Биохимия. Лекции

      Нарушения со стороны нервной системы проявляется  постепенным снижением периферической чувствительности, утратой некоторых периферических рефлексов, сильными болями по ходу нервов, судорогами, расстройством высшей нервной деятельности.

      Тиамином  богаты хлеб грубого помола, горох, фасоль, а также мясные продукты.

      Витамин В₂ (рибофлавин) обнаружен во всех тканях и органах организма человека. Он встречается как в свободном виде, так и в соединении с белком, является коферментом дегидрогеназ, ускоряющих реакции окисления янтарной кислоты, жирных кислот, переноса электронов и протонов в дыхательной цепи и т. д.

      Недостаточность витамина В₂ проявляется в снижении содержания коферментных форм его в тканях, прежде всего фдавинмоно-нуклеотида (ФМН). Гиповитаминоз В₂ клинически проявляется сухостью слизистых оболочек губ, трещинами в углах рта и на губах, повышенным шелушением кожи, конъюктивитами, светобоязнью.

      Источником  витамина В₂ являются печень, почки, желток куриного яйца, творог.

      Витамин В₃, (пантотеновая кислота) входит в состав коэнзима А (КоА) — кофермента ряда ферментов, катализирующих превращение ацилов.

      При недостатке витамина В₃ в организме человека поражаются кожные покровы и слизистые оболочки внутренних органов, наблюдаются дегенеративные изменения ряда органов и тканей (особенно желез внутренней секреции), потеря волосяного покрова, депигментация волос и другие патологические явления.

      Источником  пантотеновой кислоты являются дрожжи, печень, яичный желток, зеленые части  растений.

      Витамин В₅ (никотиновая кислота, никотинамид), в отличие от других витаминов, в небольшом количестве синтезируется в организме из аминокислоты триптофана.

      Витамеры  витамина В₅ — никотиновая кислота и никотинамид — обладают разной биологической активностью: никотиновая кислота является провитамином, а никотинамид обладает антипелларгическим действием, предохраняет от заболевания пеллагрой и излечивает уже возникшее заболевание.

      Коферментные  формы витамина В₅, — никотинамидаденинди-нуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ) — определяют биохимические функции витамина  в организме, среди которых главные:

      •Перенос  водорода в окислительно-восстановительных  реакциях.

      •Участие  в синтезе органических соединений.

      Источником  витамина В₅ являются мясные, особенно богата ими печень, и многие растительные продукты.

      Витамин В₆ (пиридоксин) представляет собой сочетание трех витамеров: пиридоксола, пиридоксаля и пиридоксамина.

      В тканях организма основной коферментной формой витамина В₆ является пиридоксальфосфат; он входит в состав декарбоксилаз аминокислот и аминотрансфераз.

      Недостаточность в пище витамина В₆ приводит к нарушениям белкового обмена, т. к. реакции переаминирования аминокислот с кетокислотами обеспечивают организм свободными аминокислотами, необходимыми для биосинтеза различных белков.

      Пиридоксиновая  недостаточность особенно ярко проявляется у детей. Она сопровождается повышенной возбудимостью центральной нервной системы и периодическими судорогами.

      Источником  витамина В₆ для человека служат кишечные бактерии и пища. Богаты витамином В₆ зерновые и бобовые, а также мясные продукты и рыба.

      Витамин В₁₂ (цианокобаламин). Химическая структура витамина В_|2 очень сложна; в составе этого витамина присутствует атом Со. 

      Витамин В₁₂ в природе существует в нескольких формах, некоторые из них являются коферментами. Кобамидные ферменты ускоряют важнейшие реакции углеводного, липидного и азотистого обменов. Недостаток витамина В₁₂  приводит к нарушению кроветворения в костном мозге, вследствие чего возникает анемия, поэтому витамин В₁₂ называют антианемическим.

      Растения  не содержат витамина В₁₂. Его источником для человека являются мясо, молоко, яйца.

      Витамин С (аскорбиновая кислота). Аскорбиновую кислоту можно рассматривать как производное углевода L-гулозы. Она является донором водорода в окислительно-восстановительных реакциях, следовательно, существует в двух формах — окисленной и восстановленной.

      Аскорбиновая  кислота участвует в процессах  превращения ароматических аминокислот с образованием некоторых нейромедиаторов, в синтезе кортикостероидов, в процессах кроветворения и в образовании коллагена — главного внеклеточного компонента соединительной ткани.

      Недостаточность аскорбиновой кислоты приводит к  заболеванию, называемому цингой. Это заболевание выражается в повышении проницаемости и хрупкости кровеносных сосудов, что приводит к подкожным кровоизлияниям. При недостатке витамина С снижается возможность использования запасов железа для синтеза гемоглобина в клетках костного мозга, что приводит к развитию анемии. На основе возникших биохимических нарушений развиваются внешние признаки проявления цинги: расшатывание и выпадение зубов, кровоточивость десен, отеки и боли в суставах, бледность (анемичность) кожных покровов, поражение костей.

      Аскорбиновая  кислота широко распространена в  природе. Свежие фрукты и овощи являются основным источником аскорбиновой кислоты для человека. Особенно богаты ею плоды шиповника.

      Витамин Н (биотин). Необходимость биотина для жизнедеятельности организма отражена в самом его названии (в переводе с греческого биос означает жизнь). Биотин — гетероциклическое соединение, в структуре которого можно выделить имидазольный и тиофеновый циклы, боковая цепь представлена остатком валериановой кислоты.

      Витамин Н в качестве кофермента входит в  состав ферментов,

      ускоряющих  реакции карбоксилирования. При  недостатке этого витамина у человека наблюдается ряд патологических изменений: воспаление кожных покровов, выпадение волос, усиление выделения жира сальными железами кожи (себоррея). Предотвращение себорреи послужило основанием для названия биотина антисеборрейным витамином.

      Потребность организма человека в биотине  покрывается за счет биосинтеза его кишечными бактериями. Некоторая часть витамина Н поступает с пищей. Богаты биотином горох, соя, цветная капуста, грибы, яичный желток, печень.

      8.3. Жирорастворимые витамины

      Витамин А (ретинол) представляет собой непредельный одноатомный спирт, состоящий из b-иононового кольца и боковой цепи из двух остатков изопрена.

      Витамин А имеет витамеры А₁, и А₂;. Витамин А₁, найденный у пресноводных рыб, содержит дополнительную двойную связь в b-иононовом кольце. В тканях организма, например в печени, витамин А часто находится в форме сложных эфиров с пальмитиновой кислотой. В такой форме он наиболее устойчив и может запасаться впрок.

      Все формы витамина А регулируют нормальный рост и диффе-ренцировку клеток развивающегося организма; участвуют в фотохимическом акте зрения.

      Признаком недостаточности витамина А является нарушение темновой адаптации и  ночная слепота. Кроме того, возможна задержка роста в молодом возрасте, помутнение и размягчение роговицы.

      Источником  витамина А для человека служат прежде всего продукты животного происхождения. Наиболее богата им печень различных рыб, особенно трески и морского окуня. Много витамина А в печени, желтке яиц, сметане, цельном молоке. В растительных продуктах содержатся каротиноиды, являющиеся провитаминами А. Каротиноиды в организме превращаются в активные формы витамина А.

      Витамин D (кальциферол). Для витамина D, как и для витамина А, характерна витамерия. Наиболее распространенными витамерами являются D₂ (эргокальциферол) и D₃, (холекальциферол); в химическом отношении их можно рассматривать как производные стеролов. Витамин D регулирует транспорт ионов кальция и фосфора через клеточные мембраны. Недостаточность витамина D проявляется в виде заболевания, называемого рахитом. При рахите заторможено всасывание ионов кальция и фосфатов в кишечнике. Вследствие этого их уровень в крови снижается и нарушается минерализация костей, т. е. отложения минеральных веществ на вновь образовавшуюся коллагеновую матрицу растущих костей не происходит. У страдающих рахитом наблюдается деформация костей конечностей, черепа и грудной клетки.

      Относительная недостаточность витамина D возможна и при нормальном его поступлении в организм. Она проявляется при заболеваниях печени и особенно почек, так как эти органы принимают участие в образовании активных форм витамина D.

      При избыточном приеме витамина D как у детей, так и у взрослых развивается витаминная интоксикация. Уровень кальция и фосфатов в крови резко повышается, что приводит к кальцификации внутренних органов (легких, почек, сосудов и др.) и деминерализации костей.

      Витамином D богаты продукты животного происхождения: печень, сливочное масло, молоко. Витамин D содержится также в дрожжах и растительных маслах.

      Витамин Е (токоферол). Название витамина Е происходит от греческих слов токос — потомство и феро — несу, что указывает на участие этого вещества в регуляции процесса размножения. Витамин Е существует в виде витамеров: a-, b- и g-токоферолов. По строению они очень близки. Самым активным являтся a-токоферол. Наибольшая концентрация токоферола наблюдается в жировой ткани, в печени и в скелетных мышцах. Витамин Е является одним из сильных природных антиоксидантов, препятствуя развитию цепных неуправляемых реакций пероксидного окисления ненасыщенных липидов в биологических мембранах и тем самым стабилизируя мембраны.

      Гиповитаминоз Е у человека практически не встречается.

      Источниками витамина Е являются растительные масла, капуста, салат, зерновые продукты.

      Витамин К (филлохинон) по химической природе является хиноном с боковой изопреноидной цепью. Существует два ряда витаминов К: филлохиноны (витамины К₁-ряда) и менахиноны (витамины К₂-ряда).

      Витамин К регулирует в организме процесс  свертывания крови, способствует синтезу компонентов свертывающейся системы крови.

      Источником  витамина К является прежде всего  растительная пища: капуста, тыква, томаты, зеленые части растений; из пищи животного происхождения богата витамином К печень.

      Витамин Q (убихинон) можно рассматривать как производное бензохинона с длинной изопреноидной цепью.

      В организме человека функционирует  убихинон с десятью изо-преноидными  остатками — Q₁₀. Убихиноны являются коферментами оксидоредуктаз, которые катализируют процессы переноса атомов водорода и электронов. В связи с этим убихиноны могут находиться в двух формах — окисленной и восстановленной.

      Источником  витамина Q являются ткани как животных, так и растений. Особенно богаты им сердечная мышца и печень.