Общая характеристика витаминов

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1. ВНЕАУДИТОРНАЯ ПОДГОТОВКА.. 4

1.1. ВИТАМИНЫ И КОФЕРМЕНТЫ... 4

1.1.1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ВИТАМИНОВ.. 4

1.1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА ВИТАМИНОВ.. 7

1.1.2.1. ВИТАМИНЫ.. 7

1.1.2.2. КОФЕРМЕНТЫ.. 11

1.1.3. БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ВИТАМИНОВ И КОФЕРМЕНТОВ.. 24

1.1.4. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВИТАМИНОВ И ИХ АНАЛИЗ. 38

1.1.5. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВИТАМИНОВ И ИХ АНАЛИЗ. 41

1.1.5.1. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ В₁ 42

1.1.5.2. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ В₂ 43

1.1.5.3. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ В₃ 45

1.1.5.4. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ В₆ 46

1.1.5.5. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ В_с 47

1.1.5.6. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ В₁₂ 49

1.1.5.7. ВИТАМИН С.. 49

1.1.5.8. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ РР. 53

1.1.5.9. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ А.. 54

1.1.5.10. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ D.. 55

1.1.5.11. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ E. 56

1.1.5.12. ВИТАМИНЫ ГРУППЫ K.. 58

1.2. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ, ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ.. 59

2. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ... 62

2.1. АНАЛИЗ ВИТАМИНОВ.. 62

2.1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНОВ ГРУППЫ В₁ 62

2.1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РИБОФЛАВИНА.. 64

2.1.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНОВ ГРУППЫ В₆ 66

2.1.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОЛИЕВОЙ КИСЛОТЫ... 68

2.1.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦИАНОКОБАЛАМИНА.. 69

2.1.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ... 70

2.1.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИКОТИНОВОЙ КИСЛОТЫ И НИКОТИНАМИДА.. 74

2.1.8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНОВ ГРУППЫ А.. 75

2.1.9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНОВ ГРУППЫ D.. 77

2.1.10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНОВ ГРУППЫ Е.. 77

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 79

 

 

Витамины в свете проблем биорегуляции

Витаминами обычно называют органические вещества, присутствие которых в небольшом количестве в пище человека и животных необходимо для их нормальной жизнедеятельности. Это классическое определение в настоящее время используется с некоторыми оговорками. Термин «витамины», т. е. «амины жизни» (от лат. vita — жизнь), своим возникновением обязан тому, что первые выделенные витамины принадлежали к классу аминов. Однако позднее выяснилось, что присутствие аминогруппы в витаминах необязательно. Следует подчеркнуть, что витамин – это не химическое и не биохимическое понятие, оно имеет чисто физиологический смысл.

Общие представления о витаминах с точки зрения проблем биорегуляции позволяют говорить о том, что витамины – это низкомолекулярные вещества, не относящиеся к аминокислотам и не являющиеся для организма поставщиками энергии или пластическими элементами. Однако они либо играют каталитическую роль, входя в состав ферментов (главным образом, водорастворимые), либо выполняют сигнальные функции экзогенных прогормонов и гормонов (главным образом, жирорастворимые витамины).

В целом необходимо понимать, что витамины – незаменимые участники обмена веществ, обеспечивающие нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме.

Общая характеристика витаминов

Разнообразие веществ, включаемых в группу витаминов, определяет разные подходы к их классификации.

По химической природе их делят на 4 группы:

1) витамины алифатического ряда;

2) витамины алициклического ряда;

3) витамины ароматического ряда;

4) гетероциклические витамины.

В зависимости от физических свойств, а именно: растворимости витамины делят на две группы:

1) жирорастворимые - витамины А, D, E, K, Q, F;

2) водорастворимые – аскорбиновая кислота (витамин С), витамины группы B:

ü тиамин (витамин В₁);

ü рибофлавин (витамин В₂);

ü никотиновая кислота (ниацин, витамин В5 (РР));

ü биотин (витамин Н);

ü пантотеновая кислота (витамин В₃);

ü фолиевая кислота;

ü глюконодиметиламиноацетат (витамин В15)

ü кобаламин (витамин В₁₂);

ü пиридоксин (витамин В₆)

Кроме этих групп витаминов выделяют витаминоподобные вещества, например холин, инозит, а также оротовая, n -аминобензойная, линолевая, линоленовая кислоты и др.

Жирорастворимые витамины могут накапливаться в организме человека, поэтому их кратковременное отсутствие не приводит к неприятным последствиям. При избыточном приеме с пищей концентрация витаминов может существенно превысить норму, в результате чего возникают токсикозы. Водорастворимые витамины практически не накапливаются в организме, поэтому чувствительность к их недостатку особенно велика.

В витаминологии четко наблюдается необходимость совершенствования классификации витаминов. К 70-м годам прошлого столетия вследствие расширительного толкования понятия «витамин» существовало более 20 видов их классификации, а общее число витаминов и витаминоподобных веществ составляло более трёх десятков. Однако большинство исследователей полагает, что число истинных витаминов не превышает 16.

Первоначальное деление витаминов на водо- и жирорастворимые (по физическим характеристикам) дополнялось их функциональным делением на коферментные и прогормональные. Но развитие науки позволило выявить следующие факты:

1. аскорбиновая кислота не превращается в нуклеотид-подобный кофермент, а содействует работе ферментов в неизменённой форме,

2. жирорастворимые витамины D и F не соответствовали понятию прогормонов,

3. было установлено, что большая группа водо- и жирорастворимых витаминов взаимодействует в организме как антиоксидантная система.

На этом основании наши исследователи (Зайчик, Чурилов) предлагаю следующее деление витаминов по функциональным признакам:

ü энзимовитамины (В₁, В₂, РР, В₆, В₁₂, пантотеновая кислота, Н, фолиевая кислота),

ü гормоновитамины (А, D₂, D₃),

ü витамины-антиоксиданты (А, E, С, липоевая кислота).

Таким образом, один и тот же витамин может быть включён в разные группы этой классификации.

В настоящее время установлено, что между разными витаминами существуют разные формы взаимодействий:

- синергистами оказались витамины-антиоксиданты А и Е; аскорбиновая кислота и тиамин (В₁),

- для некоторых процессов необходимо присутствие сразу нескольких витаминов. Напр., В₁, В₂, РР, В₁₅ и микроэлементы Fe и Cu обеспечивают реакции биологического окисления. Отсутствие хотя бы одного элемента этой цепи приводит к сходным клиническим эффектам гиповитаминозов по этим витаминам,

- витамины могут выступать антагонистами в тех или иных процессах. Напр., тиамин (В₁) и пиридоксин (В₆) противоположно влияют на реакции фосфорилирования. Антагонистами также являются ретинол (А) и филлохинон (К), пиридоксин и токоферолы,

- существует прямой химический антагонизм между витаминами С и В₁₂, или между В₁₂ и РР.

Жирорастворимым и некоторым водорастворимым витаминам свойственна витамерия. Явление это состоит в том, что физиологическим действием, характерным для того или иного витамина, обладает не одно, а несколько сходных по химическому строению соединений. Они носят название витамеров. Так, витамин А имеет витамера (А1 и А2, не считая геометрических изомеров), витамин D – пять (D2, D3, D4, D5 и D6) и т.п.

По физиологическому действию на организм человека витамины принято делить на следующие группы (см. распечатку). В настоящее время установлены нормы потребления витаминов в зависимости от возраста, пола, характера деятельности.

Болезни, возникающие на почве полного отсутствия в пище или полного нарушения усвоения какого-либо витамина, называются авитаминозами. Относительный недостаток какого-либо витамина или его усвоения называется гипоавитаминозами. Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, она называется полиавитаминозом. Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов также может вызвать заболевание – гипервитаминоз. Причины гипо- и авитаминозов у человека делят на экзогенные и эндогенные (самостоятельно)