и пиридоксамин (витамины группы В₆) и некоторые другие необходимы как катализаторы химических реакций для каждой живой клетки. Другие витамины нужны не всем животным. Так, например, аскорбиновая кислота (витамин С) нужна только человеку, обезьяне и морской свинке, а остальные животные способны к самостоятельному биосинтезу (для этих животных аскорбиновая кислота не является витамином).

Некоторые ненасыщенные органические кислоты, такие как линолевая, ли-ноленовая и арахидоновая, одновременно являются пластическим и энергетическим материалом и в то же время рассматриваются как витамины группы F.

По мере открытия отдельных витаминов их обозначали как буквами латинского алфавита, так и по их биологической роли: витамин Е – токоферол (по гречески токос — деторождение, феро — несущий), витамин А — аксерофтол (ксерофтальмия — глазное заболевание) и так далее. После того как были выделены новые индивидуальные вещества близкого, аналогичного и нового биологического характера к буквам присоединили цифровые обозначения. Так, вместо наименования «витамин В» в настоящее время для обозначения различных «витаминов комплекса В» использованы наименования от «витамина В₁” до “витамина В₁₄”.

Каталитические функции витаминов

Витамины являются типичными биокатализаторами в составе ферментных систем. Специфичность фермента зависит от природы реагирующего вещества, его пространственной конфигурации и белковой части фермента. В состав фермента витамин входит в виде сложного органического вещества небелкового характера – кофермента, который соединяется с его белковой частью. Белок фермента синтезируется организмом. Витамин же поступает с пищей и превращается в кофермент путем образования эфира с фосфорной кислотой или путем соединения сначала с D-рибофуранозой (нуклеозид) и затем этерификацией фосфорной кислотой (нуклеотид).

Витамины в составе ферментов катализируют реакции превращения белков, жиров и углеводов.

Провитамины

Иногда организм животного вместо витаминов удовлетворяется получением веществ, не являющихся витаминами, но и не синтезируемых организмом. В процессе обмена веществ в организме или фотосинтеза они переходят в витамины. Их называют провитаминами. Важнейшими провитаминами являются каротиноиды. Они содержат в своей молекуле структурную часть витамина А, в который переходят при расщеплении в процессе метаболизма.

Другая большая группа провитаминов – стерины. Они содержат двойные связи, при расщеплении образующие отдельные циклы. Стерины при облучении кожи ультрафиолетовыми лучами солнечного или искусственного света переходят в витамины группы D.

Никотиновая кислота, превращающаяся в никотинамид, является провитамином РР.

Витамин F

К витаминам алифатического ряда относятся ненасыщенные кислоты — линолевая, линоленовая и арахидоновая. Они содержат от 18 до 20 атомов углерода и от 2 до 4 несопряженных двойных связей:

арахидоновая (С₂₀) (ІІІ)

Эти три природные незаменимые жирные кислоты обладают полной цис-конфигурацией

Наибольшей, физиологической активностью обладает арахидоновая кислота (III), две другие (I) и (II) способны в организме переходить в нее. Таким образом, очевидно (III) является витамином, а (I) и (II) можно рассматривать как провитамины.

Для выделения линолевой и линоленовой кислот из природного сырья применяют метод кристаллизации жирных кислот, полученных омылением подсолнечного, льняного, макового, хлопкового, табачного и других масел, из ацетона или петролейного эфира при низкой температуре (от минус 60 о до минус 70 о С). Предварительно при минус 20 о С отделяют насыщенные кислоты, а олеиновую – при минус 50 о С.

Из этих трех незаменимых ненасыщенных жирных кислот синтезированы линолевая и линоленовая.

Основной синтез природной линолевой (I) кислоты ведут из бромистого амила (IV) и дибромгексана (VI). Из бромистого амила синтезируют 2-октинилбромид (V), а из дибромгексана получают ацетиленовый ацеталь (VII) в виде его магниевого производного (VIII). После конденсации (V) с (VIII), последующего окисления альдегидной группы и избирательного восстановление тройных связей диацетиленовой кислоты С₁₈ (IX) до двойных получают (I).

Синтез линоленовой кислоты также проводят из ацетиленовых соединений. Витамин F в животном организме катализирует окисление насыщенных жирных кислот, участвуя в усвоении жиров и жировом обмене кожных покровов. Полноценная по витамину F пища должна иметь в своем составе 0.1% арахидоновой кислоты или 1% линолевой и линоленовой.

Источник

Функция витаминов в организме человека

Витамины в организме человека играют значительную роль. Поступают они вместе с пищей, которую употребляет человек. Чем более разнообразен рацион питания, тем больше организм получает всех необходимых полезных веществ. Необходимо ежедневно «пополнять запасы» витаминов, так как от этого зависит общее состояние здоровья человека. Благодаря этим веществам организм способен противостоять различным видам инфекций, витамины участвуют в обмене веществ и непосредственно поддерживают жизнедеятельность всего организма.

Какую функцию выполняют витамины?

Ценность продукта зависит от количества микро- и макроэлементов, углеводов, жиров, белков и витаминов. Чем больше витаминов в продуктах, тем больше пользы они принесут здоровью. Сегодня большинство понимает, что витамины – это крайне необходимый продукт для поддержания хорошего состояния здоровья, но до сих пор далеко не все знают, какая функция витаминов в целом. Для того чтобы понять, как необходимы они для людей, следует ознакомиться с их функциями.

Активация ферментов и содействие усвоению других полезных веществ

Витамины – это крохотные молекулы, которые регулируют большинство биохимических и физических реакций, таких как энергия и обмен веществ.

Всю свою жизнь человек тратит большое число энергии на такие ежедневные действия, как ходьба, сон, еда, дыхание, работа, отдых. Также энергетическая ценность продуктов питания растрачивается на работу сердца, выработку тепла, регуляцию кровообращения, пищеварения и т. д. Около 1200-1500 ккал в день необходимо человеку для нормальной жизнедеятельности.

Организм не способен самостоятельно усваивать жиры, белки и углеводы, попадающие с пищей. Сначала они поступают в кишечник и желудок, где в результате сложных химических реакций распадаются на молекулы. Благодаря всем этим реакциям появляется жизненная энергия, что так необходима для нормального существования живого организма.

Химические реакции возникают при помощи специальных катализаторов — ферментов. Ферменты – это молекулы белка (или биохимический катализатор), ускоряющие химическую реакцию распада веществ. В человеческом организме содержится большое число ферментов, где каждый отвечает за свою определенную реакцию (дыхательные, пищеварительные и т.д.).

Но тогда возникает вопрос, какие же функции витаминов в организме человека? Для того чтобы активировать и заставить работать ферменты и необходимы такие вспомогательные помощники. Они осуществляют каталитическую функцию, то есть ускоряют и контролируют нужные реакции в клетках. Благодаря этому человек наполняется энергией, развивается и растет. Биологический обмен веществ и функции витаминов – это незаменимые помощники для усваивания полезных веществ, которые находятся в продуктах питания.

Противоокислительная функция

Радикал — это высокореакционная молекула кислорода, которая не имеет электрода и стремится забрать его у полноценной молекулы. Превышение допустимого количества свободных радикалов приводит к быстрому старению людей.

Антиоксиданты — это группа синтетических или биологических веществ, которые защищают человека от разрушительного воздействия свободных радикалов. Свойствами антиоксиданта обладают витамины А, Е, С и каротин.

Обеспечение синтеза гормонов

Эти крошечные молекулы принимают участие также в образовании определенных гормонов. Гормоны — это биологические вещества, которые вырабатываются в специальных клетках внутренней секреции и влияют на другие клетки тела, регулируют разные этапы обмена веществ. Например, благодаря витамину В3 организм образует половые гормоны и гормоны коры надпочечников. С помощью витамина А формируются стероидные гормоны.

Взаимодействие и дополнение

Витамины выполняют функцию образования других витаминов с помощью их взаимодействия. Так, рибофлавин (витамин В) способствует возникновению активных групп В₃, В₆, В₉ и D. Недостаточное его количество приводит к дефициту и нарушает функцию В₃, В₆, В₉ и D, даже если с пищей они поступают в достаточном количестве.

Регуляция работы систем органов

Витамины в организме выполняют функцию регулирования иммунной, эндокринной и нервной системы. Большую роль эти вещества играют в борьбе организма против различных вирусов и болезней. Поддерживают иммунную систему при воздействии вредных факторов окружающей среды.

Смягчение действия лекарств

Специалисты утверждают, что витамины смягчают действие лекарств на организм. В необходимых пропорциях могут выступать как лечебное средство. При сахарном диабете назначается витаминный комплекс В₁, В₂ и В₆. Во время простуды и при инфекционных заболеваниях врачи прописывают больному витамин С. Витамин РР успешно борется с бронхиальной астмой. При язве желудка назначают никотиновую кислоту и U витамин.

Регуляция жизненно важных процессов

Они принимают участие во всех процессах в жизненно необходимых органах и системах. Основные функции витаминов различных групп:

В₁, В₃, В₆, В₁₂ участвуют в регулировании центральной нервной системы;
А-группа улучшает работу сердца, состояние волос и кожи;
функция витаминов С и В заключается в формировании и поддержании костной системы;
А, Е, В₂ отвечают за нормальное функционирование легких;
А, С, D необходимы для поддержания здоровья зубов;
А витамин улучшает зрение;
на работу кровеносных сосудов положительным образом влияют В и С.

Обеспечение усвоения минеральных веществ и микроэлементов

В усвоении минеральных веществ и микроэлементов в организме принимают участие некоторые группы витаминов. Например, D сохраняет фосфор и кальций, а витамин С содействует активному всасыванию организмом железа.

Авитаминоз и гиповитаминоз

Для нормальной жизнедеятельности человеку необходимо минимальное число витаминов в день, но недостаток их приводит к расстройству обмена веществ, что впоследствии становится причиной развития различных болезней.

Авитаминоз — это болезнь, вызванная отсутствием витаминов. Однако чаще всего люди страдают не авитаминозом, а гиповитаминозом — это низкое содержание в организме витаминов, недостаточность их функций. При недостатке витаминов — авитаминозе или гиповитаминозе – человек более подвержен различным недугам.

Какие витамины и в каком количестве требуются человеку ежедневно?

Негативно сказывается, как недостаток, так и переизбыток витаминов в организме. Такая ситуация в дальнейшем может привести к серьезным заболеваниям. Поэтому следует знать, какое количество нужно употреблять в день, и какие витамины за какие функции отвечают:

Ретинол (витамин А) сохраняет нормальную работу глаз, борется с инфекциями, принимает активное участие в росте и размножении клеток, поддерживает слизистые и кожные покровы в здоровом состоянии. Находится в мясе, рыбе, в куриных яйцах, сметане и масле, а также в других продуктах животного происхождения. Каротин содержится в таких растительных продуктах как: помидор, шпинат, морковь, персики, красный перец, абрикосы и др. В дальнейшем, под воздействием ферментов каротин превращается в витамин А. Суточная норма ретинола должна равняться 1,5 мг, а провитамина А – около 6 мг.
В₁, или тиамин. С его помощью происходит нормальное усвоение жиров, белков и углеводов. Оказывает содействие нормальной работе нервной системы, кровообращения, секреции желудочного сока, а также повышает иммунитет. Содержится в растительных и животных продуктах: в картофеле, в злаках, помидорах, капусте, в моркови, яйцах, мясе. Взрослый должен в день употреблять 3 г тиамина.
Лактофлавин (В₂). Принимает активное участие в процессе роста, нормализует зрение. Содержится в зеленом горошке, пшенице, грецких орехах, миндале, грибах, мясе и т. д. В сутки нужно употреблять где-то 3,5 мг.
Гидрохлорид пиридоксина (В₆). Улучшает работу печени, повышает устойчивость организма к внешним факторам. Его можно найти в кукурузе, пшенице, рыбе, мясе, во многих фруктах и овощах. Суточная норма составляет около 3 мг.
Цианокобаламин (В₁₂). Улучшает усвоение кислорода тканями, нормализует роботу нервной системы, улучшает кроветворение. Содержится в пище животного происхождения. В стуки нужно потреблять 3 мг.
Кислота пангамовая (В₁₅). Благодаря этой кислоте происходит обмен кислорода в клетках, регенерация тканей печени, В₁₅ также способствует нормальной работе надпочечников. Около 3 мг в день нужно употреблять взрослому человеку.
Фолиевая кислота (В₉) влияет на развитие и рост, образование белка, улучшает кроветворение в костном мозгу. В небольшом количестве содержится в растительной и животной пище. Благодаря бактериям в кишечнике фолиевая кислота активизируется. При отсутствии В₉ может развиться такая болезнь, как анемия. Особенно рекомендуется к употреблению фолиевая кислота беременным женщинам.
Аскорбиновая кислота (С) улучшает жизнедеятельность всего организма. Помогает противостоять инфекциям. Так как сам витамин в организме не синтезируется, а используется максимально полезно, то суточная норма должна составлять около 100 мг. Находится аскорбиновая кислота в ягодах, фруктах, овощах.
Токоферол (Е) содействует процессам размножения, обмену жиров, белков и углеводов. Находится в зеленом горошке, растительных маслах, кукурузе, зеленых бобах и в шиповнике. Накапливается в жировых тканях, поэтому в стуки нужно съедать около 20 мг.
Филлохинон (К) содействует быстрому свертыванию крови, положительно воздействует на работу желудочно-кишечного тракта, влияет на обмен веществ, обладает антибактериальным действием. Содержится в растительной пище: бобах, овощах и ягодах.
Никотиновая кислота (РР) нормализует обмен веществ, понижает уровень холестерина. Находится в грибах, злаках, фруктах. Суточная доза составляет 15 мг.

Функция витаминов и их роль очень велика в организме. Избыток становится причиной плохого самочувствия, различных нарушений работы внутренних органов, страдает и внешний вид. Врачи рекомендуют принимать витамины с пищей, а таблетки пить в крайних случаях. Принимать их может назначить врач, да и то только после тщательного осмотра пациента и анализа состояния его здоровья.