Витамины Е и К: структура и функции

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АКТЮБИНСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ЖУБАНОВА

 

 

 

 

 

 

 

Факультет: естествознания

Кафедра: химии и биологии

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

На тему: Витамины Е и К: структура и функции

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: Абрашкина Ю. БРО-304

Проверила: Темиркулова Р.С.

 

 

 

 

 

 

 

Актобе 2014 год

План:

1. Витамин Е

1. Структура витамина
2. Биохимические функции
3. Гиповитаминоз Е

2. Витамин К

1. Основные формы витамина
2. Биохимические функции
3. Недостаток и избыток витамина в организме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Витамин Е представляет собой группу, состоящую по меньшей мере из трех соединений — α-, β- и γ-токоферола; из них наиболее важное значение имеет α-токоферол. Токоферолы – прозрачные, светло-желтые,  вязкие масла, хорошо растворимые в большинстве органических растворителей. Они медленно окисляются на воздухе и разрушаются под действием УФ-лучей.

После всасывания в кишечнике происходят связывание витамина с b-липопротеидами и транспортировка его в различные ткани. Экскретируется токоферол главным образом с желчью. 

Термин «токоферол» происходит от греческого слова «tokos», что в переводе означает «рождение ребенка». Это обуславливает важнейшее свойство этого вещества - поддержку беременных женщин и нормальное развитие плода.

Молекулы токоферолов состоят из аромотического кольца и длинной изопреноидной боковой цепи.

 

Биохимические функции:

1.  универсальный протектор клеточных мембран от окислительного повреждения:

А) занимает такое положение в мембране, которое препятствует контакту кислорода с ненасыщенными липидами

Б) его  подвижный  гидроксил ядра способен непосредственно взаимодействовать со свободными радикалами кислорода, свободными радикалами ненасыщенных  жирных  кислот и пероксидами жирных кислот

Г) способен защищать от окисления двойные связи в молекулах каротина и витамина А.

2. контролирует биосинтез убихинона – компонента дыхательной цепи и главного антиоксиданта митохондрий.

3. контролирует синтез нуклеиновых кислот (на уровне транскрипции)

4. обладает способностью  угнетать активность фосфолипазы А2 лизосом, разрушающей фосфолипиды мембран.

Функция токоферолов, как биологических антиоксидантов в организме, тесно связана с функциями других компонентов антиоксидантной системы организма, в том числе селена, который входит в состав глутатионпероксидазы, восстанавливающей гидроперекиси ненасыщенных жирных кислот и других органических соединений.

Благодаря антиоксидантным свойствам, витамин Е предотвращает развитие атеросклеротического процесса и в последние годы применяется для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, витамин Е предотвращает разрушение эритроцитов и обеспечивает беспрепятственное поступление имеющегося в них кислорода во все клетки организма. Расширяет кровеносные сосуды и сохраняет их эластичность, снижает свертываемость крови.

Также к функциям витамина Е относятся:

• Успешная борьба со свободными радикалами

Это - одно из важнейших и известнейших свойств витамина Е. Такие свойства позволили ему войти в тройку самых известных в медицине антиоксидантов, где он делит место с витамином С и бета-каротином, или витамином А. При этом витамин Е является даже более эффективным, чем его коллеги, в борьбе с различными окислительными агентами и повреждёнными клетками.

• Препятствие развитию онкологических заболеваний
• Активное участие в регенерации тканей
• Торможение старения тканей и клеток
• Замедление развития болезни Альцгеймера
• Улучшение развития и работы мускулатуры
• Участие в синтезе гормонов

 

При недостатке витамина Е у крыс и других животных наблюдается шелушение кожи, мышечная слабость и стерильность. Недостаточность токоферола вызывает у человека такие симптомы, как дегенерация печени и нарушение функции мембран.

В основе этих проявлений лежат биохимические нарушения, обусловленные выпадением специфических функций витамина Е в организме, в частности, усиление перекисного окисления мембранных липидов, ведущее к повреждению клеточных и субклеточных мембран. При недостатке в организме витамина Е повышаются подверженность инфекционным заболеваниям, риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и воспалительных процессов, наблюдается преждевременное старение кожи.

Не менее характерным признаком дефицита витамина Е являются расстройства половой и репродуктивной функции. У мужчин это импотенция, заболевания простаты, бесплодие. У женщин - различные нарушения в протекании беременности, выкидыши и ненормальное развитие плода.

Гиповитаминоз Е - явление достаточно редкое. Токоферол содержится практически во всех продуктах и мало страдает от термической обработки.

 

 

Витамин К является жирорастворимым витамином, запасаемым в небольших количествах в печени, он разрушается на свету и в щелочных растворах. Свое название витамин К получил по первой букве фамилии американского гематолога Куика, открывшего этот витамин. Витамин К антигеморрагический. Геморрагия — истечение крови из сосудов. Витамин К предупреждает кровотечения и кровоизлияния.

Под самим названием витамина К понимают несколько веществ очень сходной структуры, отличающихся только небольшими «хвостами» у молекул. На сегодняшний день таких веществ, обладающих свойствами витаминов, известно семь. В науке и литературе их так и обозначают — от К1 до К7. При этом натуральных среди них только два — К1 и К2, все стальные — синтезируемые в искусственных условиях, но обладающие теми же свойствами.

Две основные формы витамина К — витамины К1 и К2 — в значительных количествах содержаться в большинстве высших растений. Обе формы представляют собой нафтохиноны с изопреноидными боковыми цепями разной длины.

 

Витамин К1:

Витамин К2:

В основе циклической структуры обоих витаминов лежит кольцо 1,4-нафтохинона. Заметим, что животные ткани наделены способностью синтеза боковых изопреновых цепей, но не могут синтезировать нафтохиноновый компонент. У большинства бактерий витамин К является компонентом дыхательной цепи вместо убихинона. Для витамина К1 сохранено название «филлохинон», а для витаминов группы К2 введено название «менахинон» с указанием числа изопреновых звеньев .

Наиболее богаты витамином К1 зеленые листовые овощи, которые дают от 50 до 800 мкг витамина K на 100 г пищи. Также витамин К содержат: зеленые томаты, плоды шиповника, листья шпината, капуста (брюссельская и цветная), крапива, хвоя, овес, соя, рожь, пшеница.

Витамин К синтезируется также микрофлорой в кишечнике человека.

Недостаток витамина К у цыплят и других животных вызывает нарушение свертываемости крови.

Удалось установить биохимическую функцию витамина К в механизме свертывания крови. Витамин К необходим для нормального образования белка плазмы крови протромбина, который является неактивным предшественником тромбина — фермента, превращающего белок плазмы крови фибриноген в фибрин — нерастворимый, волокнистый белок, способствующий формированию кровяного сгустка. Чтобы протромбин мог активироваться и превратиться в тромбин, он должен связать ионы Са 2+. При недостатке витамина К в организме животных синтезируются дефектные молекулы протромбина, неспособные правильно связывать ионы Са 2+. В нормальной молекуле протромбина содержится несколько остатков особой аминокислоты — γ-карбоксиглутаминовой кислоты, которая и связывает ионы Са 2+. При недостаточности витамина К вместо остатков  γ-карбоксиглутаминовой кислоты в молекуле протромбина содержатся остатки глутаминовой кислоты. Джон Сатти из Висконсинского университета обнаружил ферментативную систему, способную превращать остатки глутаминовой кислоты в протромбине, выделенном из крови животных с недостаточностью витамина К, в остатки  γ-карбоксиглутаминовой кислоты. Для действия этого фермента необходим витамин К. Некоторые другие Са2+-связывающие белки в организме также содержат остатки  γ-карбоксиглутаминовой кислоты.

К настоящему времени у человека обнаружено 14 витамин К-зависимых белков, играющих ключевые роли в регулировании физиологических процессов.

Благодаря своей функции витамин обеспечивает:

1. Синтез  факторов свертывания крови в  печени;

2. Синтез  белков костной ткани, например, остеокальцина.

3. Синтез  протеина C и протеина S, участвующих  в антисвертывающей системе крови.

В построении костной ткани витамин К играет немаловажную роль. Он ускоряет отложение кальция в кости, а также обеспечивает взаимодействие этого элемента с витамином D.

В сердце и легких присутствуют белки, для образования которых нужен именно витамин К.

Данный витамин по своей функции является анаболиком, т.е. это соединение нормализует энергетическую обеспеченность организма.

Если в кишечник попадают испорченные продукты, то их токсины повреждают печень. Некоторые ядовитые вещества частично накапливаются и продолжают повреждать клетки организма. Витамин К обладает способностью выводить эти накопившиеся токсические вещества, спасая таким образом ткани и органы от повреждения.

Витамин К также важен для регулирования содержания сахара в крови. При его дефиците могут появляться симптомы, характерные для диабета.

Прием сверхбольших доз витамина К на протяжении длительных промежутков времени позволяет ему накапливаться в организме, что может привести к повышенному потоотделению, расстройствам и отравлениям, повреждению печени или головного мозга.

Витамин К всасывается аналогично всем жирорастворимым витаминам, т. е. включается вначале в состав мицелл, а затем — хиломикронов. В плазме крови он связывается с альбуминами. Накапливается в печени, селезенке и сердце. В тканях образуется активная форма витамина — менахинон-4 (содержит четыре изопреноидные единицы). Конечные продукты обмена витамина выделяются с мочой.

У здоровых людей К-авитаминоза не бывает, так как этот витамин широко распространен в продуктах питания и синтезируется микрофлорой кишечника. Однако К-витаминная недостаточность наблюдается в следующих случаях:

• при заболеваниях печени (гепатит, цирроз),
• при поражении кишечника и нарушении образования этого витамина,
• при дисбактериозе в результате длительного применения сульфаниламидных препаратов, антибиотиков,
• при лечении большими дозами салицилатов.

Дефицит филлохинонов в организме человека проявляется:

• гипопротромбинемией,
• нарушением свертываемости крови,
• в выраженных случаях – геморрагическим синдромом (гематурия, носовые кровотечения и т. д.).

Введение в организм больших доз витамина ведёт к гиперпротромбинемии и наклонности к тромбозам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1. Витамины: биохимические аспекты, под ред. Н.И. Верещагиной, Оренбург, 2010 г;
2. А. Ленинджер, Основы биохимии, 1985 г;
3. Колотилова А.И. Витамины. – Л. 1976;
4. Труфанов А.В Биохимия витаминов. – М. 1972;
5. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. – М. 1990.