Функциональная роль витаминов и коферментов

Федеральное агентство по образованию Ивановский государственный химико-технологический  университет

 

 

 

 

 

 

 

                                                  Реферат по Биохимии

На тему:

                             «Функциональная роль витаминов и коферментов»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                         Выполнила: Иванова Юлия

Группа 1-28

Проверил: Берёзин Д.Б

 

Иваново 2012

                                                                                   1

 

Содержание

Витамины и коферменты:

1. Общая характеристика
2. Классификация
3. Основные задачи
4. Роль витаминов в организме человека
5. Общее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

 

 

 

 

 

 

2

Витамины -это незаменимые пищевые факторы, которые обеспечивают  адекватную скорость протекания биохимических и физиологических процессов.

 

Подавляющее большинство  витаминов не синтезируется в  организме человека и животных. Поэтому  основным их источником является пища. Потребность человека и животных в витаминах неодинакова. Она  зависит от таких факторов, как  пол, возраст, влияние окружающей среды. Так, при недостаточном поступлении  витаминов в организм или при  нарушении их всасывания развивается  авитаминоз. Многие расстройства обмена веществ при авитаминозах обусловлены  нарушениями деятельности или активности ферментных систем, поскольку многие витамины входят в состав коферментов или простетических групп. Гораздо реже встречаются гипервитаминозы, связанные с поступлением чрезмерно больших количеств витаминов в организм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Витамины, растворимые  в воде:

1. B1 (Тиамин)
2. B2 ( Рибофлавин)
3. B3 (Пантотеновая кислота)
4. B5 (PP) ( Никотинамид, никотиновая кислота)
5. B6 ( Пиридоксин, пиридоксамин, пиридоксаль)
6. B12 ( Цианкобальтамин)
7. Витамин С (Аскорбиновая кислота)
8. Витамин Н (Биотин)
9. Витамин Bc (Фолиевая кислота)

 

Витамины, растворимые  в жирах:

1. Витамин  А (Ретинол)
2. Витамин  Д (Эргокальциферол, холекальциферол)
3. Витамин Е ( α-Токоферол, β-токоферол, γ-токоферол)
4. Витамин К ( филлохинон, менахинон)

 

Основные  задачи витаминов:

1. Поддерживать бесперебойную работу обмена веществ (протекающего в наших телах круглосуточно)
2. Катализировать (ускорять) химические реакции
3. Обезвреживать попадающие извне бактерии – в первую очередь свободные радикалы и канцерогены

 

 

 

 

 

 

4

Роль витаминов

Витамин А (Ретинол)

Основные функции: иммунные процессы, выработка антител, профилактика "куриной слепоты", язв и сыпей на коже.

Разрушители: лекарства.

Результат дефицита в рационе: может вызывать ослабление зрения в сумерках, повышение восприимчивости к инфекциям, сухость и шелушение кожи, ухудшение аппетита и понижение тонуса, выпадение волос, ослабление зубной эмали, боль в костях и суставах, замедляет рост.

Основные источники: печень, сливочное масло, сыр, желток, рыбий жир, желтые фрукты.

Провитамин  А (Бета-каротин)

Основные функции: как и витамин А, бета-каротин играет существенную роль в формировании эпителиальной ткани, входящей в состав кожи, желез, слизистых оболочек, выстилающих органы, дыхательного, пищеварительного и мочеполового трактов.

Разрушители: лекарства, воздух, вода, термическая обработка.

Основные источники: печень, сливочное масло, сыр, желток, рыбий жир, желтые фрукты, морковь, сладкий картофель, манго, абрикосы, шпинат, бок чой, брокколи, кабачки, салат-латук, соевые продукты и пшеничные отруби.

Витамин B1 (Тиамин)

Основные функции: рост, переваривание пищи, работа нервной системы, мышц и сердца, а так же способствует высвобождению энергии углеводов.

Разрушители: тепловая обработка, кофеин, алкоголь.

Результат дефицита в рационе: вызывает болезнь, известную как бери-бери (авитаминоз), характеризующуюся спазматическими болями в мышцах ног и лодыжках, затруднением ходьбы с последующим параличом ног и атрофией мускулов ног.                             

5

Основные источники: цельные зерна, семечки подсолнуха, арахис, бобы, сухие дрожжи, картофель, свинина, почки, печень.

Витамин B2 (Рибофлавин)

Основные функции: здоровые кожа, ногти и волосы. Способствует высвобождению энергии из пищи.

Разрушители: свет (особенно ультрафиолетовый) и щелочь.

Результат дефицита в рационе: может вызвать снижение способности вырабатывать антитела, которые повышают сопротивляемость болезням. Возможны также зуд и жжение в глазах, покраснение глаз, помутнение роговой оболочки, необычная чувствительность к свету, трещины и ранки в уголках рта, покраснение ротовой полости и неба, воспаление языка, головокружения, бессонница и озноб.

Основные источники: молоко, сыр, печень, почки, рыба, зеленые овощи, домашняя птица, дрожжи, мясо.

Витамин B3 (Ниацин)

Основные функции: необходим для функционирования нервной и пищеварительной систем; жизненно важен для поддержания здоровой кожи; способствует высвобождению энергии из пищи. Уменьшает воспаление и предупреждает сужение кровеносных сосудов.

Разрушители: вода, снотворные, алкоголь

Результат дефицита в рационе: возбудимость, головные боли, утомляемость, потеря памяти, эмоциональная неустойчивость, потеря аппетита, бессонница, шелушение и пигментация кожи под действием света, воспаление языка. Симптомы дефицита могут также включать желудочно-кишечные нарушения, зачастую понос.

Основные источники: мясо постное, особенно говядина, белое мясо птицы, рыба, финики, чернослив, цельные зерна, пивные дрожжи, пшеничные отруби, арахис, бобы, печень.

 

6

Витамин B5 (Пантотеновая кислота)

 

Основные функции: способствует метаболизму питательных веществ, углеводов, аминокислот, жиров; ускоряет переваривание пищи. Необходим для поддержания здоровых иммунной и нервной систем.

Разрушители: Вода, воздух, термическая обработка пищи, снотворные, алкоголь.

Результат дефицита в рационе: может привести к кожным расстройствам, болезненному жжению в ступнях, замедлению роста, артриту, возбудимости, депрессии, головокружению, несварению, запорам, язвам, гипогликемии, аллергиям, снижению сопротивляемости болезням, нарушению сердечного ритма.

Основные источники: печень, почки, пивные дрожжи, яйца, завязь пшеницы, отруби, горох, цельные зерна.

Витамин В6 (Пиридоксин)

Основные функции: необходим для хорошего обмена веществ и образования эритроцитов. Играет важную роль в функционировании нервной системы. Предотвращает нервные и кожные расстройства, замедляет процесс старения.

Разрушители: заморозка, консервирование, жарка и алкоголь.

Результат дефицита в рационе: может приводить к нервозности, возбудимости, бессоннице, кожным высыпаниям, потере мышечного контроля.

Основные источники: сухие дрожжи, цельные зерна, курица, свинина, рыба, печень, почки, яйца, овощи, соя, бананы, орехи, коричневый рис, картофель, мускусная дыня, капуста, отруби, патока.

 

 

 

7

Витамин В12 (Кобаламин)

Основные функции: производство эритроцитов, улучшение памяти и поддержка нервной системы, увеличение энергии.

Разрушители: кислоты и щелочи, вода, солнечный свет.

Результат дефицита в рационе: сокращение количества эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, что может вызвать злокачественную анемию. Возбудимость, головные боли, потеря памяти, ослабленные рефлексы, головокружения, утомляемость, слабость, запоры, усталость и плохой аппетит.

Основные источники: печень, говядина, свинина, молоко, моллюски, яйца, сыр.

Витамин С (Аскорбиновая кислота)

Основные функции: устойчивость к инфекциям и токсинам, борьба со старением, снижение уровня холестерина. Способствует росту костей и зубов. Поддерживает здоровую соединительную ткань.

Разрушители: вода, тепло, свет, кислород, курение.

Результат дефицита в рационе: вызывает печально известную болезнь - цингу. Ее симптомы - кровотечение из десен, выпадение зубов, потеря аппетита, усталость, депрессия, истерия, кожные кровотечения, анемия, восприимчивость к простуде, морщины на коже, быстрое образование синяков.

Основные источники: шиповник, цитрусовые, черная смородина, гуава, капуста, красный перец, брокколи, брюссельская капуста, цветная капуста.

Витамин D (Кальциферол)

Основные функции: помогает организму усваивать кальций и фосфор, необходим для поддержания здоровых костей.

Разрушители: загрязненный воздух (смог).

 

8

Результат дефицита в рационе: может привести к рахиту, разрушению зубов, замедлению роста, нехватке энергии, мышечной слабости.

Основные источники: масла печени рыб, рыба, яичные желтки, молочные продукты, печень, солнечные ванны.

Витамин Е (Токоферол)

Основные функции: развитие мышц, защита от свободных радикалов, выработка эритроцитов. Необходим для работы иммунной системы.

Разрушители: Кислород, замораживание и обработка пищи.

Результат дефицита в рационе: утомляемость, преждевременное старение, неспособность сосредоточиться, анемия, бесплодие, выкидыш, мышечная дистрофия.

Основные источники: масло из ростков пшеницы, цельные зерна, орехи, зеленые листьевые овощи, растительные масла, мясо, яйца, авокадо.

Витамин Р (Биофлавоноиды)

Основные функции: способствует поддержанию в хорошем состоянии коллагена - "цемента" между всеми клетками.

Разрушители: кислород и термическая обработка пищи.

Результат дефицита в рационе: ломкость капилляров из-за нехватки коллагена приводит к быстрому образованию синяков.

Основные источники: цитрусовые, особенно кожура, овощи, орехи, семена.

Витамин К (Менадион)

Основные функции: свертываемость крови, синтез костного белка.

Разрушители: радиация, рентгеновские лучи, аспирин.

Результат дефицита в рационе: кровотечения, вызванные медленным загустением крови. Образование синяков, частые носовые кровотечения.

Основные источники: крестоцветные (брокколи, шпинат), капуста, яйца, салат, люцерна, йогурт, кефир.

9

Коферменты (коэнзимы) – органические природные соединения, необходимые для осуществления каталитического действия ферментов. Коферменты выполняют функцию переносчиков электронов, атомов или функциональных групп с одного субстрата на другой. Ферментами называют белки, выполняющие в организмах функции катализаторов химических реакций в клетках. Большинство ферментов состоят из белкового компонента (апофермента) и кофермента, имеющего сравнительно небольшую молекулярную массу. Коферменты вместе с функциональными группами аминокислотных остатков апофермента формируют активный центр фермента, на котором происходит связывание с субстратом и образование активированного фермент-субстратного комплекса. Сами по себе коферменты каталитически неактивны, так же, как и апоферменты без коферментов. Таким образом, образование комплекса апофермента с коферментом – один из способов регуляции активности фермента в организме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Классификация коферментов:

Все ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные  ре акции, т.е. перенос восстановительных  эквивалентов – протонов и (или) электронов (оксидоредуктазы), и все ферменты, катализирующие реакции переноса различных  групп (трансферазы), нуждаются в  коферментах. По этому признаку коферменты делятся на две группы  – окислительно восстановительные коферменты и коферменты переноса групп.

Флавиновые коферменты ФМН и ФАД найдены в дегидрогеназах, оксидазах  и  монооксигеназах. Обычно оба соединения ковалентно связаны с ферментами.

Группа гема является окислительно-восстановительным коферментом в дыхательной цепи, фотосинтезе, а также в монооксигеназах и пероксидазах.

Коферменты НАД+ и НАДФ+  широко распространены как коферменты дегидрогеназ. НАД+ передает восстановительный эквивалент из катаболического пути в дыхательную цепь и тем самым участвует в энергетическом обмене. НАДФ+ , напротив, является самым важным восстановителем при биосинтезе.

Убихинон  является переносчиком восстановительных эквивалентов в дыхательной цепи. хинон/гидрохинон принимают участие в реакциях фотосинтеза. К этому классу окислительно-восстановительных систем принадлежат также витамины Е и К.

витамины, как рибофлавин, липоевая кислота, липоамид, никотиновая кислота и никотинамид, являются предшественниками коферментов оксидоредуктаз. Аскорбиновую кислоту также целесообразно отнести к растворимому коферменту.

Гем в чистом виде не применяется в медицинской практике из-за сложности его выделения и синтеза. В качестве препарата, содержащего гем, в медицине применяется препарат крови – гематоген.

Коферменты Q6–Q9 обнаружены в различных микроорганизмах, а кофермент Q10 – в человеческом организме. Интересно отметить, что кофермент Q10 в последнее время нашел применение в косметологии.

Кофермент А является водорастворимым коферментом ацилтрансфераз  – ферментов, катализирующих реакции переноса ацильных групп. В организме КоА образуется из пантотеновой кислоты (витамин В3), цистеамина и АТФ.

11

 

Аденозин-5′-трифосфат (АТФ) являются коферментами и переносят фосфатные и нуклеозидные группы на субстраты. Например, в мышцах в значительном количестве присутствует фосфокреатин, образующийся из креатина и АТФ.

Тетрагидрофолат (ТГФ) является коферментом, который может переносить С1-остатки в различных степенях окисления.

Тиаминпирофосфат  (ТПФ) активирует альдегиды и кетоны и переносит их в виде гидроксиалкильных групп на другую молекулу.

Пиридоксальфосфат – наиболее важный кофермент в метаболизме аминокислот.