Современная классификация витаминов. Биологическая роль витаминов.

Современная классификация витаминов не является совершенной. Она основана на физико-химических свойствах (в частности, растворимости) или на химической природе, но до сих пор сохраняются и буквенные обозначения. В зависимости от растворимости в неполярных органических растворителях или в водной среде различают жирорастворимые и водорастворимые витамины. Помимо этих двух главных групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме, но обладает витаминными свойствами. Для человека и ряда животных эти вещества принято объединять в группу витаминоподобных. К ним относят холин, липоевую кислоту, витамин В15 (пангамовая кислота), оротовую кислоту, инозит, убихинон, парааминобензойную кислоту, кар-нитин, линолевую и линоленовую кислоты, витамин U (противоязвенный фактор) и ряд факторов роста птиц, крыс, цыплят, тканевых культур.

Биологическая роль водорастворимых витаминов определяется их участием в построении различных коферментов. Биологическая ценность жирорастворимых витаминов в значительной мере связана с их участием в контроле функционального состояния мембран клетки и субклеточных структур.

Необходимость водо- и жирорастворимых витаминов для нормального течения различных биологических процессов предопределяет развитие выраженных нарушений деятельности органов и систем при дефиците любого из витаминов. Витамины играют одинаковую роль во всех формах жизни, но высшие животные утратили способность к их синтезу. Например, аскорбиновая кислота (витамин «С») не синтезируется в организмах человека, обезьян и морской свинки, так как в процессе эволюции была утеряна ферментная система синтеза этого витамина из глюкозы.

30. Витамин В₁ химическая структура, недостаточность, функции.

Витамин B₁ (тиамин) - первый кристаллический витамин, полученный в лаборатории. Содержит пиримидиновое и тиазоловое кольца, соединенные метиленовой связью:

Активная форма тиамина – тиаминпирофосфат (ТПФ) (тиаминдифосфат). Он является составной частью 5 ферментов, участвующих в промежуточном обмене веществ. ТПФ является коферментом пируватдекарбоксилазы клеток дрожжей (при алкогольной ферментации) и дегидрогеназы γ-оксикетоглутаровой кислоты.

Приведенными примерами, вероятнее всего, не ограничиваются биологические функции тиамина. В частности, ТПФ участвует в окислительном декарбоксилировании глиоксиловой кислоты и α-кетокислот, образующихся при распаде аминокислот с разветвленной боковой цепью; в растениях ТПФ является эссенциальным кофактором при синтезе валина и лейцина в составе фермента ацетолактатсинтетазы.

Симптомы авитаминоза В₁: нарушение функций пищеварительного тракта, нарушения психики (галлюцинации), дегенеративные изменения нервных окончаний и проводящих пучков, атрофия и паралич конечностей, угнетение сердечно-сосудистой системы. При B₁-авитаминозе развивается заболевание, получившее название полиневрита («бери-бери»), которое может привести к параличу и смерти.

Источником витамина B₁ являются дрожжи, хлеб из муки грубого помола, когда зерно в процессе обработки не теряет зародышей и оболочек. В животных продуктах содержится в печени, почках, мозге. Суточная потребность 1,2 мг.

31. Витамин В₂, химическая структура, недостаточность, функции.

Витамин В₂ (рибофлавин). Основу молекулы рибофлавина составляет изоаллоксазин, в котором сочетаются бензольный, пиразиновый и пиримидиновый циклы:

Способность рибофлавина легко окисляться и восстанавливаться лежит в основе его биологического действия. Рибофлавин является коферментом оксидоредуктаз (входит в состав ФАД и ФМН).

При В₂-авитаминозе наблюдаются остановка роста, выпадение волос, поражение слизистых оболочек (особенно в уголках рта), быстрая утомляемость зрения, понижение работоспособности, нарушение нормального синтеза гемоглобина; мышечная слабость.

Источники витамина В₂ - молоко и зеленые овощи; много его в печени и почках животных, в пивных и пекарских дрожжах. Суточная потребность – 1,7 мг.

32. Витамин В₆, химическая структура, недостаточность, функции.

Витамин В₆ (пиридоксин) является производным 3-оксипиридина. Представлен пиридоксолом, пиридоксалем и пиридоксамином, каждый из них в организме способен перейти в пиридоксальфосфат.

Пиридоксальфосфат является простетической группой аминотрансфераз и карбоксилаз, участвует в образовании биогенных аминов, превращениях аминокислот, синтезе гема гемоглобина.

Основные симптомы авитаминоза В₆ - нарушение кроветворения, развитие различного рода дерматитов, которые не поддаются лечению никотиновой кислотой, атеросклероз.

Источники пиридоксина – говядина, рыба, горох, яичный желток и зеленые части растений. Суточная потребность – 2 мг. Так как витамин В₆ широко распространен в продуктах питании и может частично синтезироваться микрофлорой кишечника, то в обычных условиях В₆-авитаминоз у человека не наблюдается.

33. Витамин B₁₂, химическая структура, недостаточность, функции

Витамин B₁₂ (цианкобаламин). Содержит группировку из 4 восстановленных пиррольных колец с атомом Со⁺ в центре:

Производные В₁₂ являются коферментами в составе ряда ферментов, ускоряющих важнейшие реакции азотистого, углеводного, нуклеинового и липидного обмена. В₁₂ участвует в реакциях трансметилирования, во внутримолекулярном переносе атомов Н и различных химических групп (гидроксильные, аминогруппы и др.).

Недостаток витамина B₁₂ ведет к нарушению нормального кроветворения в костном мозгу, вызывает злокачественную мегабластическую анемию, нарушение деятельности нервной системы, снижение кислотности желудочного сока.

Витамин В₁₂ – единственный витамин, синтез которого осуществляется только микроорганизмами. Источники кобаламина: мясо, говяжья печень, рыба, молоко, яйца. Растения не содержат витамина B₁₂. Депо витамина B₁₂ у человека находится в печени, где он накапливается в количестве нескольких миллиграммов. Суточная потребность – 3 мкг.