Строение и биологическая роль витаминов Витаминами являются

Строение и биологическая роль витаминов

Витаминами являются органические вещества, не синтезируемые в организме, присутствующие в небольших количествах в пище и обеспечивающие протекание важнейших биохимических процессов на уровне клеток.

РОЛЬ ВИТАМИНОВ : ● участвуют в биофизических процессах (вит А) ● регулируют процесс репликации и транскрипции ДНК (А, Д, ) ● ослабляют образование активных радикалов в клетке (Е) ● регулируют минеральный обмен (Д, С) ● участвуют в образовании факторов свертывания крови (К) ● стимулируют окисление углеводов (вит В 1) ● принимают участие в образовании энергии (В 2, РР) ● обеспечивают полноценный состав аминокислот (В 6) ● необходимы для синтеза нуклеиновых кислот и фосфолипидов (В 12, фолиевая кислота) ● участвуют в образовании соединительной ткани (С) ● необходимы для биосинтеза биополимеров (биотин, пантотеновая кислота)

ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ГИПОВИТАМИНОЗА ● недостаток витаминов в пище ● нарушение секреции внутреннего фактора Касла ● резекция желудка ● заболевания поджелудочной железы ● недостаток секреции желчи (холестаз) ● применение “поглотителей жира” ● длительное применение антибиотиков ● заболевания кишечника ● болезни печени (нарушение депонирования, ● гидроксилирования, синтеза переносчиков витаминов) ● болезни почек ● гипоальбуминемия, кровотечения ● прием лекарственных препаратов (антивитаминов) ● природные антивитамины ● ослабление энергопродукции в клетках (фактора активации витаминов)

Жирорастворимые витамины А; Д; Е; К

Витамин А (ретинол)

Витамин А 1 (ретинол) СН 3 СН 2 ОН СН 3

РОДОПСИН (опсин + цис-ретиналь) СВ ЕТ цис-ретиналь транс-ретиналь цис-ретинол транс-ретинол

Участие ретиналя в световосприятии СВЕТ РЕТИНАЛЬ РОДОПСИН ЦИС-ТРАНС-ИЗОМЕРИЯ

Переход ретиналя в транс-изомер с последующей деполяризацией мембраны ДЕПОЛЯРИЗАЦИЯ МЕМБРАНЫ

Регуляция ретинолом активности протоонкогена РЕТИНОЛ НЕАКТИВНЫЙ РЕПРЕССОР ПРОТООНКОГЕН ДНК

Блокировка ретинолом протоонкогена пролиферации клеток ДНК

Кератомаляция у ребенка. Размягчение и некроз роговицы левого глаза

Витамин Д (кальциферол, антирахитический витамин)

Витамин D 2 (эргокальциферол) СН 3 СН 2 СН 3 НО

Витамин D 3 (холекальциферол) СН 3 СН 2 СН 3 НО

Образование кальцитриола из холекальциферола СН 3 (почки) ОН СН 3 СН 2 СН 3 НО ОН (печень)

Механизм действия кальцитриола на транспорт кальция в кишечной стенке Кишечник Са 2+ Са-связывающий белок Са 2+ и-РНК ДНК КАЛЬЦИТРИОЛ КРОВЬ Са 2+

Рахит у детей

Витамин Е (токоферол)

Витамин Е ( альфа-токоферол) СН 3 НО R Н 3 С О СН 3

Основные формы активирования кислорода. НО 2 Гидроперекисный радикал Н. ē. ē О 2 Н 2 О 2 НО + О 2 Кислород в основном состоянии ē Супероксид ный анионрадикал Пероксид водорода ē Гидроксильный радикал Н 2 О

Пероксидное окисление липидов мембран R● R● Витамин Е R●

Образование повреждений в мембранах при активации ПОЛ

Специалисты, нуждающиеся в повышенной дозировке витамина Е - Космонавты - Летчики - Специалисты АЭС - Сталевары - Радиотехники, радиопередающих станций

Перинекротическая зона при инфаркте миокарде место тромбоза артерии зона, питаемая артерией зона, кровоснабжаемая коллатеральными сосудами, но повреждаемая при ишемии

Витамин К (антигеморрагический)

О НО SО 3 Nа СН 3 R О Витамин К 1 (филлохинон) О Викасол

протромбиноген Витамин К протромбин фибриноген кровотечение фибрин (сгусток)

Участие вит. К в превращении препротромбиногена СОО СН 2 СОО СО 2 + вит К СН СН 2 ГЛУ препротромбиноген протромбин

Судорожный припадок у ребенка из-за кровоизлияния в головной мозг, вызванного недостатком витамина К

Водорастворимые витамины

Три уровня активирования витаминов в организме 1 Витамин + АТФ 2 Витамин + АТФ витамин Р витамин 3 Витамин + витамин - Р + 2 АТФ АМФ Р Р АДФ + АМФ

Витамин В 1 (тиамин) NH 2 N H 3 C CH 2 CH N N C HC CH 3 C-CH 2 OH S

Тиаминдифосфат (ТДФ); Кокарбоксилаза NH 2 N H 3 C CH 2 СН N N C HC CH 3 О О C-CH 2 O – Р - О- Р - ОН S ОН ОН

Участие тиаминдифосфата в превращении глюкозы Глюкоза Пируват ТДФ Ацетил-Ко. А АТФ

Паралич нервной системы у голубя при авитаминозе тиамина

Бери-бери (полиневрит) у человека. Контрактура кистей.

Полиневрит у человека. Атрофия ног с контрактурой ступни при Бери-бери

Витамин В 2 (рибофлавин)

Витамин В 2 (рибофлавин) OH OH OH CH 2 -CH-CH 2 OH N N Н 3 С О Н 3 С NH N O

Активация рибофлавина в клетке витамин Р Витамин + 2 АТФ АМФ

ФАД (флавинадениннуклеотид) ФЛАВИН– рибитол – фосфат – рибоза – АДЕНИН нуклеотид-1 нуклеотид-2 (АМФ)

Окисление янтарной кислоты дегидрогеназой с участием ФАД СООН СН 2 ФАД СН СН 2 СН СООН + ФАДН 2 СООН Синтез АТФ

Авитаминоз В 2. Васкуляризация роговицы глаза

Витамин РР (никотинамид, ниацин)

Никотинамид (витамин РР) О С N NH 2

Строение НАД (никотинамиддинуклеотид) никотинамид C=О NH 2 N o CH 2 O О Р О ОН ОН О (АМФ) аденин-рибоза-Р

Биологическая роль НАДН 2 Н СУБСТРАТ Н Н + НАД + продукт реакции Н О 2 Н 2 О ЭНЕРГИЯ (АТФ)

Окисление молочной кислоты дегидрогеназой с участием НАД СН 3 СН-ОН СООН НАД СН 3 С=О + НАДН 2 СООН СИНТЕЗ АТФ

Пеллагра. Специфический дерматит. Поражение кожи симметрично на незащищенных одеждой поверхности тела.

Поражение кожи симметрично на незащищенных одеждой поверхности тела.

Витамин В 6 (пиридоксин)

Производные витамина В 6 Н СН 2 ОН НО СН 2 ОН Н 3 С пиридоксол Н С НО Н 3 С СН 2 ОН N пиридоксаль О СН 2 -NH 2 СН 2 О-РО 3 Н 2 N НО Н 3 С N С О пиридоксаль-фосфат НО Н 3 С СН 2 О-РО 3 Н 2 N пиридоксамин-фосфат

Участие фосфопиридоксаля в реакции трансаминирования СН 3 СООН СНNH 2 + C=О ФП-аль СООН СН 2 СООН аланин оксоглутарат СН 3 С=О + СООН пируват СООН СНNH 2 СН 2 СООН глутамат

Витамин Н (биотин)

БИОТИН О О О НN NН + СО 2 + АТФ НN N О (CН 2)4 -СООН S Синтез жирных кислот, нуклеотидов

Витамин В 3 (пантотеновая кислота)

Пантотеновая кислота СН 3 ОН НО-СН 2 -С СН 3 СН-СО-NН-СН 2 -СООН бета-аланин

Строение Ко. А-SH СН 3 ОН О-СН 2 -С СН-СО-NН-СН 2 -СО-NH-СН 2 СН 3 Р О Р рибоза АДЕНИН SH

Повышение свободной энергии в молекуле уксусной кислоты с помощью кофермента Ко. А-SH О О СН 3 -С-ОН + Ко. А-SH = СН 3 -С S-Ко. А Ацетил-коензим-А + н 2 о Цикл Кребса энергия

Витамин С (аскорбиновая кислота)

Структура витамина С О=С НО – С - 2 Н О=С О Н–С НО – С-Н СН 2 ОН аскорбиновая кислота О=С + 2 Н О Н–С НО – С-Н СН 2 ОН дегидроаскорбиновая кислота

Участие витамина С в реакциях гидроксилирования коллагеновых волокон соединительной ткани и-РНК Вит. С про Про-ОН пролингидроксилаза лиз Вит. С лизингидроксилаза коллагеновый белок Лиз-ОН

Образование поперечных перемычек между коллагеновыми белками при построении длинных нитей фибрилл в соединительной ткани О О

Витамин С, как восстановитель ионов железа в кишечнике КРОВЬ продукты питания Fe 3+ Вит С 2+ Fe

Цинга. Явления гингивита.

Цинготный больной. Точечные и пятнистые кровоизлияния на туловище и конечностях.

Фолиевая кислота

Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК) OH N N H 2 N N -СН 2 -NH- -CО-NH-CH-CH 2 -COOH N птеридин парааминобензойная кислота L - глутаминовая кислота

Формил-тетрагидрофолиевая кислота OH N N H 2 N N 10 -СН 2 -N N -CО-NH-CH-CH 2 -COOH С=О Н Синтез нуклеотидов

Метил-тетрагидрофолиевая кислота OH N N H 2 N N 10 -СН 2 -N N -CО-NH-CH-CH 2 -COOH СН 3 Вит В 12 Синтез тимина, холина, креатина, адреналина, метионина и др.

Витамин В 12 (кобаламин, антианемический витамин)

Витамин В 12 (кобаламин) N N Со+ N N нуклеотид

Тетрагидрофолиевая кислота – СН 3 Витамин В 12 – СН 3 - СН 3 Тимин холин креатин метионин адереналин

Значение фолиевой кислоты и витамина В 12 для пролиферации тканей Тимин нуклеиновые кислоты пролиферация Холин фосфолипиды Креатин депонирование энергии Адреналин Метионин мембраны клеток гормональная регуляция инициация синтеза белка

Мегалобластическая анемия при дефиците витаминов В 12 и фолиевой кислоты.