Витамин РР (никотинамид, антипеллагрический витамин)

Имеет две активные формы: НАД⁺ и НАДФ⁺

 

1. В форме НАД⁺ является коферментом дегидрогеназ: ПДГ, изоцитрат-ДГ, малат-ДГ, лактат-ДГ, 3-фосфоглицеральдегид-ДГ, гидроксиацил-ДГ, глутамат-ДГ.

2. В форме НАДФ⁺ является коферментом дегидрогеназ пентозофосфатного пути.

3. В форме НАДФН используется:

- редуктазами в биосинтезе жирных кислот, холестерина;

- восстановительном аминировании 2-оксоглутарата;

- для перевода рибозы в дезоксирибозу;

- в образовании активной формы фолиевой кислоты;

- гидроксилазами для образования тирозина из фенилаланина, синтезе катехоламинов, стероидных гормонов, обезвреживании чужеродных веществ;

- в трансгидрогеназной реакции.

Витамин В₆ (пиридоксин)

 

Активная форма – пиридоксаль-5-фосфат.

 

Необходим для:

 

1. всасывания аминокислот из кишечника;

2. транспорта аминокислот в клетки из кровяного русла и реабсорбции почками;

3. обмена отдельных аминокислот;

4. декарбоксилирования аминокислот. Эта реакция имеет большое значение в образовании аминов, среди которых есть регуляторы, медиаторы, гормоны; в образовании порфиринов и, соответственно, гема; образовании пуринов и пиримидинов, образовании витамина РР из триптофана; образовании сфингозина и ацетилхолина.

Витамин Н (биотин)

Необходим для реакций карбоксилирования. Входит в состав пируваткарбоксилазы и ацетил-КоА-карбоксилазы.

 

Пантотеновая кислота (витамин В₅)

Активная форма образуется путем фосфорилирования. Она входит в состав КоА, который необходим для:

- работы цикла Кребса (ацетил-КоА, сукцинил-КоА);

- окисления жирных кислот;

- синтеза жирных кислот;

- синтеза кетоновых тел и холестерина и др.;

- синтеза порфиринов.

 

В форме ацетил-КоА пантотеновая кислота используется для ацетилирования в синтезе ацетилхолина, ацетилгексозаминов, сиаловых кислот, обезвреживании токсинов.

 

Фолиевая кислота (фолат, витамин В₉)

Активная форма образуется путем гидрирования (присоединяются 4 атома водорода с помощью фолатредуктазы) и называется тетрагидрофолиевой кислотой (ТГФК).

Основной функцией ТГФК является участие в биосинтезах, так как она нужна для переноса одноуглеродных фрагментов (метильных, оксиметильных, остатков муравьиной кислоты):

- в синтезе пуринов;

- синтезе всех видов нуклеотидов и нуклеиновых кислот;

- синтезе глицина из серина, метионина из гомоцистеина.

 

Фолат необходим для нормального роста и особенно для быстро делящихся тканей (кроветворной и лимфоидной тканей, эпителия тонкого кишечника, для роста эмбриона и плода, для процессов заживления и репарации).

 

Витамин В₁₂ (кобаламин, антианемический витамин)

 

В структуру витамина входит гемподобная структура, содержащая кобальт. В₁₂ входит в состав кобамидных ферментов.

 

1. Участвует в переносе метильной группы при образовании метионина из гомоцистеина;

2. Участвует в превращении метилмалонила в сукцинил-КоА;

3. Облегчает депонирование и образование коферментных форм фолиевой кислоты.

 

Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический витамин)

 

1. Необходим для нормального зрения, так как входит в состав зрительного пурпура родопсина, от количества которого зависит чувствительность глаза к свету (чем выше количество, тем выше чувствительность).

2. Активирует включение сульфатов:

- в протеогликаны, что способствует росту ребенка,

- в гепарины, поддерживая этим реологические свойства крови,

3. Способствует синтезу миелина.

4. Необходим для синтеза стероидных гормонов.

5. Обладает проокислительным действием (способствует потреблению кислорода, стимулирует окисление жирных кислот).

6. Необходим для нормального митоза, особенно быстроделящихся тканей, нормальной дифференцировки эпителия, подавляет рост недифференцированных клеток злокачественных опухолей.

7. Поддерживает деление иммунокомпетентных клеток, нормальный синтез иммуноглобулинов; активирует ферменты лизосом, в том числе и фагоцитов.

При авитаминозе А нарушаются функции покровных тканей, появляется сухость кожи и слизистых. Развивается сухость роговицы глаза (ксерофтальмия). При прогрессировании авитаминоза происходит размягчение роговицы и ее распад (кератомаляция). При гиповитаминозе возникает нарушение сумеречного зрения (куриная слепота).

 

Витамин Е (токоферол)

 

1. Является биологическим антиоксидантом, защищает ненасыщенные жирные кислоты в липидах мембран от перекисного окисления, а значит и мембраны от повреждения.

2. Стимулирует синтез гема, а, следовательно, синтез гемсодержащих белков (гемоглобина, миоглобина, цитохромов и др.). В результате улучшается дыхание тканей, усиливается синтез белков, удаляются пероксиды, повреждающие мембраны и т.д.

3. Активирует синтез коллагена, сократительных белков, белков слизистых оболочек, плаценты и др.

4. Повышает биологическую активность витамина А, защищая его ненасыщенную боковую цепь от перекисного окисления

 

Витамин К (антигеморрагический витамин)

 

1. Участвует в превращении препротромбина в тромбин.

2. Обладает радиопротекторным действием.

3. При недостатке витамина К падает концентрация серотонина, гистамина и ацетилхолина.

 

Витамин Д (антирахитический витамин, кальциферол)

 

Образуется в коже из холестерина под действием ультрафиолета. Активируется путем гидроксилирования. В результате образуется 1,25-дигидроксикальци-ферол. Выполняет следующие функции:

1. Усиливает всасывание Са и Р из кишечника.

2. Усиливает реабсорбцию Са и Р почками.

3. Усиливает минерализацию молодой кости.

4. Стимулирует остеокласты и выход Са из старой кости.

При недостатке витамина Д возникает рахит.

 

 

Раздел 3. Лабораторно-практические занятия

 

Занятие №1

1. Тема: Витамины.

2. Форма учебного процесса: лабораторно-практическое занятие.

3. Актуальность: Витамины – незаменимые для организма вещества, так как без них нарушается обмен веществ, что сопровождается болезнями или даже гибелью организма.

4. Цель общая:

4.1.1. Изучить участие витаминов в обмене веществ.

4.1.2. Научиться определять аскорбиновую кислоту в биологическом материале.

4.2. Конкретные цели:

 

Знать:

1. Источники витаминов.

2. Участие витаминов в обмене веществ.

3. Признаки гипо- и авитаминозов.

Уметь:

1. Определять аскорбиновую кислоту в моче и другом биологическом материале.

2. Объяснять полученные результаты и решать задачи.

Вопросы для самостоятельной подготовки к занятию

Исходный уровень

1. Ферменты.

2. Обмен углеводов.

3. Обмен липидов.

4. Обмен белков.

 

По новой теме

 

1. Витамины. Классификация.

2. Причины гипо- и авитаминозов.

3. Признаки гипо-, гипер- и авитаминозов.

4. Жирорастворимые витамины, их строение, биохимические функции, признаки авитаминозов.

5. Водорастворимые витамины, пути образования активных форм, участие в обмене веществ, признаки авитаминозов.

 

Учебно-исследовательская работа студентов на занятии

1. Выполнить лабораторную работу "Определение аскорбиновой кислоты в моче и другом биологическом материале".

2. В зависимости от формы занятия могут быть варианты опроса теоретического материала.

Вариант 1. Конференция.

 

Преподаватель назначает нескольких докладчиков, референта (ов) и слушателей. В течение 15-20 минут докладчики готовят доклады на заданную тему, слушатели готовят вопросы к докладчикам.

Докладчики рассказывают материал по теме, отвечают на вопросы слушателей. Затем идет обсуждение. Оценку всем участникам работы дает референт или преподаватель.

 

Вариант 2. Работа группами.

 

Преподаватель организует несколько равноценных групп студентов; предлагает составить задачи и вопросы по данной теме за 20-30 минут. Затем группы задают эти вопросы друг другу. Оценку работы каждого студента дает преподаватель в конце занятия.

 

Вариант 3. Фронтальный опрос.

 

Студенты дают характеристику каждому витамину по вышеприведенной схеме. Решают ситуационные задачи (ориентировочные задачи приведены ниже).

 

Лабораторная работа

1. Определение витамина C в растительном материале.

 

Оборудование:	1.	Колбы на 50 или 100 мл.
	2.	Пипетки на 1 мл и 2 мл.
	3.	Ступка.
	4.	Воронка.
	5.	Марлевый фильтр.
Реактивы:	1.	1% раствор НСl.
	2.	1% раствор щавелевой кислоты.
	3.	0,001Н раствор дихлорфенолиндофенола.
	4.	Растительный материал.
	5.	Дистиллированная вода.
	6.	Стеклянный порошок.

 

Принцип метода. Метод основан на способности аскорбиновой кислоты восстанавливать краситель 2,6-дихлорфенолиндофенол. Окисленная форма красителя обладает окраской (в кислой среде – розовой), восстановленная форма – бесцветна. Количество витамина C определяют, титруя исследуемый подкисленный раствор дихлорфенолиндофенолом до появления розовой окраски. Пока в растворе есть аскорбиновая кислота, краситель обесцвечивается, когда вся аскорбиновая кислота будет окислена, титруемый раствор приобретает розовую окраску из-за появления окисленной формы красителя.

Ход работы. Навеску растительного материала измельчают и тщательно растирают в ступке с небольшим количеством толченого стекла и 5 мл 1% HCI. По мере растирания прибавляют еще 5 мл HCI и смесь переносят в колбу на 50 мл. Остаток в ступке смывают в ту же колбу 1% раствором щавелевой кислоты, доводя объем смеси до метки. Содержимое колбы перемешивают и фильтруют. Отбирают нужное количество мл фильтрата (см. таблицу) в чистую колбу и титруют 0,001H раствором дихлорфенолиндофенола до появления розовой окраски, не исчезающей 30 секунд.

 

Растительный материал	Навеска (г)	Фильтрат (мл)	Коэффициент пересчета
Картофель
Капуста
Шиповник

 

Расчет содержания аскорбиновой кислоты проводят по формуле:

A х 0,088 х K = мг витамина C в 100 г материала, где A – количество

мл раствора дихлорфенолиндофенола, пошедшего на титрование исследуемого раствора, 0,088 – количество мг аскорбиновой кислоты, соответствующее 1 мл 0,001 H раствора дихлорфенолиндофенола, K – коэффициент пересчета на 100 г растительного материала, учитывающий навеску материала и количество мл фильтрата, взятого для титрования.

 

2. Определение витамина C в моче

Оборудование:	1.	Колба на 50 или 100 мл.
	2.	Пипетки на 1 мл и 5 мл.
Реактивы:	1.	3% раствор уксусной кислоты..
	2.	0,001Н раствор дихлорфенолиндофенола.
	3.	Моча.
	4.	Дистиллированная вода.

Ход работы. В колбу наливают 1 мл мочи, 7 мл дистиллированной воды, 3 мл 3% раствора уксусной кислоты и титруют смесь 0,001 H раствором дихлорфенолиндофенола до появления розовой окраски, устойчивой 30 сек.

Для расчета содержания витамина C в суточной моче используют формулу: A х 0,088 х 1500 = мг витамина C в сутки, где 1500 – суточный диурез в мл, A и 0,088 – то же, что в предыдущей работе.

В норме с мочой за сутки выделяется от 20 до 40 мг витамина C.

 

Диагностическое значение

Определение содержания витамина C в моче дает представление о запасах этого витамина в организме. У детей его уровень понижается при цинге, а также острых и хронических инфекционных заболеваниях.

 

 

Ситуационные задачи

1. В инфекционное и гастроэнтерологическое отделение БСМП поступили два больных с вирусным гепатитом и циррозом печени, соответственно. Наряду с другими жалобами оба больных отметили появления в последнее время больших синяков на теле при малейших ушибах. Анализ крови показал у обоих увеличение времени свертывания крови и снижение уровня протромбина в 2 раза. Обмен какого витамина нарушен у этих больных?

2. В хирургическое отделение после травмы поступил больной. Проведенный экспресс-анализ обнаружил у него тяжелый декомпенсированный ацидоз и увеличение концентрации лактата и пирувата в крови. Какие витамины должен назначить хирург данному больному для нормализации этих показателей?

3. В последний триместр беременности у женщины появились боли в костях. Биохимический анализ крови показал увеличение кальция, снижение концентрации фосфора и повышенную активность щелочной фосфатазы. С наруше-нием какого витамина связаны эти клинические признаки? Какое лечение должен назначить женщине гинеколог? Профилактику какой патологии должен проводить (особенно тщательно) педиатр у ребенка этой женщины после родов?

4. При гриппе и ОРЗ врачи часто назначают больным большие дозы витамина С. Можно ли применять витамин С в больших дозах длительно? К чему это может привести?

5. Почему при интенсивных кровотечениях в клинике вместе с другими препаратами назначают викасол?

6. Почему витамин В₁₂ вводят внутримышечно, а не назначают в виде таблеток?

7. Почему тертую морковь рекомендуют есть с растительным маслом?

 

 

Рекомендуемая литература

1. Курс лекций.

2. Березов Т.Т, Коровкин Б.Ф., "Биологическая химия" 1990, стр. 133-168.

3. Строев Е.А., "Биологическая химия" 1986, стр. 339-370.