Пути метаболизма витаминов в организме.

Некоторые витамины поступают в организм в виде предшественников - провитаминов, которые в тканях превращаются в биологически активные формы. Жирорастворимые витамины при всасывании депонируются в тканях, а водорастворимые превращаются в коферменты и, соединяясь с апоферментами, входят в состав сложных ферментов. Так как срок жизни ферментов органичен, то коферменты распадаются и выводятся в виде различных метаболитов из организма. Жирорастворимые витамины тоже подвергаются катаболизму и теряются организмом, хотя и медленнее, чем водорастворимые. Поэтому необходимо постоянное поступление витаминов с пищей.

 

ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ.

ВИТАМИН А - это производное группы ионона. Его витамерами являются витамин А₁ , витамин А₂ и неовит А. Провитамины: - α, β, γ -каротины, наибольшей активностью обладает - β каротин. Витамин А содержится в продуктах животного происхождения: рыбьем жире, коровьем масле, печени.

Провитамины находятся в овощах, содержащих пигменты (морковь, красный перец).

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ:

1. Участие в процессах фоторецепции.

Фоточувствительный пигмент палочек сетчатки глаза родопсин, ответственный за сумеречное зрение, является хромопротеином, который состоит из хромофорной группы - 11 - цис-ретиналя (вит.А) Под действием света 11-цис-ретиналь отщепляется от родопсина и одновременно переходит в транс-форму. Обесцвеченная молекула родопсина запускает сложную цепь ферментативных реакций в зрительной клетке - происходит ферментативный каскад усиления слабого светового сигнала, в результате чего происходит возбуждение зрительного нерва. Часть ретиналя при этом теряется, для его образования требуются новые молекулы витамина А. Вследствие недостатка последнего теряется способность к сумеречному зрению.

2. Регуляция проницаемости мембран, транспорт моносахаридов, усвояемость и обмен белков.

3. Участие в окислительно - восстановительных процессах; так как в молекуле витамина А есть двойные связи, он способен образовывать пероксиды, повышающие скорость окисления других витаминов.

АВИТАМИНОЗ витамина А:

1. «Куриная слепота» - ослабление сумеречного зрения.

2. Поражение эпителиальных тканей (метаплазия, слущивание и ороговение эпителия), в том числе роговицы глаза (ксерофтальмия - сухость и воспаление роговицы); нарушения формирования скелета, торможение роста, потеря массы тела.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ витамина А: у взрослых - поражение кожных покровов, выпадение волос, боль в суставах и костях, увеличение селезенки и печени, головные боли, потеря аппетита, бессонница.

 

ВИТАМИН Д. Витамеры - Д₂ и Д_3. Провитаминами являются эргостерол и холестерол, которые под действием солнечного облучения превращаются в витамин Д.

ИСТОЧНИКИ. Рыбий жир, печень рыб и животных, сливочное масло, яичный желток, молоко, дрожжи.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Транспорт кальция и фосфора через биомембраны: а) перенос кальция и фосфора через эпителиальные клетки слизистой тонкого кишечника в процессе их всасывания; б) мобилизация кальция из скелета; в) реабсорбция фосфора и кальция в почечных канальцах.

Д - АВИТАМИНОЗ. У детей - рахит: деформация костей скелета конечностей, черепа, грудной клетки; у взрослых - остеомаляция (у беременных и кормящих матерей), остеопороз (у пожилых).

Д - ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Деминерализация костей и их переломы, гиперкальциемия, кальцификация внутренних органов (почек, сердца, легких и т.д.), при этом может быть летальный исход.

 

ВИТАМИН Е. Витамерами являются - токоферолы. Источники витамина Е - это растительное масло, салат, капуста, злаки, ягоды шиповника.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ: Механизм действия витамина Е полностью не расшифрован. Существует антиоксидантная теория, согласно которой в живых тканях витамин Е играет роль биологических антиоксидантов, которые инактивируют свободные радикалы и тем самым препятствуют развитию неферментативных процессов окисления тканевых липидов молекулярным О₂. Ненасыщенные липиды входят в состав клеточных мембран, при недостатке витамина Е происходит их усиленное перекисное окисление, т.е. повреждаются структура, проницаемость и функциональная активность клеточных и субклеточных мембран.

ГИПОВИТАМИНОЗ витамина Е. Наблюдается крайне редко у недоношенных детей (гемолитическая анемия). У взрослых происходят дегенеративные изменения репродуктивных органов, нарушается сперматогенез у мужчин и эмбриогенез у беременных женщин; мышечная дистрофия, дегенерация спинного мозга, паралич конечностей.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ витамина Е. Повышается реактивность организма, тошнота, крапивница, гипертонический криз у больных с повышенным АД.

 

ВИТАМИН К. Витамеры - К₁ и К₂ из группы филлохинонов). Источниками являются зеленые растения, печень, некоторые микроорганизмы. Разработан препарат ВИКАСОЛ на основе синтетического витамера К_3.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ.

1. Участвует в окислительном декарбоксилировании микробных и растительных клеток.

2. На генетическом уровне участвует в биосинтезе факторов крови.

3. Является коферментом фермента, участвующего в декарбоксилировании факторов свертывания крови - прокоагулянтов (F II,VII, IX, X).

ГИПОВИТАМИНОЗ витамина К. Снижается протромбин, повышается время свертывания крови - отмечается кровоточивость десен, внутренних органов, кровавая рвота, носовые кровотечения и т.д.

 

ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ.

 

ВИТАМИН В_1. Источниками данного витамина являются хлеб, крупы с оболочками дрожжей, некоторые микроорганизмы.

ГИПОВИТАМИНОЗ витамина В_1. Болезнь бери - бери (полиневрит), при которой прогрессирует дегенерация нервных окончаний и проводящих пучков, сердечной деятельности. Снижаются моторная и секреторная функции ЖКТ, нарушения водного обмена, паралич и смертельный исход (в большинстве случаев).

ГИПЕРВИТАМИНОЗ: крапивница, кожный зуд, отек, одышка; возможен анафилактический шок.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ: тиаминдифосфат является коферментом пируватдекарбоксилазы, транскетолазы и других ферментов, которые участвуют в ключевых реакциях ПФЦ, ЦТК, синтеза НК: снижается уровень НАДФ. Н₂ в ПФЦ, что приводит к нарушениям биосинтеза жирных кислот, холестерина, гормонов и т.д.

 

ВИТАМИН В_2. Источниками являются молочные продукты, яйца, печень, почки и сердце животных, дрожжи.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Витамин В₂ входит в состав коферментов ФМН и ФАД, участвующих в реакциях окисления субстратов и тканевом дыхании (осуществляют перенос электронов и протонов).

Синтез ФМН и ФАД из витамина В_2.

флавокиназа ФАД- пирофосфорилаза

Рибофлавин ® ФМН®®® ФАД

АТФ Þ АДФ АТФ Þ ПФ + АМФ

(Н₄ Р₂ О₇)

ГИПОВИТАМИНОЗ. Задержка роста, дерматины кожи головы, выпадение волос, глосситы, стоматиты, коньюктивы, помутнение хрусталика, гипохромная анемия, поражения НС, и как следствие, нарушение походки, гиперкинез; трофические язвы; светобоязнь. При авитаминозе наступает обострение симптомов, кома и смерть. ГИПЕРВИТАМИНОЗ неизвестен.

 

ВИТАМИН В_{6 .} Витамерами являются Пиридоксаль, пиридоксин и пиридоксамин.

ИСТОЧНИКИ. Хлеб, горох, фасоль, мясо, печень.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Витамин В₆ является коферментом фосфорилазы (фермент обмена гликогена); декарбоксилазы, трансаминазы (обмен АК и белков), ферментов обмена липидов.

ГИПОВИТАМИНОЗ. Дерматиты, глосситы, стоматиты, коньюктивиты, задержка роста, анемия.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Кожные высыпания, головокружения, судороги, повышение свертываемости крови.

 

ВИТАМИН В_12. Источники витамина говяжья печень, почки, мышечная ткань, сыры, рыба.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Является коферментом ферментов синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований, синтеза метионина (переносчика СН₃ - групп), переноса Н⁺ и образования углеводородных связей.

ГИПОВИТАМИНОЗ. Нарушения кроветворения в костном мозге и гиперхромная анемия; нарушения НС, гастрогенный авитаминоз (нарушения всасывания витамина в кишечнике), злокачественная анемия.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Токсический эффект.

 

ВИТАМИН В₃. Источниками пантотеновой кислоты являются печень, мясо, икра, желток, капуста, картофель, помидоры.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. В составе кофермента НS - Ко А участвует в окислении и биосинтезе жирных кислот, реакциях ЦТК.

ГИПОВИТАМИНОЗ. Выпадение волос, обесцвечивание волос и перьев, глосситы, стоматиты, дерматиты, язвы, колиты, паралич, судороги, коллапс, анемия.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Неизвестен.

 

ВИТАМИН В₅ (РР). ИСТОЧНИКИ. Наружные оболочки растительного происхождения, отруби, дрожжи.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Входит в состав НАД и НАДФ.

ГИПОВИТАМИНОЗ. Нарушение функции дегидрогеназ, т.е. реакций окисления и восстановления, в результате возникает заболевание пеллагра: жесткая, шершавая кожа, вялость, апатия, цианоз, снижение массы тела. Это первая стадия заболевания. В дальнейшем отмечаются воспаления слизистых рта, носа, ЖТК (поносы - запоры - поносы), симметричные дерматиты на участках кожи - гиперкератоз, пигментация, гипохромная анемия.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Аллергические реакции с рвотой, поносом, судорогами; жировая инфильтрация печени.

 

ВИТАМИН В_с (В₉). ИСТОЧНИКИ. Печень, мясо, почки, свежие овощи.

ГИПОВИТАМИНОЗ. Нарушение эритропоэза, мегалобластическая анемия, поражения кожи, органов пищеварения и размножения.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Токсические и аллергические явления.

 

ВИТАМИН Н. ИСТОЧНИКИ. Свиная и говяжья печень, желток, бобы, отруби, соя, цветная капуста. Синтезируется кишечной микрофлорой.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. В качестве кофермента карбоксилированная участвует в реакциях обмена жиров, белков, углеводов и образования субстратов ЦТК.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ. Возникает при употреблении сырого яичного желтка. В последнем находится антивитамин АВИДИН, который связывает витамин Н в нерастворимый комплекс.

ГИПОВИТАМИНОЗ - неизвестен.

ВИТАМИН С. ИСТОЧНИКИ. Черная смородина, цитрусовые, плоды шиповника, капуста.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Перенос электронов и протонов в окислительно - восстановленных реакциях тканевого дыхания, препятствует окислению гемоглобина в эритроцитах.

ГИПОВИТАМИНОЗ. Заболевание ЦИНГА, при которой отмечается повышение ломкости кровеносных сосудов, общей слабостью, повышением утомляемости, снижением роста, кровоточивостью десен; возникает кариес; повышается восприимчивость инфекционным заболеваниям; маточные, носовые и глазные геморрагии, разрушения костей нижних конечностей.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ - не описан.

 

ВИТАМИН Р. ИСТОЧНИКИ. Совместно с витамином С содержится в цитрусовых, черной смородине, черноплодной рябине и других плодах и ягодах.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ. Они взаимосвязаны с функциями витамина С. Рутин влияет на течение тканевого дыхания и, как следствие, на сосудистую систему. Также через гормоны действует на другие ферментные системы.

ГИПОВИТАМИНОЗ. Снижается резистентность и повышается проницаемость капилляров, происходит кровоизлияние после сдавливания тканей, отмечаются боль в конечностях, слабость, быстрое утомление.

ГИПЕРВИТАМИНОЗ - не описан.

 

ВИТАМИНОПОДОБНЫЕ ВЕЩЕСТВА.

 

ПАБК. Входит в состав фолиевой кислоты. Содержится в печени, мясе, молоке, картофеле, яйцах. Стимулирует синтез фолиевой кислоты, НК, влияет на синтез меланина и, как следствие, на образование пигментов волос, кожи, шерсти.

 

ВИТАМИН В_15. Содержится в молоке, дрожжах. При недостатке витамина возникает жировое перерождение печени, нарушается биосинтез холина, креатина, метионина.

 

ИЗОНИТ. Содержится в молоке, печени, мясе, хлебе, овощах, фруктах.

Влияет на обмен фосфолипидов (липотропное действие); при недостатке инозита наблюдается остановка роста, потеря шерстяного покрова, отложение холестерина в печени.

 

КОЭНЗИМ Q. Содержится в капусте, зелени, моркови, бананах, луке, молоке. Это донор метильных радикалов, необходимых для анаболических процессов. Обеспечивает регенерацию слизистой ЖКТ.

 

ХОЛИН. Содержится в печени, почках, мясе, капусте. Входит в состав медиаторов НС, участвует в биосинтезе метионина, НК, фосфолипидов. При недостатке холина отмечены жировое перерождение печени, геморрагические дегенерации почек, снижение свертываемости крови.

ЛИПОЕВАЯ КИСЛОТА. Ее источниками являются дрожжи, печень, молочно-кислые продукты. Участвует в окислительно-восстановительных реакциях превращения белков, в т.ч. ферментов. Входит в состав ПДГ-комплекса и ферментов ЦТК.

 

ВИТАМИН F, или Эссенциальные жирные кислоты, представлены арахидоновой, линолевой, линоленовой кислотами. Являются предшественниками простагландинов - гормоноподобных биологически активных веществ. Повышают сокращаемость матки, проявляют сосудистый эффект, повышают проницаемость капилляров.

 

ЛЕКЦИЯ 9

ВВЕДЕНИЕ В МЕТАБОЛИЗМ