Тема : «Роль витаминов в процессе роста и развития человека» .
______________________________
Витамины — низкомолекулярные органические соединения различной химической природы , абсолютно необходимые для нормальной жизнедеятельности организмов . Являются незаменимыми веществами , так как за исключением никотиновой кислоты они не синтезируются организмом человека и поступают главным образом в составе продуктов питания . Некоторые витамины могут продуцироваться нормальной микрофлорой кишечника . В отличии от всех других жизненно важных пищевых веществ (незаменимых аминокислот , полиненасыщенных жирных кислот и т.д. ) витамины не обладают пластическими свойствами и не используются организмом в качестве источника энергии . Участвуя в разнообразных химических превращениях , они оказывают регулирующее влияние на обмен веществ и тем самым обеспечивают нормальное течение практически всех биохимических и физиологических процессов в организме .
Известно 13 незаменимых пищевых веществ , которые безусловно являются витаминами . Их принято делить на водорастворимые и жирорастворимые . Водорастворимые включают витамин С и витамины группы В : тиамин , рибофлавин , пантотеновую кислоту , В6 , В12 , ниацин , фолат и биотин . Жирорастворимыми являются витамины А , Е , D и К . Большинство известных витаминов представлено не одним , а несколькими соединениями ( витамерами ) , обладающими сходной биологической активностью . Для наименования групп подобных родственных соединений применяют буквенные обозначения ; витамеры принято обозначать терминами , отражающими их химическую природу . Примером может служить витамин В6 , группа которого включает три витамера : пиродоксин , пиридоксаль и пиридоксамин . Принятая терминология не является общепризнанной , поэтому допускаются разнообразные обозначения витамина , за исключением устаревших .
Наряду с витаминами известна группа виатминоподобных соединений . К ним относят холин , инозит , оротовую , липоевую и парааминобензойную кислоты , карнитин , биофлавоноиды (рутин , кверцетин и чайные катехины ) и ряд других соединений , обладающие теми или иными свойствами витаминов . Витаминоподобные соединения не имеют , однако всех основных признаков , присущих истинным витаминам , и , следовательно , таковыми не являются . В частности , холин и инозит , входя в состав соответствующих фосфолипидов , выполняют в организме пластическую функцию . Оротовая и липоевая кислоты , а также карнитин синтезируются в организме. Парааминобензойная кислота является витамином только для микроорганизмов , для человека и животных она биологически неактивна . Метилметионинсульфония хлорид (витамин U) обладает терапевтическим эффектом при ряде заболеваний , но не выполняет каких-либо жищненно важных функций в организме . То же в значительной мере относится и к биофлавоноидам ( витамин Р ) — растительным фенолам , обладающим капилляроукрепляющим действием .
Остальные жирорастворимые витамины могут синтезироваться в организме из своих предшественников — так называемых провитаминов . Известны провитамины А ( каротины ) и группы D ( некоторые стерины ) . Каротины , поступающие в организм в составе продуктов растительного происхождения , ращепляются под воздействием специфического фермента с образованием ретинола ( наибольшей биологической активностью обладает b - каротин ) . Эргостерин и 7–дегидрохолестерин превращаются в витамины группы D (эргокальциферол и холекальциферол соответственно ) под действием ультрафиолетового излучения определенной длины волны . Эргостерин содержится в продуктах растительного происхождения ; его высоким содержанием отличаются дрожжи , используемые для получения синтетического эргокальциферола . 7-Дигидрохолестерин входит в состав липидов кожи человека и животных ; синтез холекальциферола осуществляется под действием ультрафиолетового излучения Солнца ( или искусственных источников ) .
Химическое строение всех известных витаминов полностью установлено . Выяснены и исследованы их свойства и специфические функции в организме . Вместе с тем имеющиеся данные о механизме действия ряда витаминов не являются исчерпывающими . Специфические функции многих витаминов определяются их связью с различными ферментами . Большинство водорастворимых витаминов ( группа В ) участвует в образовании коферментов и простетических групп ферментов , которые взаимодействуют с белковым компонентом (апоферментом ) , приобретают каталитическую активность и непосредственно включаются в разнообразные химические реакции .Таким образом , витамины принимают опосредованное участие во многих обменных процессах : энергетическом ( тиамин , рибофлавин , ниацин ) , биосинтезе и превращениях аминокислот и белков ( витамины В6 и В12 ) , различных превращениях жирных кислот и стероидных гормонов ( пантотеновая кислота ) , нуклеиновых кислот ( фолат ) и других физиологически активных соединений . Некоторые жирорастворимые витамины также выполняют коферментные функции . Витамин А в форме ретиналя является простетической группой зрительного белка родопсина , участвующего в процессе фоторецепсии ; в форме ретинилфосфата он играет роль кофермента — переносчика остатков сахаров в биосинтезе гликопротеидов клеточных мембран . Витамин К осуществляет коферменгные функции при биосинтезе ряда белков , связывающих кальций ( в частности , протромбина ) , участвующих в процессе свертывания крови . Функции витаминов , не являющимися предшественниками образования коферментов и простетических групп ферментов , весьма разнообразны и связаны с осуществлением и регуляцией различных биохимических и физиологических процессов . Так , витамин D играет важную роль в обеспечении организма кальцием и поддержании его гомеостаза , влияет на процессы дифференцировки клеток эпителиальной и костной ткани , кроветворной и иммунной систем .
Необходимым условием реализации специфических функций витаминов в обмене веществ является нормальное осуществление их собственного обмена : всасывания в кишечнике , транспорта к тканям , превращения в биологически активные формы . Эти процессы протекают при участии специфических белков . Так , всасывание и перенос витаминов кровью происходят , как правило , с помощью специальных транспортных белков. Превращение витаминов в коферменты и простетические группы или в активные метаболиты ( витамины группы D) , а также последующее взаимодействие их с апоферментами осуществляется с помощью специфических ферментов : пиридоксалькиназа, в частности , катализирует превращение пиридоксаля ( витаминВ6 ) в пиридоксальфосфат , синтез тиаминдифосфата из тиамина протекает при участии тиаминпирофосфокиназы . таким образом , возможный дефект биосинтеза какого – либо специфического белка , участвующего в процессах ассимиляции витаминов , неизбежно приводит к различным расстройствам обмена тех или иных витаминов и соответственно их функций в организме .
Снижение или полная потеря биологического эффекта витаминов может быть вызвана так называемыми антивитаминами —веществами , имеющими структурное сходство с витаминами или вызывающими модификацию их химической природы . Действие структуроподобных антивитаминов основано на конкурентных взаимоотношениях с витаминами ( в частности , в биосинтезе коферментов , их взаимодействия с апоферментами): заняв место витаминов в структуре фермента , антивитамины не выполняют их специфических функций , в связи с чем развиваются различные расстройства процессов метаболизма . Вторую группу составляют антивитамины биологического происхождения , разрушающие или связывающие молекулы витаминов : например , ферменты тиаминазы вызывают распад молекулы тиамина , яичный белок связывает биотин в биологически неактивный комплекс .
Некоторые антивитамины обладают антимикробной активностью и применяются в качестве химиотерапевтических средств . Так , сульфаниламидные препараты являются антивитаминами парааминобензойной кислоты , используемой бактериями для синтеза необходимого для их жизнедеятельности фолата ; сульфаниламид , вытесняющий парааминобензойную кислоту из комплекса с ферментом , способствует таким образом снижению проста бактерий и их гибели . Аминоптерин и аметоптерин ( антивитамины фолата) тормозят синтез белка и нуклеиновых кислот в клетках и применяются для лечения больных с некоторыми злокачественными новообразованиями .
Витамины обладают высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольшом количестве , соответствующем физиологической потребности , которая варьирует в пределах от нескольких микрограммов до нескольких десятков миллиграммом . Потребность в каждом конкретном витамине также подвержена колебаниям , обусловленным действием различных факторов , которые учитываются в рекомендуемых нормах потребления витаминов , подвергающихся периодическому уточнению и пересмотру. Существенное влияние на потребность в витаминах оказывают возраст и пол человека , характер и интенсивность его труда . Потребность в витаминах значительно возрастает при особых физиологических состояниях организма : у женщин — во время беременности , в период лактации , у детей — в период интенсивного роста , следует иметь в виду , что любые причины , изменяющие интенсивность обмена веществ , существенно влияют и на обмен витаминов в организме , повышая их расход в процессе жизнедеятельности . В частности , потребность в витаминах значительно возрастает под влиянием некоторых климатических и погодных условий , способствующих длительному переохлаждению или перегреванию организма , сопровождающихся резкими перепадами температуры атмосферного воздуха . Повышенная потребность в витаминах развивается при интенсивной физической нагрузке , нервно – психическом напряжении , в условиях воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды , при ряде патологических состояний ( например , при гипоксии ) . повышенный расход витаминов возникает при болезнях желудочно – кишечного тракта , печени и почек , повышенная потребность в витаминах отмечается при некоторых эндокринных заболеваниях , например , гипотиреозе , функциональной недостаточности коры надпочечников . В пожилом и старческом возрасте повышенная потребность в витаминах обусловлена ухудшением всасывания и утилизации витаминов , а также различными диетическими ограничениями .
Недостаточное потребление витаминов ведет к нарушениям , зависящих от них биохимических ( главным образом ферментативных ) процессов и физиологических функций организма , обуславливает серьезные расстройства обмена веществ , поэтому исследование витаминной обеспеченности человека имеет важное диагностическое значение . С этой целью обычно определяют содержание витаминов и продуктов их обмена в крови и моче , исследуют активность ферментов , в состав которых в виде кофермента или простетической группы входит конкретный витамин , а также другие биохимические и физиологические показатели , характеризующие осуществление тем или иным витамином его специфических функций . Другой подход заключается в изучении фактического питания обследуемых людей и оценке поступления витаминов с пищей с помощью справочных таблиц , отражающих химический состав потребляемых продуктов , ил непосредственного определения содержания витаминов в потребляемых продуктах и биологических объектах , используют различные колориметрические , спектрофотометрические и флюорометрические методы , а также методы микробиологического анализа . Все большее распространение получают методы высокоэффективной жидкостной хроматографии , позволяющие наиболее полно и точно определить дефицит витаминов в организме , что особенно важно при стертой картине витаминной недостаточности .
Страницы: 1, 2, 3
