Б. Каким образом наличие белков предохраняет желтки от порчи.

В. Укажите витамин, который связывается биотином, опишите его функции.

А. Происходит бактериальное заражение желтка в отсутствие белка; Яйца являются хорошим питательным субстратом для микроорганизмов. Однако содержимое яйца (белок и желток) защищено от их проникновения скорлупой и подскорлупными оболочками. Свежеснесенное здоровой птицей яйцо, как правило, не содержит микробов или, содержит их очень мало. При удалении скорлупы и разделении желтка и белка происходит заражение бактериями.

Б. Авидин (гликопротеин) содержится в яичном белке и связывает свободный биотин и образует нерастворимое в воде соединение, которое посвоим свойствам очень близко к лизоциму, что препятствует росту бактерий. АВИДИН — вещество, содержащееся в яичном белке птиц и рептилий; антагонист биотина. Получен в кристаллическом виде. Является гликопротеидом основного характера, его pH = 10. Лизоцим (мурамидаза) способен расщеплять основное вещество клеточной стенки бактерии муреин путем разрушения связи между первым углеродным атомом n-ацетилмурамовой кислоты и четвертым углеродным атомом n-ацетилглюкозамина, входящего в состав клеточной стенки бактерий. В результате этого изменяется ее проницаемость. 

В. Витамин Н(биотин, антисеборейный) Биотин способен производиться кишечной микрофлорой, но этого недостаточно для обеспечения потребности организма в витамине H. В среднем дневная норма потребления биотина – 30-100 мкг.

Биотин является коферментом ферментов ацетилКоА-карбоксилазы (ацетилКоА→ малонилКоА), участвующей в синтезе жирных кислот и пируваткарбоксилазы (пируват→оксалоацетат), участвующей в синтезе глюкозы и оксалоацетата (субстрата цикла Кребса и глюконеогенеза), что необходимо для роста бактерий.

Функции витамина Н в организме человека

-Биотин регулирует уровень сахара в крови и очень важен для углеводного обмена. Витамин Н контролирует процессы глюконеогенеза, отвечая за участие глюкозы в обмене веществ.

-Биотин играет важную роль в усвоении белка и сжигании жира.

-Витамин B7 содержит серу, которая очень важна для здоровья волос, ногтей и кожи – биотин еще называют «витамином красоты».

-Витамин Н необходим для нормальной деятельности нервной системы.

-Биотин принимает участие в синтезе полезной флоры кишечника.

49

Витамины А и D сохраняются в организме на уровне, достаточном для поддержания метаболизма на протяжении нескольких недель и даже месяцев. Витамины группы В необходимо применять значительно чаще.

А. Назовите причину этого феномена.

Б. Опишите биологическую роль витаминов А и D.

В. Подберите для витамина А и витамина D их предшественники (провитамины) и объясните как они превращаются в активные витамины в организме.

Витамин А (ретинол)

Витамин D (кальциферол)

А. β -каротин

В. 7-дегидрохолестерин

А. Витамины А и D – жирорастворимые, они способны накапливаться в печени и жировой ткани организма. Их накопление в организме может вызвать расстройство обмена веществ;

витамины группы В – водорастворимые витамины, даже при избыточном поступлении в организм, быстро выводятся с мочой. Водорастворимые витамины обычно выступают в роли коферментов и простетических групп – таких молекул, которые непосредственно участвуют в работе ферментов.

функции витаминов группы B:

-нормализуют работу нервной и сердечно-сосудистой системы;

-улучшают работу кишечника, состояние кожи;

-поддерживают эмоциональное здоровье, помогают справляться со стрессами, депрессиями, повышенными эмоциональными нагрузками;

-участвуют в росте клеток, в энергообмене, в работе мышц;

-укрепляют иммунитет и увеличивают сопротивляемость организма различным заболеваниям.

Б. Витамин А (ретинол) циклический ненасыщенный, одноатомный спирт. Ретиноиды представляют собой β-иононовое кольцо с метильными заместителями и изопреновой цепью. В организме спиртовая группа ретинола окисляется в свои активные формы: альдегидную (ретиналь) или карбоксильную (ретиноевая кислота) группы

В организме ретинол превращается в ретиналь и ретиноевую кислоту.

1.Участвует в свето- и цветовосприятии: рецепторные клетки сетчатки глаза палочки и колбочки содержат зрительные пигменты, палочки – родопсин, реагирующие на сумеречное освещение, а колбочки – йодопсин, реагирующие на дневное освещение. Оба пигмента – сложные белки, отличающиеся своей белковой частью. В качестве кофермента они содержат 11-цис-ретиналь, альдегидное производное витамина А.

2.Ретиноевая кислота, подобно стероидным гормонам, взаимодействует с рецепторами в ядре-клеток мешеней. Образовавшийся комплекс связывается с определенными участками ДНК и стимулирует транскрипцию генов. Белки, образующиеся в результае стимуляции генов под влиянием ретиноевой кислоты, влияют на рост, дифференцировку, репродукцию и эмбриональное развитие.

3. Участвует в окислительно-восстановительных реакциях.

4. Участвует в синтезе гликопротеидов (компонентов мембран).

5. Антиоксидантная функция. Благодаря наличию двойных связей в изопреновой цепи витамин А способен осуществлять нейтрализацию свободных кислородных радикалов, но особенно явно эта функция проявляется у каротиноидов.

Источники: только в животных продуктах: печени крупного рогатого скота, яичном желтке, молочных продуктах, особенно богат витамином рыбий жир. В слизистой оболочке кишечника и клетках печени содержится специфический фермент каротиндиоксигеназа, превращающий каротиноиды в активную форму витамина А. суточная потребность: от 1 до 2,5 мг.

Витамины группы D (кальциферол)–группа химических родственных соединений, относящихся к производным стеринов. Наиболее биологически активны – D2 и  D3. Витамин D2 –эргокальциферол, производное эргостерина, растительного стероида. Витамин D3 –холекальциферол, образуется в оже у человека под действием УФ-лучей.

Пищевые источники: печень, дрожжи, жирномолочные продукты (сливочное масло, сливки, сметана), желток яиц (в основном витамин D2), рыбий жир, печень трески (витамин D3).

Витамин D3(холекальциферол) в организме гидроксилируется в положениях 25 и 1 (причем если гидроксилирование в 25-м положении осуществляется в печени, то этот процесс в 1-м положении протекает в почках) и превращается в биологически активное соединение 1,25-дигидроксихолекальциферол (кальцитриол) который выполняет гормональную функцию:

1. Увеличение концентрации кальция и фосфатов в плазме крови

Для этого кальцитриол в мишеневых клетках индуцирует синтез кальций-связывающего белка и компонентов Са2+-АТФазы и в результате:

увеличивает всасывание ионов Ca2+ в тонком кишечнике,

стимулирует реабсорбцию ионов Ca2+ и фосфат-ионов в проксимальных почечных канальцах.

2. Подавляет секрецию паратиреоидного гормона через повышение концентрации кальция в крови, но усиливает его эффект на реабсорбцию кальция в почках.

3. В костной ткани роль витамина D двояка:

стимулирует мобилизацию ионов Ca2+из костной ткани, так как способствует дифференцировке моноцитов и макрофагов в остеокласты, разрушению костного матрикса, снижению синтеза коллагена I типа остеобластами,

повышает минерализацию костного матрикса, так как увеличивает производство лимонной кислоты, образующей здесь нерастворимые соли с кальцием.

4. Участие в реакциях иммунитета, в частности в стимуляции легочных макрофагов и в выработке ими азотсодержащих свободных радикалов, губительных, в том числе, для микобактерий туберкулеза.

В. Провитамины— биохимические предшественники витаминов

β–каротин – предшественник витамина А. Известны 3 типа каротинов: α-, β- γ-каротины, отличающиеся друг от друга химическим строением и биологической активностью. Наибольшей биологической активностью обла-

дает β-каротин, поскольку он содержит два β-иононовых кольца и при распаде в организме из него образуются две молекулы витамина А. При окислительном распаде α- и γ-каротинов образуется только поодной молекуле витамина А, поскольку эти провитамины содержат поодному β-иононовому кольцу. Расщепление каротинов на молекулы витамина А происходит преимущественно в кишечнике под действием специфического фермента β-каротин-диоксигеназы (аналогичное превращение идет и в печени) в присутствии молекулярного кислорода. При этом образуются 2 молекулы ретиналя, которые под действием специфической кишечной редуктазы восстанавливаются в витамин А.

β-каротин содержится в растительных продуктах (морковь, томаты, перец и др.)

7–дегидрохолестерин – предшественник витамина D₃

Провитамин D₃ - 7-дегидрохолестерин, под действием УФ-лучей на кожу человека он способен превращаться в холекальциферол (витамин D₃). Из клеток кожи витамин D₃ в комплексе с белком поступает в печень, где происходит гидроксилирование по 25-му атому углерода с образованием кальцидиола (25-Гидроксихолекальциферол). Далее кальцидиол транспортируется в почки и гидроксилируется по 1-му углеродному атому с образованием кальцитриола (1,25-Дигидроксихолекальциферол). Это и есть активная форма витамина D₃.

Под действием УФ-лучей эргостерин через ряд промежуточных продуктов (люмистерин, тахистерин) превращается в витамин D2. Витамин D2 образуется из эргостерина в результате разрыва связи между 9-м и 10-м углеродными атомами кольца В под действием УФ-лучей.

50