Слайд 1Витамины.
Лекция для студентов 2 курса
медико-профилактического факультета
Специальность 32.05.01«Медико-профилактическое дело».
Дисциплина С2.Б5
«Биологическая химия»
Лектор – ст.преподаватель кафедры мед.химии Тюрина Е.Э.
Слайд 2Актуальность темы:
Витамины могут выступать в качестве коферментов, косубстратов или регуляторов
процессов.
Недостаток или избыток витаминов приводит к нарушению работы ферментов, и, следовательно, биохимических процессов и развитию заболеваний .
Слайд 3Цели лекции
Знать:
Строение и функции важнейших водорастворимых витаминов.
Строение и функции важнейших
жирорастворимых витаминов.
Слайд 4Строение и биологические функции водорастворимых витаминов
Слайд 5Витамин В1 - тиамин
Активная форма: кофермент тиаминдифосфат (ТДФ).
Биологическая роль: участвует в реакциях окислительного декарбоксилирования
пирувата и α-кетоглутарата, транскетолазных реакций пентозо-фосфатного цикла
Суточная потребность: 1-2 мг.
Основные пищевые источники: мука грубого помола, бобовые, мясо, рыба.
Слайд 6Гиповитаминоз: болезнь “бери-бери”.
Симптомы:
1. периферические невриты;
2. мышечная слабость;
3. дискоординация движений;
4. увеличение размеров сердца;
5. повышение уровня пирувата в крови.
Основная причина смертности у больных бери-бери - сердечная недостаточность.
Слайд 7Взаимосвязь катализируемых реакций и проявлений недостаточности
При недостатке В1 нарушается энергетический обмен
и снижается синтез АТФ => мышечная слабость, сердечная недостаточность.
Слайд 8Взаимосвязь катализируемых реакций и проявлений недостаточности
Нарушение неокислительной стадии ПФЦ приводит к
нарушению окислительной стадии, и снижению как НАДФН,Н+ так и рибозо-5-фосфата.
При этом нарушается синтез липидов в миелиновых оболочках клеток => параличи, недостаток АТФ – нарушение передачи нервного импульса
Слайд 9Витамин В2 - рибофлавин
Активные формы: коферменты флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД).
Биологическая роль: участвует
в окислительно-восстановительных реакциях. Например: 1. перенос электронов в дыхательной цепи и МСГ; 2. окисление сукцината в ЦТК; 3. окисление высших жирных кислот.
Суточная потребность: 1,5 - 3,0 мг.
Основные пищевые источники: молоко, печень, мясо, яйца, жёлтые овощи.
Слайд 10Гиповитаминоз часто встречается у беременных, детей, у людей в состоянии стресса.
Симптомы:
1. воспаление сосочков языка -глоссит;
2. растрескивание губ и уголков рта - ангулярный стоматит;
3. помутнение хрусталика - катаракта;
4. воспаление роговицы глаза - кератит.
Слайд 11Взаимосвязь катализируемых реакций и проявлений недостаточности
Нарушение ЦТК, работы первого и второго
комплексов тканевого дыхания приводят к снижению АТФ
Снижение АТФ ухудшает превращение рибофлавина в активную форму, развивается порочный метаболический круг
Слайд 12Витамин РР - никотинамид (ниацин)
Активная форма: коферменты никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ).
Биологическая
роль: входит в состав дегидрогеназ.
Например: 1. пируватдегидрогеназный комплекс, дегидрогеназы ЦТК, бета-окисление ВЖК
2. глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа;
3. глутаматдегидрогеназа;
4. β-гидрокси,β-метилглутарил-КоА-редуктаза и многие другие.
Суточная потребность: 15 - 20 мг.
Основные пищевые источники: мясо, рыба,горох, бобы, орехи.
Слайд 13Гиповитаминоз: болезнь пеллагра.
Симптомы (синдром трёх Д):
1. дерматит - поражение кожи;
2. диаррея - поражение слизистой желудочно-кишечного
тракта;
3. деменция - слабоумие.
Поскольку витамин РР может синтезироваться в организме из аминокислоты триптофан, пеллагру можно лечить, вводя в диету дополнительное количество полноценных животных белков. 60 мг триптофана эквивалентны 1 мг никотинамида.
Слайд 14Витамин В6 - пиридоксин
Активная форма: кофермент пиридоксальфосфат.
Биологическая роль: - участвует в реакциях: 1. трансаминирования;
2. декарбоксилирования аминокислот; 3. синтеза никотинамида из триптофана; 4. синтеза δ-аминолевулиновой кислоты (синтез гема).
Суточная потребность: 2 мг.
Основные пищевые источники: хлеб, горох, фасоль, картофель, мясо.
Слайд 15Взаимосвязь катализируемых реакций и проявлений недостаточности
Снижение активности АлТ и АсТ плазмы
крови
Снижение синтеза гема => гипохромная микроцитарная анемия
Снижение синтеза НСl (гистамин)
Судороги (ГАМК)
Снижение давления (адреналин, норадреналин)
Снижение энергетического обмена (относительная недостаточность никотинамида)
Самостоятельно приведите
примеры реакций
декарбоксилирования
Слайд 16Витамин В9 - фолиевая кислота
Активная форма: кофермент тетрагидрофолиевая кислота.
Биологическая роль: участвует в реакциях переноса
одноуглеродных групп при синтезе:
1. пуриновых нуклеотидов;
2. тимидилового нуклеотида;
3. метионина из гомоцистеина;
4. глицина из серина.
Суточная потребность: 1 - 2,2 мг.
Основные пищевые источники: зелёные листья растений, дрожжи.
Гиповитаминоз: макроцитарная анемия.
Слайд 17Витамин В12 - цианкобаламин
Активная форма: коферменты метилкобаламин и дезоксиаденозилкобаламин. Имеют сложную структуру, в
центре которой находится атом кобальта (Со+), соединённый с четырьмя пиррольными кольцами, образующими корриновоеядро.
Биологическая роль: участвует в реакциях:
1. трансметилирования;
2. обмена серосодержащих аминокислот;
3. образования коферментных форм фолиевой кислоты.
Суточная потребность: 0,003 мг.
Основные пищевые источники: любые продукты животного происхождения.
Слайд 18Взаимосвязь обмена ТГФК и В12
Роль В12 в обмене фолиевой кислоты: при
недостатке этого витамина нарушается освобождение ТГФК от метильной группы и развивается относительная недостаточность метилен- метенил- и формил-ТГФК, участвующих в синтезе нуклеотидов
Слайд 19
Специфической реакцией, по которой можно отличить недостаточность В 12 от В9
является превращение метилмалонил КоА в сукцинилКоА. При развитии мегалобластической анемии с повышением метилмалоновой кислоты в моче можно говорить о недостаточности В12
Слайд 20
Гиповитаминоз: мегалобластическая анемия, развивающаяся при нарушении всасывания витамина в кишечнике. Для всасывания витамина
В12 в кишечнике, необходим специальный белокгастромукопротеин (транскоррин), получивший название - внутренний фактор Касла.
Этот белок вырабатывается в желудке, связывает витамин В12 (внешний фактор Касла) и образовавшийся комплекс всасывается в кишечнике. Любые причины, приводящие к нарушению выработки желудочного гликопротеина (например, органические поражения желудка, резекция желудка) приводят к гиповитаминозу В12.
Слайд 21Витамин С - аскорбиновая кислота
Биологическая роль: кофактор реакций гидроксилирования. Например, в
реакциях синтеза: 1. серотонина; 2. оксилизина и оксипролина в коллагене; 3. гомогентизиновой кислоты. Кроме того, способствует поступлению железа в кровь из кишечника и высвобождению его из ферритина. Является антиоксидантом.
Суточная потребность: 50-100 мг.
Гиповитаминоз - болезнь цинга (скорбут). Симптомы: 1. боли в суставах; 2. точечные кровоизлияния - петехии; 3. кровоточивость дёсен; 4. расшатывание зубов; 5. анемия; 6. быстрая утомляемость.
Слайд 22Запишите самостоятельно вышеперичисленные реакции
с участием витамина С
Слайд 23Витамин Н - биотин
Активная форма: биоцитин.
Биологическая роль - участвует в реакциях карбоксилирования при
синтезе: 1. пуриновых нуклеотидов; 2. оксалоацетата; 3. малонил-КоА.
Суточная потребность: 0,26 мг.
Основные пищевые источники: молоко, яичный желток, печень, томаты, шпинат.
Гиповитаминоз: так как витамин синтезируется микрофлорой кишечника, то недостаточность встречается редко. Проявляется в виде специфических дерматитов (болезнь Свифта)
Слайд 25Ретиноиды (ретиналь - ретинол - ретиноевая кислота) - витамин А
Синтезируется из
β-каротина (растительная форма витамина А, провитамин)
Биохимическая функция:
Ретиноевая кислота стимулирует рост, деление клеток, регулирует синтез НК и белка (повышает синтез коллагена, мукопротеидов слизи, протеогликанов, иммуноглобулинов, лизоцима (витамин А – «первая линия защиты»); снижает синтез кератина), ускоряет сульфирование гетерополисахаридов соединительной ткани
Ретинол - компонент клеточных мембран (регулирует текучесть и проницаемость)
Ретиналь – простетическая группа зрительного белка родопсина (участвует в процессе фоторецепции)
Антиоксидантное действие, регенерация токоферильного радикала
Слайд 26
Депонируется в печени
Основной источник, суточная норма: яйца, молоко, красно-мякотные овощи и
фрукты; 1-2,5 мг или 2-5 мг бета-каротина
Клинически выраженные формы недостаточности: нарушение сумеречного зрения, снижение способности к регенерации, изменения кожи и слизистых (сухость, ороговение), нарушение барьерных свойств эпителия, изменение иммунного статуса
Причины недостаточности: нарушение процесса переваривания и всасывания липидов, белковая недостаточность, сопряженная с нарушением синтеза ретинолсвязывающего белка
Слайд 27Жирорастворимые витамины:
токоферолы и токотриенолы - витамин Е
Участвует в регуляции сперматогенеза, необходим
для нормального протекания беременности: витамин размножения (от греч. tokos — потомство, phero — несу )
Антиоксидант, протектор клеточных мембран от окислительного повреждения:
препятствует контакту О2 с ненасыщенными липидами, защищает SH-группы белков от окисления, непосредственно взаимодействует с активными метаболитами кислорода и перекисями липидов
защищает от окисления двойные связи в молекуле витамина А, необходим для всасывания каротиноидов
совместно с витамином С способствует включению селена в активный центр глутатионпероксидазы
Слайд 28Витамин К - нафтохинон (филлохинон, менахинон)
Кофермент: дигидронафтохинон
Синтезируется микрофлорой кишечника
Биохимическая функция:
принимает участие в механизме свертывания крови (антигеморрагический витамин). Механизм: витамин К – кофермент глутамилкарбоксилазы:
карбоксилирование γ-глутамильных остатков в предшественниках факторов свертывания крови для связывания факторов свертывания на тромбогенных участках мембран клеток крови и поврежденного эндотелия при участии кальция
Основной источник, суточная норма: капуста, томаты, тыква, морковь, орехи, зеленые листья; 1,8-2,2 мг
Клинически выраженные формы недостаточности: кровотечения, гемморагическая болезнь новорожденных
Причины недостаточности: заболевания ЖКТ (нарушение переваривания и всасывания липидов, дисбактериоз). Алиментарный фактор существенной роли не играет: витамин К широко распространен и термостабилен
Слайд 29Витамин Д3 (холекальциферол)
Активная форма – кальцитриол. Механизм действия – стероидный гормон.
Повышает уровень кальция и фосфатов в крови.
1 - холестерол является предшественником кальцитриола;
2 - в коже 7-дегидрохолестерол неферментативно под действием УФ-облучения превращается в холекальциферол;
3 - в печени 25-гидроксилаза превращает холекальциферол в кальцидиол;
4 - в почках образование кальцитриола катализируется 1альфа-гидроксилазой
Слайд 31Рахит
- заболевание детского возраста, связанное с недостаточной минерализацией костной ткани.
Нарушение минерализации кости является следствием дефицита кальция и может быть обусловлено следующими причинами: недостатком витамина D3 в пищевом рационе, нарушением всасывания витамина D3 в тонком кишечнике, снижением синтеза предшественников кальцитриола из-за недостаточного времени пребывания на солнце, дефектом Ια-гидроксилазы, дефектом рецепторов кальцитриола в клетках-мишенях. Все это вызывает снижение всасывания кальция в кишечнике и снижение его концентрации в крови, стимуляцию секреции паратгормона и вследствие этого - мобилизацию ионов кальция из кости. При рахите поражаются кости черепа, грудная клетка вместе с грудиной выступает вперед, деформируются трубчатые кости и суставы рук и ног, увеличивается и выпячивается живот. Основным способом предупреждения рахита является правильное питание и достаточная инсоляция.
Слайд 32Литература
Список основной литературы
Биологическая химия с упражнениями и задачами : учебник /
ред. С. Е. Северин. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2013. - 624 с.
Список дополнительной литературы
Биохимия : учебник для вузов / ред. Е. С. Северин. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 784 с.
Биологическая химия : учебник для студ.мед.вузов / А. Я. Николаев. - М. : Мед.информ.агентство, 2007. - 568 с.
Клиническая биохимия : электронное учебное издание / сост. И. В. Пикалов, Э. Я. Журавская, В. В. Кузьмина [и др.]. - Новосибирск : Центр очно-заочного образования ГОУ ВПО НГМУ Росздрава, 2008
Вторично-активный транспорт [Электронный ресурс] / Ю. И. Савченков, Ю. И. Савченков. - б/м : б/и, 2012
Биохимия / Г. Е. Осипова, . Г. Осипова. - Новосибирск : НГПУ, 2014. - 182 с.