Біохімічні особливості вітаміну А






    Головна сторінка





Скачати 22.46 Kb.
Дата конвертації11.10.2018
Розмір22.46 Kb.
Типреферат

ДЕРЖАВНЕ ОБРАЗВАТЕЛЬНОЕ установа вищої професійної освіти

Волгоградського державного педагогічного університету

Природничо-географічний факультет

Кафедра хімії та МПХ

Курсова робота

на тему: Біохімічні особливості вітаміну А

Волгоград 2010р.


Зміст

Вступ

1. Вітамін А.Строеніе і властивості

2. Роль і значення вітаміну А в організмі людини

3. Джерела вітаміну А

4. Гипо- і гепервітамінози вітаміну А

висновок

Список літератури


Вступ

Всім відоме слово "вітамін" походить від латинського "vita" - життя. Таку назву ці органічні сполуки отримали не випадково: роль вітамінів у життєдіяльності організму надзвичайно велика.

З давніх часів люди помічали певні особливості, за деякими з продуктів, наприклад стародавні єгиптяни знали, що годування пацієнтів вареної печінкою допомагає виліковувати присмеркову сліпоту, хвороба, викликану дефіцитом вітаміну А. У 1747 році шотландський хірург Джеймс Лінд виявив, що харчові продукти цитрусових допомагали запобігти цингу, особливо важку смертельну хворобу, при якій колаген належним чином не формується, викликаючи погане загоєння ран, кровотеча ясен, серйозні болі і смерть. Але, що ж особливого в цих продуктах? [4]

На це питання не було відповіді і до другої половини XIX століття вважалося, що харчова цінність продуктів визначається вмістом в них білків, жирів, вуглеводів, мінеральних солей і води. Але в 1880 році російський вчений Микола Лунін, що вивчав роль мінеральних речовин у харчуванні, зауважив, що миші, що поглинали штучну їжу, складену з усіх відомих частин молока (казеїну, жиру, цукру і солей), чахли і гинули. А мишки, що одержували натуральне молоко, були абсолютно здорові. "З цього випливає, що в молоці ... містяться ще інші речовини, незамінні для харчування", - зробив висновок учений. Ще через 16 років знайшли причину хвороби "бери-бери", розповсюдженої серед жителів Японії і Індонезії, що харчувалися в основному очищеним рисом. Лікарю Ейкману, що працював в тюремному госпіталі на острові Ява, допомогли ... кури, що бродили по двору. Їх годували очищеним зерном, і птаха страждали захворюванням, що нагадував "бери-бери". Але замінивши рис на неочищений - хвороба проходила. Першим виділив вітамін в кристалічному вигляді польський вчений Казимир Функ в 1911 році. Рік по тому він же придумав і назву - від латинського vitamine: vita - життя і amine - клас хімічних сполук, до якого належить ця речовина. [4] Але і на сьогоднішній день питання про вітаміни залишається актуальним, адже відсутність лише одного з цих з'єднань викликає серйозні порушення в організмі, а в деяких випадках може привести до смерті. Але тим не менш вивчення впливу вітамінів на організм триває і не безуспішно, наприклад деякі вчені прийшли до висновку, що вітамін А сприяє підтримці постійного рівня цукру в крові, допомагаючи організму ефективніше використовувати інсулін. Якщо ці дані підтвердяться, використання ретинолу стане першим кроком до перемоги над резистентністю до інсуліну і такими захворюваннями як діабет I і II типу, гіпертонія, гіпоглікемія і ожиріння. [8]

Мета: Познайомитись з характерними особливостями вітаміну А;

завдання:

1) Поглибити знання про вітаміни;

2) Ознайомитися зі складом і властивостями вітамінів групи А;

3) Виявити роль впливу вітаміну А на життєдіяльність організму.

Методи: Аналіз літератури та інформації з інтернету.


1. Вітамін А.Строеніе і властивості

ВІТАМІН А-група природних сполук - похідних ионона (формула I). Кристалічні речовини, не розчинні у воді, добре розчиняються в органічних розчинниках. Розкладаються при взаємодії з О2. Схильні до цис-транс-ізомеризації, особливо зі зв'язків 11 і 13. Найважливіші представники: ретинол (вітамін А 1, вітамін А 1 -спірт, ексерофтол; формула II, R = = СН 2 ОН), ретиналь (ретинен, ретінальдегід, вітамін A 1 -альдегід; II, R = СНО) і ретиноевая кислота (вітамін А 2, II, R == СООН). У всіх з'єднань, крім 11-цис-ретиналь, присутнього в сітківці очей, все подвійні зв'язку мають транс-конфігурацію. [11]

В організмі в результаті дії ферменту 15,15-оксигенази на каротин (головний провітамін вітаміну А; III) утворюються дві молекули ретиналя. Незначна частина його окислюється до ретиноєвої кислоти, яка надходить в кровотік, а основна частина відновлюється до ретинолу. Останній етерифікування пальмітинової або іншими вищими жирними кислотами і депонується в печінці. В результаті подальшого гідролізу ефірів вільний вітамін секретується з печінки в кровотік. Там він утворює комплекс зі специфічним ретінолсвязивающего білком (мол. М. 22000), який забезпечує його солюбилизацию, захист від окислення і спрямований перенесення в тканини. Пов'язаний ретинол на відміну від вільного не володіє мембранолитического дією. [11]

Властивості з'єднань, ЩО ВХОДЯТЬ ДО ГРУПУ вітаміну А

Вітамін А включає ряд близьких за структурою сполук:

· Ретинол (вітамін А-спирт, вітамін А 1, аксерофтол);

· Дегідроретінол (вітамін А 2);

· Ретиналь (ретинен, вітамін А-альдегід);

· Ретінолевая кислота (вітамін А-кислота);

· Ефіри цих речовин і їх просторові ізомери.

Дегідроретінол


Ретиналь (R = -CHO);

ретинол (R = -CH 2 OH);

ретиноевая кислота (R = -COOH)

Ретинол (істинний вітамін A, транс-9,13-диметил-7-(1,1,5-тріметілціклогексен-5-іл-6) -нонатетраен-7,9,11,13-ол) - жиророзчинний вітамін, антиоксидант. У чистому вигляді нестабільний, зустрічається тільки в продуктах тваринного походження. Тому проводиться і використовується в формах ретинолу ацетату і ретинолу пальмітату. Був відкритий в 1913 році двома незалежними групами вчених (Мак-Коллут - Девіс і Осборн) Стало першим з відкритих вітамінів, тому його з'єднання стало позначатися літерою A відповідно до алфавітного номенклатурою. [1]

Ретинол є жиророзчинних, тому для його засвоєння харчовим трактом потрібні жири, а також мінеральні речовини. В організмі його запаси залишаються досить довго, щоб не поповнювати його запаси кожен день. Існує дві форми цього вітаміну: це готовий вітамін А (ретинол) і провітамін А (каротин), який в організмі людини перетворюється на вітамін A, тому його можна вважати рослинної формою вітаміну A. Вітамін A має блідо-жовтий колір, який утворюється з червоного рослинного пігменту бета-каротину. [1]

Каротин, вперше був виділений з моркви (від лат. Carota - морква). Відомі 3 типи каротинів: α-, β- і γ-каротини, що відрізняються один від одного хімічною будовою і біологічною активністю. Найбільшою біологічною активністю володіє β-каротин, оскільки він містить два β--иононового кільця і ​​при розпаді в організмі з нього утворюються дві молекули вітаміну А.

α-Каротин

При окислювальному розпаді α- ​​і γ-каротинів утворюється тільки по одній молекулі вітаміну А, оскільки ці провітаміни містять по одному β--иононового кільцю. Розщеплення каротинів на молекули вітаміну А відбувається переважно в кишечнику під дією специфічного ферменту β-каротин-діоксигенази (не виключена можливість аналогічного перетворення і в печінці) в присутності молекулярного кисню. При цьому утворюються 2 молекули ретиналя, які під дією специфічної кишкової редуктази відновлюються в вітамін А. Ступінь засвоєння каротинів і вільного вітаміну А залежить як від вмісту жирів в їжі, так і від наявності вільних жовчних кислот, які є абсолютно необхідними з'єднаннями для процесу всмоктування продуктів розпаду жирів. [8]

Більш детально з'ясовано значення вітаміну А в процесі світло-відчуття. У цьому важливому фізіологічному процесі велику роль відіграє особливий хромоліпопротеін - складний білок родопсин, або зоровий пурпур, що є основним світлочутливим пігментом сітківки, зокрема паличок, що займають її периферичну частину. Встановлено, що родопсин складається з ліпопротеїну опсина і простеті-чеський групи, представленої альдегідів вітаміну A 1 (ретиналь); зв'язок між ними здійснюється через альдегідну групу вітаміну та вільну ε-NH 2 -группу лізину молекули білка з утворенням шіффово підстави. На світлі родопсин розщеплюється на білок опсин і ретиналь; останній піддається серії конформаційних змін і перетворенню в транс-форму. З цими перетвореннями якимось чином пов'язана трансформація енергії світлових променів в зорове збудження - процес, молекулярний механізм якого до цих пір залишається загадкою. У темряві відбувається зворотний процес - синтез родопсину, що вимагає наявності активної форми альдегіду - 11-цис-ретиналь, який може синтезуватися з цис-ретинолу, або транс-ретиналь, або транс-форми вітаміну А за участю двох специфічних ферментів - дегідрогенази і ізомерази. Більш детально цикл перетворень родопсину в сітківці ока на світлі і в темряві можна представити у вигляді схеми:

Таким чином, під дією кванта світла родопсин через ряд проміжних продуктів ( «помаранчевий» і «жовтий» білки) розпадається на опсин і алло-транс-ретиналь, який представляє собою неактивну форму альдегіду вітаміну А. Є відомості, що алло-транс-ретиналь може частково перетворюватися в активний 11-цис-ретиналь під впливом світла (на схемі - пунктирна стрілка). Однак головним шляхом утворення 11-цис-ретиналь є ферментативне перетворення транс-форми вітаміну А в цис-форму (під дією ізомерази) і подальше окислення її за участю алкогольдегідрогенази. [8]

Слід зазначити, що подібні зорові цикли мають місце як в паличках, так і в колбах. Показано, що сітківка містить 3 типи клітин-колбочок, кожен з яких має один з трьох цветочувствітельних пігментів, що поглинають синій, зелений і червоний світло відповідно при 430, 540 і 575 нм. Виявилося, що всі 3 пігменту, що отримали назву іодопсін, також містять 11-цис-ретиналь, але розрізняються за своєю природою опсина (колбочние типи опсина). Деякі форми колірної сліпоти (дальтонізм) викликані природженою відсутністю синтезу одного з 3 типів опсина в колбочках або синтезом дефектного опсина (люди не розрізняють червоний або зелений колір). [8]

2. Роль і значення вітаміну А в організмі людини

1.Вітамін А бере участь в окисно-відновних процесах, регуляції синтезу білків, сприяє нормальному обміну речовин, функції клітинних і субклітинних мембран, відіграє важливу роль у формуванні кісток і зубів, а також жирових відкладень; необхідний для росту нових клітин, уповільнює процес старіння. [9]

2. Вітамін А підтримує нічний зір шляхом утворення пігменту, званого родопсин, здатного вловлювати мінімальний світло, що дуже важливо для нічного зору. Він також сприяє зволоженню очей, особливо куточків, оберігаючи їх від пересихання і подальшого травмування сітківки. [9]

3. Вітамін А необхідний для нормального функціонування імунної системи і є невід'ємною частиною процесу боротьби з інфекцією. Застосування ретинолу підвищує бар'єрну функцію слизових оболонок, збільшує фагоцитарну активність лейкоцитів і інших чинників неспецифічного імунітету. Вітамін А захищає від простуд, грипу та інфекцій дихальних шляхів, травного тракту, сечових шляхів. Наявність в крові вітаміну А є одним з головних факторів, відповідальних за те, що діти в розвиненіших країнах набагато легше переносять такі інфекційні захворювання як кір, вітряна віспа, тоді як в країнах з низьким рівнем життя набагато вище смертність від цих «нешкідливих» вірусних інфекцій. Забезпеченість вітаміном А продовжує життя навіть хворим на СНІД. [9]

4. Ретинол необхідний для підтримки і відновлення епітеліальних тканин, з яких складаються шкіра і слизові покриви. Не дарма практично у всіх сучасних косметичних засобах містяться ретиноїди - його синтетичні аналоги. Дійсно, вітамін А застосовується при лікуванні практично всіх захворювань шкіри (акне, прищі, псоріаз і т. Д.). При пошкодженнях шкіри (рани, сонячні опіки) вітамін А прискорює процеси загоєння, а також стимулює синтез колагену, покращує якість знову утворюється тканини і знижує небезпеку інфекцій. [9]

5. З огляду на свій тісний зв'язок із слизовими оболонками і епітеліальними клітинами вітамін А благотворно впливає на функціонування легенів, а також є доповненням, що стоїть при лікуванні деяких хвороб шлунково-кишкового тракту (виразки, коліти). [9]

6. Ретинол необхідний для нормального ембріонального розвитку, харчування зародка і зменшення ризику таких ускладнень вагітності, як мала вага новонародженого. [9]

7. Вітамін А бере участь в синтезі стероїдних гормонів (включаючи прогестерон), сперматогенезе, є антагоністом тироксину - гормону щитовидної залози. [9]

8. Як вітамін А, так і β-каротин, будучи потужними антиоксидантами, є засобами профілактики і лікування ракових захворювань, зокрема, перешкоджаючи повторній появі пухлини після операцій. [9]

9. І вітамін А, і β-каротин захищають мембрани клітин мозку від руйнівної дії вільних радикалів, при цьому β-каротин нейтралізує найнебезпечніші види вільних радикалів: радикали поліненасичених кислот і радикали кисню. [9]

10. Антиоксидантна дія β-каротину відіграє важливу роль в запобіганні захворювань серця і артерій, він володіє захисною дією у хворих стенокардією, а також підвищує вміст в крові «корисного» холестерину. [9]

11. Лютеїн і зеаксентін - головні каротиноїди, які захищають наші очі: вони сприяють попередженню катаракти, а також знижують ризик дегенерації жовтої плями (найважливішого органу зору), яка в кожному третьому випадку є причиною сліпоти. При авітамінозі вітаміну А розвивається кератомаляция. [9]

12. В даний час показано участь вітаміну А в захисті мембран клітин від окислювачів - т. Е. Вітамін А має антиоксидантну функцією. [9]

13. Ще один каротиноид - лікопін (міститься в основному в помідорах) захищає від атеросклерозу, запобігаючи окислення і накопичення на стінках артерій холестерину низької щільності. Крім того, це самий «сильний» каротиноид щодо захисту від раку, особливо раку молочної залози, ендометрія і простати. [9]

3. Джерела вітаміну А

Накопичення запасів вітаміну А відбувається в печінці. Незважаючи на те, що вітамін А виявлений тільки в продуктах тваринного походження, таких як: риб'ячий жир, жир молока, вершкове масло, вершки, сир, сир, яєчний жовток, жир печінки і жир інших органів - серця, мозку, в організмі людини ( в кишкової стінки і печінки) вітамін А може утворюватися і з каротину, який набув значного поширення в рослинних продуктах. Найбільшою активністю володіє b-каротин (провітамін А). Вважається, що 1 мг b-каротину за ефективністю відповідає 0,17 мг вітаміну А. Багато міститься каротину в горобині, абрикосах, шипшині, чорній смородині, обліписі, жовтих гарбузах, кавунах, в червоному перці, шпинаті, капусті, бадиллі селери, петрушці , кропі, крес-салаті, моркві, щавлі, зеленій цибулі, зеленому перці, кропиві, кульбабі, конюшині. Відзначають, що кількість вітамінів змінюється відповідно до забарвленням продуктів в червонувато-жовтий колір: чим інтенсивніше ця забарвлення, тим більше вітаміну в продукті. Кількість вітаміну в жирах залежить від складу їжі, якою живиться тварина. Якщо їжа тваринного багата вітамінами або провітаміну, то жир його містить високий відсоток вітаміну; так, риб'ячий жир в 100 разів багатшими вітаміном А, ніж вершкове масло, тому що рослинний і тваринний планктон, яким харчуються риби, дуже багатий на вітамін А. Добова потреба дорослої людини у вітаміні А (у перерахунку на ретинол) - 1 мг, вагітних і жінок, що годують - 1,25-1,5 мг, дітей першого року життя - 0,4 мг. Потреба підвищується в період розвитку і зростання, в період вагітності, а також при діабеті та захворюваннях печінки. Потреба в каротині - в 2 рази більше. [9,5]

4. Гипо- і гіпервітамінозу вітаміну А

Недостатність вітаміну А чи авітаміноз

Найчастіше зустрічається у дітей в країнах, що розвиваються Азії, Африки та Латинської Америки. Вітамінна недостатність супроводжує білкову недостатність. При повноцінному харчуванні в організмі створюються великі запаси ретинолу, які виключають явища недостатності вітаміну А тільки через два - три роки при його повному виключенні з раціону.

Клінічні прояви:

· Очні прояви: порушення колірного відчуття і погіршення зору в темряві ( "куряча сліпота") за рахунок змін в сітківці і зорових нервах; за рахунок порушення розвитку епітелію і освіти багатошарового ороговевающего епітелію в рогівці і кон'юнктиві, відповідні ділянки стають сухими, білими, непрозорими (ксерофтальмія). Надалі при відсутності лікування можуть розвиватися виразки на рогівці і некроз рогівки;

· Шкірні зміни: спостерігається гіперкератоз, атрофія потових і сальних залоз. Шкіра стає сухою, лущиться, розвиваються часто гнійничкові ураження;

· Зміни слизової оболонки: за рахунок зміни епітелію з'являється потовщення слизової оболонки порожнини рота, з'являється сухість за рахунок зниження секреції слинних залоз;

· Через зниження захисної функції епітелію бронхів патогенні мікроби легко проникають в легені, викликаючи розвиток запалення легенів. При відсутності лікування у експериментальних тварин такі пневмонії закінчуються смертю.

Надлишок вітаміну А в організмі

Гіпервітаміноз виникає при застосуванні великих кількостей вітаміну А, вітамінізованого риб'ячого жиру, печінки кита, ведмедя, тюленя, деяких риб. При гострій формі захворювання у дорослих відзначаються головний біль, запаморочення, сонливість, нудота, блювота, підвищення температури тіла, розлади зору, судоми; при хронічній формі захворювання - головний біль, дратівливість, безсоння, нудота, запори або проноси, болі в суглобах при ходьбі. Більш чутливі до надлишку вітаміну А діти; у них крім перерахованих вище ознак інтоксикації спостерігаються набряк головного мозку, випинання джерельця, затримка росту, випадання волосся, шкірні висипання. Препарати вітаміну А не можна приймати самостійно, а тільки за призначенням лікаря. При прийомі надлишкових кількостей каротину з морквою, овочами і фруктами може з'явитися жовтувато-оранжеве забарвлення шкіри, що не супроводжується ознаками інтоксикації. [2,9] Взаємодія вітаміну А з іншими елементами

· Вітамін E (токоферол) охороняє вітамін А від окислення як в кишечнику, так і в тканинах. Отже, якщо є нестача вітаміну Е, організм не може засвоїти потрібну кількість вітаміну А, і тому ці два вітаміну потрібно приймати разом.

· Дефіцит цинку може призвести до порушення перетворення вітаміну А в активну форму. Оскільки організм під час відсутності достатньої кількості цинку не може синтезувати білок, що зв'язує вітамін А, - молекулу-переносника, яка транспортує вітамін А через стінку кишечника і звільняє його в крові, - дефіцит цинку може призвести до поганого вступу вітаміну А до тканин. Ці два компоненти взаємозалежні: так, вітамін А сприяє засвоєнню цинку, а цинк так само діє відносно вітаміну А.

· Мінеральне масло може розчинити жиророзчинні речовини (такі як вітамін А і бета-каротин). Ці вітаміни потім проходять по кишечнику, що не засвоюючи, оскільки вони розчинені в мінеральному маслі, з якого організм не може їх отримати. Постійне застосування мінерального масла, таким чином, може привести до нестачі вітаміну А. [4].


висновок

Вітаміни, група незамінних для організму людини і тварин органічних сполук, що володіють дуже високою біологічною активністю, присутніх в незначних кількостях в продуктах харчування, але що мають величезне значення для нормального обміну речовин і життєдіяльності. Сучасна наукова інформація свідчить про виключно різноманітному участі вітамінів в процесі забезпечення життєдіяльності людського організму. Одні з них є обов'язковими компонентами ферментних систем і гормонів, що регулюють численні етапи обміну речовин в організмі, інші є початковим матеріалом для синтезу тканинних гормонів. Вітаміни у великій мірі забезпечують нормальне функціонування нервової системи, м'язів і інших органів і багатьох фізіологічних систем. Від рівня вітамінної забезпеченості живлення залежить рівень розумової і фізичної працездатності, витривалості і стійкості організму до впливу несприятливих факторів зовнішнього середовища, включаючи інфекції і дії токсинів.

Маленьким дітям вітаміни абсолютно необхідні: недостатнє їх надходження може уповільнити зростання дитини і його розумовий розвиток. У малюків, які не отримують вітаміни в належних кількостях, порушується обмін речовин, знижується імунітет. Саме тому виробники дитячого харчування обов'язково збагачують свої продукти (молочні суміші, овочеві і фруктові соки, пюре, каші) всіма необхідними вітамінами.


Список використаної літератури

1. Ємельянова Т.П. Вітаміни та мінеральні речовини: Повний довідник для лікарів. М., 2001 р, 576 с.

2. Морозкіна Т.С., Мойсеенок А.Г. Вітаміни. Короткий посібник для лікарів і студентів медичних, фармацевтичних та біологічних спеціальностей. М., Асар, 2002 г., 112 с.

3. Трактат про харчування. - М., 1987.

4. http://lyubarev.narod.ru/science/vitamins.htm

5. http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00066/74000.htm

6. http://www.sunduk.ru/Encycl/ChemFood/C015.htm

7. http://www.vitamini.ru/encyclopedia/info.aspx?id=2

8. http://www.smed.ru/guides/435/#article

9. http://www.vipural.ru/index.php?mod=infopage&page=vitamin_a

10. http://slovari.yandex.ru/

11. http://www.xumuk.ru/biologhim/082.html



Скачати 22.46 Kb.