Сообщение на тему витамины по биологии. Витамины

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионально образования

«Сормовский механический техникум имени Героя Советского Союза П.А. Семенова»

по дисциплине: биология

«Витамины и их роль в организме»

Выполнила: учащаяся группы 13ин

Бойко Яна

г. Н.Новгород, 2014

Введение

Витамины. Историческая справка

Виды витаминов и их роль в организме человека

Авитаминоз. Гиповитаминоз. Нарушения организма. Причины

Гипервитаминоз. Причины. Нарушения организма

Заключение

Список литературы

Введение

Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды.

Считалось общепризнанным, что если в пищу человека входят в определенных количествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Петтенкофер, Фойт и Рубнер.

Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга; от нее погибало моря ков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений. Так, из 160 участников известной экспедиции Васко де Гама прокладывавшей морской путь в Индию, 100 человек погибли от цинги.

История морских и сухопутных путешествий давала также ряд поучительных примеров, указывавших на то, что возникновение цинги может быть предотвращено, а цинготные больные могут быть вылечены, если в их пищу вводить известное количество лимонного сока или отвара хвои.

Таким образом, практический опыт ясно указывал на то, что цинга и некоторые другие болезни связанны с дефектами питания, что даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда гарантирует от подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержатся не во всякой пище.

витамин жирорастворимый пищевой

1. Витамины. Историческая справка

Витами́ны (от лат. vita - «жизнь») - группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы. Это сборная по химической природе группа органических веществ, объединённая по признаку абсолютной необходимости их для гетеротрофного организма в качестве составной части пищи. Автотрофные организмы также нуждаются в витаминах, получая их либо путём синтеза, либо из окружающей среды. Так, витамины входят в состав питательных сред для выращивания организмов фитопланктона. Большинство витаминов являются коферментами или их предшественниками.

Наука на стыке биохимии, гигиены питания, фармакологии и некоторых других медико-биологических наук, изучающая структуру и механизмы действия витаминов, а также их применение в лечебных и профилактических целях, называется витаминологией.

Витамины выполняют каталитическую функцию в составе активных центров разнообразных ферментов, а также могут участвовать в гуморальной регуляции в качестве экзогенных прогормонов и гормонов. Несмотря на исключительную важность витаминов в обмене веществ, они не являются ни источником энергии для организма (не обладают калорийностью), ни структурными компонентами тканей.

Концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но при недостаточном поступлении витаминов в организме наступают характерные и опасные патологические изменения.

Большинство витаминов не синтезируются в организме человека, поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок. Исключения составляют витамин D, который образуется в коже человека под действием ультрафиолетового света; витамин A, который может синтезироваться из предшественников, поступающих в организм с пищей; и ниацин, предшественником которого является аминокислота триптофан. Кроме того, витамины K и В3 обычно синтезируются в достаточных количествах бактериальной микрофлорой толстого кишечника человека.

С нарушением поступления витаминов в организм связаны 3 принципиальных патологических состояния: недостаток витамина - гиповитаминоз, отсутствие витамина - авитаминоз, и избыток витамина - гипервитаминоз.

Известно около полутора десятков витаминов. Исходя из растворимости, витамины делят на жирорастворимые - A, D, E, K - и водорастворимые - C и витамины группы B. Жирорастворимые витамины накапливаются в организме, причём их депо являются жировая ткань и печень. Водорастворимые витамины в существенных количествах не депонируются и при избытке выводятся с водой. Это объясняет бо́льшую распространённость гиповитаминозов водорастворимых витаминов и гипервитаминозов жирорастворимых витаминов.

Важность некоторых видов еды для предотвращения определённых болезней была известна ещё в древности. Так, древние египтяне знали, что печень помогает от куриной слепоты. Ныне известно, что куриная слепота может вызываться недостатком витамина A. В 1330 году в Пекине Ху Сыхуэй опубликовал трёхтомный труд «Важные принципы пищи и напитков», систематизировавший знания о терапевтической роли питания и утверждавший необходимость для здоровья комбинировать разнообразные продукты.

В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд, пребывая в длительном плавании, провел своего рода эксперимент на больных матросах. Вводя в их рацион различные кислые продукты, он открыл свойство цитрусовых предотвращать цингу. В 1753 году Линд опубликовал «Трактат о цинге», где предложил использовать лимоны и лаймы для профилактики цинги. Однако эти взгляды получили признание не сразу. Тем не менее, Джеймс Кук на практике доказал роль растительной пищи в предотвращении цинги, введя в корабельный рацион кислую капусту, солодовое сусло и подобие цитрусового сиропа. В результате он не потерял от цинги ни одного матроса - неслыханное достижение для того времени. В 1795 году лимоны и другие цитрусовые стали стандартной добавкой к рациону британских моряков. Это послужило появлением крайне обидной клички для матросов - лимонник. Известны так называемые лимонные бунты: матросы выбрасывали за борт бочки с лимонным соком.

В 1880 году русский биолог Николай Лунин из Тартуского университета скармливал подопытным мышам по отдельности все известные элементы, из которых состоит коровье молоко: сахар, белки, жиры, углеводы, соли. Мыши погибли. В то же время мыши, которых кормили молоком, нормально развивались. В своей диссертационной (дипломной) работе Лунин сделал вывод о существовании какого-то неизвестного вещества, необходимого для жизни в небольших количествах. Вывод Лунина был принят в штыки научным сообществом. Другие учёные не смогли воспроизвести его результаты. Одна из причин была в том, что Лунин использовал тростниковый сахар, в то время как другие исследователи использовали молочный сахар, плохо очищенный и содержащий некоторое количество витамина B.

В последующие годы накапливались данные, свидетельствующие о существовании витаминов. Так, в 1889 году голландский врач Христиан Эйкман обнаружил, что куры при питании варёным белым рисом заболевают бери-бери, а при добавлении в пищу рисовых отрубей - излечиваются. Роль неочищенного риса в предотвращении бери-бери у людей открыта в 1905 году Уильямом Флетчером. В 1906 году Фредерик Хопкинс предположил, что помимо белков, жиров, углеводов и т. д., пища содержит ещё какие-то вещества, необходимые для человеческого организма, которые он назвал «accessory food factors». Последний шаг был сделан в 1911 году польским учёным Казимиром Функом, работавшим в Лондоне. Он выделил кристаллический препарат, небольшое количество которого излечивало бери-бери. Препарат был назван «Витамайн» (Vitamine), от латинского vita - «жизнь» и английского amine - «амин», азотсодержащее соединение. Функ высказал предположение, что и другие болезни - цинга, пеллагра, рахит - тоже могут вызываться недостатком определенных веществ.

В 1920 году Джек Сесиль Драммонд предложил убрать «e» из слова «vitamine», потому что недавно открытый витамин C не содержал аминового компонента. Так «витамайны» стали «витаминами».

В 1923 году доктором Гленом Кингом была установлена химическая структура витамина С, а в 1928 году доктор и биохимик Альберт Сент-Дьёрди впервые выделил витамин С, назвав его гексуроновой кислотой. Уже в 1933 швейцарские исследователи синтезировали идентичную витамину С столь хорошо известную аскорбиновую кислоту.

В 1929 году Хопкинс и Эйкман за открытие витаминов получили Нобелевскую премию, а Лунин и Функ - не получили. Лунин стал педиатром, и его роль в открытии витаминов была надолго забыта. В 1934 году в Ленинграде состоялась Первая всесоюзная конференция по витаминам, на которую Лунин (ленинградец) не был приглашён.

В 1970 году Лайнус Полинг, дважды лауреат Нобелевской премии, потряс медицинский мир своей первой книгой «Витамин С, обычная простуда и грипп», в которой дал документальные свидетельства об эффективности витамина С. С тех пор «аскорбинка» остается самым известным, популярным и незаменимым витамином для нашей повседневной жизни. Исследовано и описано свыше 300 биологических функций этого витамина. Главное, что, в отличие от животных, человек не может сам вырабатывать витамин С и поэтому его запас необходимо пополнять ежедневно.

Виды витаминов и их роль в организме человека

Пищевая ценность продукта определяется содержанием в нём белков, жиров, углеводов, микро- и макроэлементов, минеральных веществ и витаминов. Именно по содержанию витаминов часто судят о пользе продукта. Как ни парадоксально, выбирая богатые витаминами продукты, многие люди понятия не имеют о роли витаминов в организме человека, имея размытое представление о том, что витамины нам нужны.

Витамин А (ретинол) отвечает за работу иммунной системы, производство гормонов и зрение. Недостаток витамина А грозит ослаблением остроты зрения и иммунитета, быстрым старением кожи, ухудшением процессов регенерации, гормональными нарушениями. Витамином А богаты яйца, молоко, сыр, морковь, шпинат, лук.

Витамин В1 (тиамин) регулирует углеводный обмен в организме, работу нервной системы и сердца. При недостатке витамина В1 наблюдается нервное истощение, нарушения работы сердца и обмена веществ, отёки. Источниками витамина В1 являются зерновые культуры, зелёные овощи, субпродукты.

Витамин В2 (рибофлавин) отвечает за остроту зрения и регенеративные процессы. Недостаток витамина В2 характеризуется появлением незаживающих язв и ран, снижением остроты зрения в условиях плохого освещения, падением иммунитета. Витамином В2 богаты мясные продукты, молоко, дрожжи.

Витамин В5 - регулярное употребление витамина В5 в целях профилактики позволяет избежать мигрени и гипотонии, некоторых заболеваний печени, проблем с желудочно-кишечным трактом, психических заболеваний, язв и гастритов, многих болезней кожи и атеросклероза.

Витамин В6 участвует во множестве процессов в организме человека - он оказывает существенное положительное влияние на центральную нервную систему и процессы кроветворения, участвует в работе печени, а также в процессах расщепления и синтеза аминокислот, способствуя усвоению белка.

Витамин В12 (или по-другому, кобаламины) является водорастворимым витамином, оказывает огромное влияние на кроветворение в костном мозге, а также в усвоении организмом аминокислот.

Витамин С (аскорбиновая кислота) важен для нормального функционирования иммунной системы, образования соединительных тканей, кроветворения и производства гормонов. Без витамина С плохо усваивается железо. При недостатке витамина С человек часто болеет, имеет нездоровый цвет лица, организм его ослаблен. Огромное количество витамина С содержится в овощах и фруктах.

Витамин D (кальциферол) отвечает за формирование костной ткани, ногтей и зубов. Недостаток витамина D чреват рахитом, высокой вероятностью переломов, ослаблением зубных тканей, кариесом. Организм человека синтезирует витамин D под действием солнечных лучей, поэтому нужно проводить больше времени на свежем воздухе.

Витамин Е (токоферол) известен своими омолаживающими свойствами. Он стимулирует деление и рост клеток, в результате чего организм омолаживается. Этот витамин особенно важен для беременных и кормящих женщин, чтобы плод правильно развивался, а уже рождённый малыш хорошо рос. К тому же, витамин Е отвечает за работу нервной и мышечной системы, а также помогает усваиваться витамину А. Недостаток витамина Е грозит быстрым старением организма, ранним появлением морщин, дистрофией плода у беременных женщин. Источниками витамина Е являются растительные масла, особенно масло зародышей пшеницы, зерновые и бобовые культуры.

Витамин F включает в себя целый комплекс полиненасыщенных жирных кислот, которые играют незаменимую роль во многих важных процессах, происходящих в организме человека. Эти полиненасыщенные жирные кислоты, в свою очередь, делятся на две группы: омега-3 и омега-6, хотя, попадая в организм человека, они легко могут преобразовываться друг в друга.

Витамин К (менадион) регулирует свёртываемость крови и отвечает за формирование костной ткани. При недостатке витамина К человек склонен к длительным кровотечениям, частым переломам, остеопорозу. Получить достаточное количество витамина К можно из шпината, листового салата, капусты, яиц.

Витамин N, или по-другому липоевая кислота, относится к витаминоподобным и водорастворимым веществам и оказывает на организм существенное влияние. Он обеспечивает защиту печени от токсинов, предупреждает ее ожирение.

Витамин P немаловажную роль играет в тканевом дыхании, также оказывает антиоксидантное действие. К тому же, с его помощью в организме человека накапливается витамин С, который, в свою очередь, стимулирует деятельность эндокринных желез (надпочечников).

Витамин U является естественным веществом для организма человека, обладает способностью не только заживлять язвы на слизистых оболочках желудка и двенадцатиперстной кишки, но и повышать сопротивляемость слизистых к воздействиям агрессивных, неблагоприятных факторов. Благотворно действует на пищеварительную функцию, нормализуя секрецию пищеварительных желез.

Авитаминоз. Гиповитаминоз. Нарушения организма. Причины

Несомненно, что организм современного человека во многом благодаря неправильному питанию лишен многих необходимых витаминов или получает их не в достаточной степени. А ведь гиповитаминозы (или более привычное нашему слуху и часто упоминаемое, хотя и не совсем правильное слово - авитаминозы) являются причиной разнообразных нарушений в работе организма.

Термин авитаминоз - применяется для определения полного отсутствия того или иного витамина (витаминов) в организме, таким образом, авитаминоз является наиболее тяжелой формой витаминной недостаточности.

По сравнению с гиповитаминозом, истинный авитаминоз встречается гораздо реже (в экономически развитых странах это исключительно редкое явление), однако этот термин более известен в широких рядах населения и, фактически, используются как синоним термина гиповитаминоз, то есть частичной витаминной недостаточности.

Авитаминоз проявляется специфическим набором симптомов характерных (специфических) для недостаточности того или иного витамина. Как правило, при авитаминозе, нарушения носят выраженный характер. При гиповитаминозе нарушения вызванные относительной недостаточностью витамина, проявляются слабо. Симптомы носят неспецифический характер - головокружение, слабость, снижение работоспособности, чрезмерная утомляемость, отсутствие аппетита и пр. Изолированный гиповитаминоз (недостаточность одного конкретного витамина) встречается редко. Гораздо чаще встречается полигипоавитаминоз, то есть одновременная недостаточность сразу нескольких витаминов. Причины возникновения гипо- и авитаминоза будут рассмотрены в разделе «Патогенез витаминной недостаточности».

Помимо гипо- и авитаминоза существует понятие о субнормальной обеспеченности витаминами. Субнормальная обеспеченность витаминами представляет собой преклиническую стадию развития гиповитаминоза. При этом состоянии, клинические симптомы витаминной недостаточности не определяются, но присутствуют нарушения биохимических процессов обмена веществ в организме

Как уже упоминалось выше, в наше время авитаминозы встречаются редко. Намного чаще встречаются гиповитаминозы и субнормальная обеспеченность витаминами. Возникновение нехватки витаминов может быть вызвано несколькими причинами:

·Нарушение поступления витаминов с пищей. Как правило, наблюдается в ситуациях недостаточного обеспечения пищей или длительного питания неполноценной пищей. В прошлом авитаминоз часто встречался у путешественников и мореплавателей. Наиболее распространенной формой авитаминоза была Цинга - вызванная недостаточностью витамина С. На данный момент наиболее частой формой проявления недостаточности витаминов является гиповитаминоз, вызванный неправильным питанием (употребление высокоочищенных продуктов лишенных витаминов, однообразным питанием, особыми кулинарными традициями различных регионов планеты).

·Нарушение процессов пищеварения. В данном случае витаминная недостаточность развивается как следствие нарушения функции желудочно-кишечного тракта. При так называемом «синдроме мальабсорбции» в значительной степени нарушается процесс переваривания и всасывания различных питательных веществ содержащихся в пище, при этом, нарушается и всасывание витаминов. Другой причиной витаминной недостаточности может быть кишечный дисбактериоз. При этом развивается клиническая картина схожая с таковой при синдроме мальабсорбции. Часто дисбактериоз является следствием длительного лечения антибиотиками.

·Поступление в организм «антивитаминов». Антивитаминами называют вещества обладающие действием противоположным витаминам. Точнее антивитамины блокируют биологические эффекты витаминов и приводят к развитию картины витаминной недостаточности даже при нормальном содержании витаминов в организме. Одним из примеров токсического действия антивитаминов является отравление антагонистами витамина К (синкумар, дикумарол) при лечении повышенной свертываемости крови. При этом, развивается геморрагический синдром свойственный классической недостаточности витамина К.

·Особенности обмена веществ у детей и лиц людей старческого возраста. Наиболее частой причиной витаминной недостаточности у детей является неправильное питание и различные заболевания органов пищеварительного тракта. Недоношенные дети особенно часто страдают витаминной недостаточностью. Происходит это по причине недостаточного формирования запасов витаминов. Обычно витамины и питательные вещества запасаются в организме ребенка на последних месяцах беременности. В первые годы жизни быстрое развитие и рост организма требуют повышенного использования витаминов. У людей старого возраста снабжение организма витаминами нарушается вследствие возрастных изменений органов желудочно-кишечного тракта и всего организма в целом - снижение секреции желудка и поджелудочной железы, нарушение процессов всасывания связанные с атрофией слизистой кишечника, хронические заболевания печени и почек и пр.

Гипервитаминоз. Причины. Нарушения организма

Безусловно, роль витаминов в организме человека огромная, но они нужны нам ежедневно в очень маленьких дозах, и злоупотребление этими полезными веществами может вызвать такое серьезное заболевание, как гипервитаминоз.

Гипервитаминоз или витаминная интоксикация возникает вследствие бесконтрольного или чрезмерного употребления витаминов (одного или витаминной группы). Это осложнение возникает как реакция на прием большого количества витаминов и проявляется различными нарушениями со стороны организма.

Бытует ошибочное мнение, что переизбыток витаминов организм просто выводит, а то, что нужно, усваивает. Но это далеко не так. Быстро выходят только водорастворимые витамины. Гипервитаминоз у детей может возникнуть, когда дети находят и едят красивые таблетки витаминов, оставленные без присмотра взрослыми. Но и взрослые не остаются в долгу - им кажется, что ребенку не хватает витаминов, и, решив его подкормить, самостоятельно назначают их.

Передозировка витаминов может быть острой, когда был однократный прием большой дозы витаминов, а также хронической, когда большие дозы витаминов употребляются регулярно. Зачастую гипервитаминозы возникают не по причине съеденной пищи, богатой витаминами, а приемом витаминных комплексов или одного витамина в виде пищевой добавки.

Гипервитаминозы, которые встречаются чаще всего:

Самым частым осложнением является передозировка витамина С, так как люди больше всего злоупотребляют именно этим витамином. Стоит только кому-то начать чихать, мы начинаем глотать сами и давать детям много лимонов и аскорбиновой кислоты. Благо, водорастворимые витамины выводятся с мочой быстро, чего не скажешь о жирорастворимых витаминах. При передозировке витамина С возникают кожный зуд, покраснение кожи, головные боли, симптомы цистита.

Гипервитаминоз витамина А возникает при передозировке витамина А, а также в случае чрезмерного употребления продуктов, содержащих этот витамин. Самое большое количество витамина А содержится в печени белого медведя, тюленей, моржей, полярных птиц, китов. Острый гипервитаминоз витамина А характеризуется резкими головными болями, головокружением, тошнотой, рвотой. Затем появляются судороги, мышечные боли, шелушение и сухость кожи, мелкоточечная сыпь. Кроме острого гипервитаминоза, может возникнуть и хроническая форма заболевания.

Гипервитаминоз В1 возникает не так часто, потому что сам витамин является малотоксичным. Продуктами питания вызвать такой гипервитаминоз невозможно, он может возникнуть при введении больших доз в стационаре. Если возникает такой гипервитаминоз, то отмечаются дрожание пальцев, потливость, нарушение акта глотания, жар, аллергические явления, беспокойство, снижение давления. При высоких дозах приема витамина могут возникать симптомы крапивницы и быстро распространяющийся кожный зуд.

Гипервитаминоз витамина Е сопровождается расстройством желудочно-кишечного тракта, аритмии, нарушением деятельности сердечно-сосудистой системы, снижением иммунитета. Вследствие таких серьезных изменений возникает синдром хронической усталости, разбитость, слабость, головокружение.

Гипервитаминоз витамина В2 также проявляется аллергическими реакциями, но они быстро проходят, так как у витамина имеется способность быстро выделяться с мочой.

Гипервитаминоз витамина В3 проявляется нарушением функций печени, а также покраснением кожи, поносом, тошнотой, иногда рвотой. Гипервитаминоз этого витамина еще называют гипервитаминоз витамина РР, так как это одно и то же. Краснота кожи возникает из-за возникшего расширения периферических сосудов и повышенного давления крови в них.

Гипервитаминоз В6 проявляется прогрессирующей дискоординацией движений и потерей чувствительности ног. При этом сохраняются болевая, тактильная и температурная чувствительность. При отмене приема витамина В6 обратное развитие симптомов гипервитаминозов наступает очень медленно. При хроническом гипервитаминозе витамина В6 развивается мышечная слабость и нарушение чувствительности.

Гипервитаминоз фолиевой кислоты сопровождается нарушением работы почек или нервной системы. При этом возникает задержка выделения мочи и перевозбуждение. Если гипервитаминоз фолиевой кислоты возникает у девушек, то появляется задержка полового развития и нарушение менструальной функции.

Гипервитаминоз витамина Н или витамина В7 даже при длительном приеме редко вызывает какие-либо отклонения от нормы.

Гипервитаминоз F или полиненасыщенные жирные кислоты еще называют витамином красоты. Но в случае передозировки этих жирных кислот человеку точно не до красоты, так как появляются беспричинные кровотечения и излишний вес. Жирные кислоты способны сильно разжижать кровь и вызывать нарушение жирового обмена. Могут появиться боли в желудке и аллергические высыпания на коже.

Гипервитаминоз витамина D проявляется очень тяжело, так как возникают резкая мышечная слабость, снижение или потеря аппетита, боли в суставах, диспепсические явления с тошнотой и рвотой, расстройство стула. Если принимать в больших дозах этот витамин длительно, то картина закончится появлением остеопороза и отложением солей с образованием камней в будущем (почки и желчный пузырь).

Заключение

Недостаточное потребление витаминов снижает физическую и умственную работоспособность, устойчивость человека к простудным заболеваниям, способствует развитию серьезных болезней - сердечно-сосудистых и раковых, затрудняет излечение от них. У подростов, не получающих достаточно витаминов, задерживается процесс полового созревания, рост организма. Они часто болеют простудными заболеваниями, учатся с трудом.

Витамины группы В определяют общее состояние здоровья. Если они поступают в достаточном количестве, то человеческий организм может жить без животных белков, что особенно важно при аллергиях. Когда же их не хватает, остальные витамины теряют большую часть своего действия.

Овощи и фрукты служат источником каротина, аскорбиновой и фолиевой кислоты. Однако, только овощами и фруктами потребности организма в витаминах удовлетворить нельзя. Носителями витаминов группы А, группы В, никотиновой кислоты, витамина Е. являются такие высококалорийные продукты, такие как черный хлеб, сливочное и растительное масло, молоко и молочные продукты, крупы и т.д. Тем не менее, они тоже не могут покрыть всю суточную потребность организма в витаминах. Поэтому рекомендуется дополнительно употреблять поливитаминные препараты и продукты, на упаковке которых указано, что они витаминизированы.

Витамины – это вещества, которые необходимы для нормального функционирования всех систем человеческого организма. Витамины играют наиважнейшую роль в жизни человека. Большинство из них содержится в продуктах питания. Так же витамины принимают активное участие в процессе обмена веществ, поэтому их недостаток неблагоприятно отражается на самочувствии человека, а в некоторых случаях даже приводит к заболеваниям – авитаминозам.

Для нормальной жизнедеятельности взрослого человека необходимы витамины A, B1, B2, C и P-P. Все витамины в процессе влияния на человеческий организм находятся в близкой зависимости друг от друга, а это значит, что недостаток одних может нарушить правильное действие других. Вот почему нельзя недооценивать . Рассмотрим подробнее основной ряд витаминов и их роли в организме человека

Витамин A

При недостатке витамина A может развиться гемералопия – болезнь, называемая в народе «куриной слепотой». Она выражается в том, что человеческий глаз становится неспособным воспринимать и правильно реагировать на степень освещенности предметов. Человек, больной гемералопией, нормально видит только днем, в сумерках он очень плохо различает окружающие объекты, а ночью не видит почти ничего. Отсутствие в пище витамина А может также привести к поражению слизистых оболочек желудка, кишечника и прочих внутренних органов.

В чистом виде витамин A содержится в яичном желтке, молочных продуктах, печени рыб и животных. Морковь, помидоры и зеленые овощи имеют в своем составе каротин, который в организме человека перерабатывается в витамин A. В сутки необходимо употреблять 2 миллиграмма этого витамина. Особенно он необходим беременным женщинам и кормящим матерям. Для первых суточная норма витамина A должна составлять 4 миллиграмма, а для вторых, соответственно, не менее 5 миллиграммов.

Витамин B1

Недостаток в пище витамина B1 вызывает поражение нервной системы, нарушает нормальное функционирование желудочно-кишечного тракта и нервно-мышечного аппарата. В некоторых случаях у людей наблюдается снижение аппетита, а также возникают болезненные ощущения в икроножных мышцах.

Витамин B1 содержится в мясе, орехах и различных крупах. Суточная норма этого витамина для детей до 14 лет должна составлять 1,0-1,5 миллиграммов, а для подростков и взрослых – 2 миллиграмма. Людям, занятым тяжелым физическим трудом, а также беременным женщинам, необходимо употреблять 2,5 миллиграмма витамина B1 в сутки. Для кормящих матерей эта норма повышается до 3 миллиграммов.

Витамин B2

Витамин B2 входит в состав фермента, влияющего на многие важнейшие жизненные процессы человеческого организма. Его недостаток приводит к общему расстройству всех систем.

Больше всего витамина B2 содержится в говяжьей печени и дрожжах. Также он присутствует в яичном белке, мясе, сыре, масле, зеленом луке, горошке и шпинате. В сутки человек должен получать не менее 2 миллиграммов этого витамина.

Витамин C

Витамин C также называют аскорбиновой кислотой. Его недостаток в организме вызывает ряд болезненных состояний: повышенное сердцебиение, головокружение, раздражительность, быструю утомляемость, апатию, сонливость и как следствие – снижение работоспособности. При отсутствии витамина C человеческий организм перестает сопротивляться различным инфекциям.

Поскольку под воздействием высокой температуры и при соприкосновении с медью и железом витамин C разрушается, в процессе приготовления пищи необходимо соблюдать следующие правила:

1. Не оставляйте очищенные и нарезанные овощи или фрукты на долгое время на открытом воздухе или в воде;

2. Не пользуйтесь для варки овощей посудой с поврежденным покрытием;

3. Закладывайте овощи только в кипящую воду и не допускайте их переваривания;

4. Не используйте для приготовления картофельного пюре мясорубку или металлическое сито. Лучше возьмите деревянный пестик, а в крайнем случае – ложку.

5. Употребляйте в пищу овощные супы не позже, чем через 1,0-1,5 часа после их приготовления.

Суточная норма витамина C для среднестатистического человека должна составлять 50 миллиграммов в сутки. Для людей, занятых тяжелой работой, эта норма повышается до 75-100 миллиграммов. Детям до 7 лет достаточно 30-35 миллиграммов аскорбиновой кислоты в сутки.

Витамин P-P

Недостаток витамина P-P может вызвать серьезное заболевание – пеллагру. Первыми признаками этой болезни являются повышенное слюноотделение, жжение во рту, расстройство кишечника. Затем на шее, руках и ступнях появляется краснота, кожа становится грубой и шершавой. Человек страдает бессонницей, ослаблением памяти, появляется апатия и чувство безразличия.

Источниками витамина Р-Р служат такие продукты, как мясо, печень, сельдь и дрожжи. Чтобы исключить заболевание пеллагрой, человеку достаточно 15-25 миллиграммов витамина Р-Р в сутки.

Восполнить недостаток витаминов в пищевом рационе помогут различные препараты, которые в большом количестве выпускает современная фармацевтическая промышленность. Важно употреблять их в точном соответствии с дозировкой, указанной на упаковке или в инструкции.

Как мы видим носит далеко не последнюю роль.

>Рефераты по биологии

Витамины

«Вита» в переводе с латинского языка означает «жизнь». Не зря витамины получили такое название. Они играют важнейшую роль в продлении и здоровой и полноценной жизни. Это, в первую очередь, жизненно необходимые соединения, без которых невозможна нормальная работа организма. При отсутствии или недостатке витаминов в рационе могут развиваться определенные и часто повторяющиеся заболевания.

В целом, витамины – это группа низкомолекулярных органических соединений с довольно простым строением и разнообразной химической природой. Это сборная группы органических веществ, необходимых организму в качестве составной части пищи. Витамины относятся к микронутриентам, так как в окружающей среде или пище они содержатся в очень малых количествах. Существует наука витаминология, более детально изучающая структуру и механизмы действия витаминов.

Витамины выполняют каталитическую функцию в составе ферментов и участвуют во множестве биохимических реакций. Несмотря на то, что они не являются поставщиком энергии, витамины играют важнейшую роль в обмене веществ. Суточная потребность в них невелика, но при недостатке витаминов в организме намечаются опасные патологические изменения. Известно несколько патологических состояний, связанных с нарушением поступления витаминов в организм:

Авитаминоз (отсутствие витамина)

Гиповитаминоз (недостаток витамина)

Гипервитаминоз (избыток витамина).

На сегодняшний день известно около полутора десятков витаминов. По растворимости витамины подразделяются на группы: A, D, E, K (жирорастворимые) B, C (водорастворимые). Если жирорастворимые витамины накапливаются в организме, затрагивая жировую ткань и печень, то водорастворимые витамины не накапливаются и выводятся водой при избытке. Этим объясняется явление гипервитаминоза относительно жирорастворимых витаминов и гиповитаминоза относительно водорастворимых.

История открытия витаминов уходит своими корнями в далекие времена. Еще древние египтяне знали, что печень помогает от куриной слепоты. Сейчас известно, что это заболевание вызвано недостатком витамина A. В 1330 году китайский ученый Ху Сыхуэй опубликовал труд о важных принципах пищи и напитков. В 1747 году шотландский врач Джеймс Линд провел эксперимент с больными матросами, постепенно вводя в их рацион различные кислые продукты, в частности цитрусовые, которые сумели предотвратить цингу. В 1880 году русский биолог Николай Лунин провел опыт с подопытными мышами. Мыши, которых он вскармливал полноценным молоком, выживали, а мыши, которым он давал основные элементы коровьего молока по отдельности (белки, жиры, углеводы, сахар, соль) погибали. Были и последующие опыты, но все они приводили к одному и тому же выводу о пользе и необходимости витаминов.

Витамин B был открыт в 1912 году польским ученым Казимиром Функом. В дальнейшем было определено, что витамин B - это не отдельное соединение, а целый комплекс веществ, которых объединяет присутствие азота в составе молекулы. Совокупность этих азотистых веществ известна как витамины группы B, каждый элемент которой был пронумерован: от витамина B1 до витамина B20.

В этом комплексе каждый витамин B имеет свое биологическое значение, однако все витамины группы B обеспечивают оптимальное функционирование нервной системы и отвечают за энергетический обмен. Деятельность иммунной системы и эффективность процессов роста и размножения клеток также во многом зависит от наличия витаминов группы B.

Одновременное действие витаминов группы B более результативно, чем работа каждого витамина B по отдельности. Следствием неправильного питания обычно становится общий недостаток витаминов группы B. Именно поэтому, как правило, назначают комплексный препарат витаминов группы B.

Витамин B - водорастворимый. Получить избыток витаминов группы B из повседневного рациона невозможно, потому как их излишек выводится из организма с продуктами выделения. Именно поэтому нужно постоянно пополнять запасы витаминов группы B. У многих встречается авитаминоз витаминов группы B, потому что они активно разрушаются кофеином, алкоголем, никотином, рафинированными сахарами. Люди, имеющие вредные привычки питания и ведущие неправильный образ жизни, подвержены риску возникновения дефицита витамина B.

Весьма активно витамины группы B выводятся во время применения противотуберкулезных препаратов и других антибиотиков. При стрессах ускоряются обменные процессы, поэтому потребность в витаминах группы B увеличивается. Для нормальной жизнедеятельности организма витамина B1 становится нужно в 10 раз больше, витамина B2, витамина B5 и витамина B6 - в пять раз. Плюс ко всему, при колитах, язвенной болезни и гастрите нарушается процесс синтеза витамина B микрофлорой организма.

Перечень витаминов группы B

Перечень витаминов группы B много раз пересматривался и обновлялся. Сегодня утверждены следующие элементы:

Краткое описание витаминов группы B

Преобразует жиры и углеводы в носители энергии, поддерживает функции пищеварительной, нервной и сердечно-сосудистой систем. Недостаток витамина B1 вызывает расстройства памяти, пищеварения, возникает усталость, раздражительность, тошнота, запоры.

Отвечает за образование энергии, способствует заживлению ран, нормальному развитию и росту детей, от него зависит состояние кожи и слизистых оболочек. Нехватка витамина B2 приводит к шелушению кожных покровов, ухудшению зрения, воспалению губ и языка, вызывает сонливость, тревожность, головокружение.

Участвует в работе надпочечников, нервной и кровеносной систем. Дефицит ниацина приводит к дерматиту, депрессии, язве двенадцатиперстной кишки и желудка, диарее, тошноте. Острый недостаток витамина B3 вызывает пеллагру, при которой к перечисленным симптомам добавляется слабоумие.

Улучшает память и участвует в обеспечении работы нервной системы, регулирует уровень инсулина, способствует обмену жиров в печени. Недостаток витамина B4 вызывает кровотечения, поражение почек, приводит к накоплению жира в печени.

Участвует в формировании гормонального фона организма, обеспечивает работу нервной, иммунной систем и надпочечников. Пантотеновая кислота находится во многих продуктах, поэтому возможен лишь слабый дефицит витамина B5, который приведет к появлению угрей и раздражительности кожи, бессоннице, депрессии, тошноте.

Принимает участие в белковом обмене и процессах кроветворения. Нехватка пиридоксина вызывает снижение иммунной защиты, атеросклероз, развитие анемии, дерматитов.

Играет важную роль в регуляции уровня сахара, участвует в реакциях синтеза жирных кислот и метаболизма аминокислот. Дефицит биотина возникает редко, потому что он синтезируется микрофлорой кишечника. Однако у грудных детей нехватка витамина B7 может вызвать дисфункции нервной системы и замедление роста организма.

Участвует в белковом обмене и способствует усвоению кобаламина, предотвращает атеросклероз, поддерживает процессы кроветворения. Дефицит фолиевой кислоты встречается часто и проявляется забывчивостью, раздражительностью, вызывает бессонницу и анемическую утомляемость.

Обеспечивает нормальную деятельность фолиевой кислоты, участвует в переработке жиров, углеводов и белков, играет важную роль в кроветворении. Дефицит кобаламина нарушает мыслительные процессы, ухудшает память и внимание. В более тяжелых случаях возникает анемия, упадок нервной системы, спутанность сознания, проблемы с речью.

Введение

1 Витамины

1.1 История открытия витаминов

1.2 Понятие и основные признаки витаминов

1.3 Обеспечение организма витаминами

2.1 Жирорастворимые витамины

2.2 Водорастворимые витамины

2.3 Группа витаминоподобных веществ

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Трудно представить, что такое широко известное слово как «витамин» вошло в наш лексикон только в начале XX века. Теперь известно, что в основе жизненно важных процессов обмена веществ в организме человека принимают участие витамины. Витамины - жизненно важные органические соединения, необходимые для человека и животных в ничтожных количествах, но имеющие огромное значение для нормального роста, развития и самой жизни.

Витамины обычно поступают с растительной пищей или с продуктами животного происхождения, поскольку они не синтезируются в организме человека и животных. Большинство витаминов являются предшественниками коферментов, а некоторые соединения выполняют сигнальные функции.

Суточная потребность в витаминах зависит от типа вещества, а также от возраста, пола и физиологического состояния организма. В последнее время представления о роли витаминов в организме обогатились новыми данными. Считается, что витамины могут улучшать внутреннюю среду, повышать функциональные возможности основных систем, устойчивость организма к неблагоприятным факторам.

Следовательно, витамины рассматриваются современной наукой как важное средство общей первичной профилактики болезней, повышения работоспособности, замедления процессов старения.

Целью данной работы является всестороннее изучение и характеристика витаминов.

Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 21 страницы.

1 Витамины

1.1 История открытия витаминов

Если заглянуть в книги, изданные в конце прошлого столетия, можно убедиться, что в то время наука о рациональном питании предусматривала включение в рацион белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось, что пища, содержащая эти вещества, полностью удовлетворяет все потребности организма, и таким образом, вопрос о рациональном питании казался разрешенным. Однако наука XIX столетия находилась в противоречии многовековой практикой. Жизненный опыт населения различных стран показывал, что существует ряд болезней, связанных с питанием и встречающихся часто среди людей, в пище которых не отмечалось недостатка белков, жиров, углеводов и минеральных солей.

Врачи-практики давно предполагали, что существует прямая связь между возникновением некоторых болезней (например, цинги, рахита, бери-бери, пеллагры) и характером питания. Что же привело к открытию витаминов – этих веществ, обладающих чудесными свойствами предупреждать и излечивать тяжелые болезни качественной пищевой недостаточности?

Начало изучения витаминов было положено русским врачом Н.И.Луниным, который еще в 1888 г. установил, что для нормального роста и развития животного организма, кроме белков, жиров, углеводов, воды и минеральных веществ, необходимы еще какие-то, пока неизвестные науке вещества, отсутствие которых приводит организм к гибели.

Доказательство существования витаминов завершилось работой польского учёного Казимира Функа, который в 1912 г. выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее паралич голубей, питавшихся только полированным рисом (бери-бери – так называли это заболевание у людей стран Юго-Восточной Азии, где население питается преимущественно одним рисом). Химический анализ выделенного К.Функом вещества показал, что в его состав входит азот. Открытое им вещество Функ назвал витамином (от слов «вита» – жизнь и «амин» – содержащий азот).

Правда, потом оказалось, что не все витамины содержат азот, но старое название этих веществ осталось. В наши дни принято обозначать витамины их химическими названиями: ретинол, тиамин, аскорбиновая кислота, никотинамид, – соответственно А, В, С, РР.

1.2 Понятие и основные признаки витаминов

С точки зрения химии,витамины - это группа низкомолекулярных веществ различной химической природы, обладающих выраженной биологической активностью и необходимых для роста, развития и размножения организма.

Витамины образуются путем биосинтеза в растительных клетках и тканях. Обычно в растениях они находятся не в активной, но высокоорганизованной форме, которая, по данным исследований, наиболее подходит человеческому организму, а именно – в виде провитаминов. Их роль сводится к полному, экономичному и правильному использованию основных питательных веществ, при котором органические вещества пищи высвобождают необходимую энергию.

Только немногие из витаминов, такие, как A, D, Е, В12, могут накапливаться в организме. Недостаток витаминов вызывает тяжелые расстройства.

Основные признаки витаминов:

Либо не синтезируются в организме вообще, либо синтезируются в незначительных количествах микрофлорой кишечника;

Не выполняют пластических функций;

Не являются источниками энергии;

Являются кофакторами многих ферментативных систем;

Оказывают биологическое действие в малых концентрациях и влияют на все обменные процессы в организме, требуются организму в очень небольших количествах: от нескольких мкг до нескольких мг в день..

Известны разные степени необеспеченности организма витаминами:

авитаминозы - полное истощение запасов витаминов;

гиповитаминозы - резкое снижение обеспеченности тем или иным витамином;

гипервитаминозы - избыток витаминов в организме.

Вредны все крайности: как недостаток, так и избыток витаминов, так как при избыточном потреблении витаминов развивается отравление (интоксикация). Явление гипервитаминоза касается лишь витаминов А и D, избыточное количество большинства других витаминов быстро выводится из организма с мочой. Но есть еще так называемая субнормальная обеспеченность, которая связана с дефицитом витаминов и проявляется она в нарушении обменных процессов в органах и тканях, но без явных клинических признаков (например, без видимых изменений в состоянии кожи, волос и других внешних проявлений). Если такая ситуация регулярно повторяется по разным причинам, то это может привести гипо- или авитаминозу.

1.3 Обеспечение организма витаминами

При нормальном питании суточная потребность организма в витаминах удовлетворяется полностью. Недостаточное, неполноценное питание или нарушение процессов усвоения и использования витаминов могут быть причиной различных форм витаминной недостаточности.

Причины истощения запасов витаминов в организме:

1) Качество продуктов и их приготовление:

Несоблюдение условий хранения по времени и температуре;

Нерациональная кулинарная обработка (например, длительная варка мелко нарезанных овощей);

Присутствие антивитаминных факторов в продуктах питания (капуста, тыква, петрушка, зеленый лук, яблоки содержат ряд ферментов, разрушающих витамин С, особенно при мелкой резке)

Разрушение витаминов под влиянием ультрафиолетовых лучей, кислорода воздуха (например, витамина А).

2) Важная роль в обеспечении организма рядом витаминов принадлежит микрофлоре пищеварительного тракта:

При многих распространенных хронических заболеваниях нарушается всасывание или усвоение витаминов;

Сильные кишечные расстройства, неправильный прием антибиотиков и сульфаниламидных препаратов приводят к созданию определенного дефицита витаминов, которые могут синтезироваться полезной микрофлорой кишечника (витамины В12, В6, Н (биотин)).

Суточная потребность в витаминах и их основные функции

Витамин	Суточная потребность	Функции	Основные источники
Аскорбиновая кислота (С)	50-100 мг	Участвует в окислительно-вос-становительных процессах, повы-шает сопротивляемость организма к экстремальным воздействиям	Овощи, фрукты, ягоды. В капусте - 50 мг. В шиповнике - 30-2000 мг.
Тиамин, аневрин (В1)	1,4-2,4 мг	Необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы	Пшеничный и ржаной хлеб, крупы – овсяная, горох, свинина, дрожжи, кишечная микрофлора.
Рибофлавин (В2)	1,5-3,0 мг	Участвует в окислительно-восстановительных реакциях	Молоко, творог, сыр, яй-цо, хлеб, печень, овощи, фрукты, дрожжи.
Пиридоксин (В6)	2,0-2,2 мг	Участвует в синтезе и метаболиз-ме аминокислот, жирных кислот и ненасыщенных липидов	Рыба, фасоль, пшено, картофель
Никотиновая кислота (РР)	15,0-25,0 мг	Участвует в окислительно-восста-новительных реакциях в клетках. Недостаточность вызывает пеллагру	Печень, почки, говядина, свинина, баранина, рыба, хлеб, крупы, дрожжи, кишечная микрофлора
Фолиевая кислота, фолицин (Вс)	0,2-0,5 мг	Кроветворный фактор, участвует в синтезе аминокислот, нуклеиновых кислот	Петрушка, салат, шпи-нат, творог, хлеб, печень
Цианкобаламин (В12)	2-5 мг	Участвует в биосинтезе нуклеино-вых кислот, фактор кроветворения	Печень, почки, рыба, говядина, молоко, сыр
Биотин (Н)	0,1-0,3 мг	Участвует в реакциях обмена аминокислот, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот	Овсяная крупа, горох, яйцо, молоко, мясо, печень
Пантотеновая кислота (В3)	5-10 мг	Участвует в реакциях обмена белков, липидов, углеводов	Печень, почки, гречка, рис, овес, яйца, дрожжи, горох, молоко, кишечная микрофлора
Ретинол (А)	0,5-2.5 мг	Участвует в деятельности мемб-ран клеток. Необходим для роста и развития человека, для функцио-нирования слизистых оболочек. Участвует в процессе фоторецепции - восприятии света	Рыбий жир, печень трески, молоко, яйца, сливочное масло
Кальциферол (D)	2,5-10 мкг	Регуляция содержания кальция и фосфора в крови, минерализация костей, зубов	Рыбий жир, печень, молоко, яйца

В настоящее время известны около 13 витаминов, которые вместе с белками, жирами и углеводами должны присутствовать в рационе людей и животных для обеспечения нормальной жизнедеятельности витаминов. Кроме того, существует группа витаминоподобных веществ , которые обладают всеми свойствами витаминов, но не являются строго обязательными компонентами пищи.

Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами . К ним относятся, например, каротины, расщепляющиеся в организме с образованием витамина А, некоторые стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.), превращающиеся в витамин D.

Ряд витаминов представлен не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью (витамеры), например витамин В6 включает пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Для обозначения подобных групп родственные соединения используют слово «витамин» с буквенными обозначениями (витамин А, витамин Е и т.п.).

Для индивидуальных соединений, обладающих витаминной активностью, используются рациональные названия, отражающие их химическую природу, например ретиналь (альдегидная форма витамина А), эргокальциферол и холекалыдиферол (формы витамина D).

Таким образом, наряду с жирами, белками, углеводами и минеральными солями, необходимый комплекс для поддержания жизнедеятельности человека включает пятый, равноценный по своей значимости компонент - витамины. Витамины принимают самое непосредственное и активное участие во всех обменных процессах жизнедеятельности организма, а также входят в состав многих ферментов, выполняя роль катализаторов.

2 Классификация и номенклатура витаминов

Так как к витаминам относится группа веществ различной химической природы, то классификация их по химическому строению сложна. Поэтому классификация проводится по растворимости в воде или органических растворителях. В соответствие с этим витамины делятся на водорастворимые и жирорастворимые.

1) К водорастворимым витаминам относят:

B1 (тиамин) антиневритный;

B2 (рибофлавин) антидерматитный;

B3 (пантотеновая кислота) антидерматитный;

B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) антидерматитный;

B9 (фолиевая кислота; фолацин) антианемический;

B12 (цианкобаламин) антианемический;

PP (никотиновая кислота; ниацин) антипеллагрический;

H (биотин) антидерматитный;

C (аскорбиновая кислота) антицинготный – участвуют в структуре и функционировании ферментов.

2) К жирорастворимым витаминам относят:

А (ретинол) антиксерофтальмический;

D (кальциферолы) антирахитический;

E (токоферолы) антистерильный;

К (нафтохинолы) антигеморрагический;

Жирорастворимые витамины входят в структуру мембранных систем, обеспечивая их оптимальное функциональное состояние.

В химическом отношении жирорастворимые витамины А, D, E и К относятся к изопреноидам.

3) следующая группа: витаминоподобные вещества. К ним обычно относят витамины: В13 (оротовая кислота), В15 (пангамовая кислота), В4 (холин), В8 (инозитол), Вт (карнитин), H1 (параминбензойная кислота), F (полинасыщенные жирные кислоты), U (S=метилметионин-сульфат-хлорид).

Номенклатура (название) основана на использовании заглавных букв латинского алфавита с нижним цифровым индексом. Кроме того, в названии используются наименования, отражающие химическую природу и функцию витамина.

Витамины стали известны человечеству не сразу, и в течение многих лет ученым удавалось открывать новые виды витаминов, а также новые свойства этих полезных для человеческого организма веществ. Поскольку языком медицины во всем мире является Латынь, то и витамины обозначались именно латинскими буквами, а в дальнейшем и цифрами.

Присвоение витаминам не только букв, но и цифр объясняется тем, что витамины приобретали новые свойства, обозначить которые при помощи цифр в названии витамина, представлялось наиболее простым и удобным. Для примера, можно рассмотреть популярный витамин «В». Так, на сегодняшний день, этот витамин может быть представлен в самых разных областях, и во избежание путаницы он именуется от «витамин В1» и вплоть до «витамина В14». Аналогично именуются и витамины входящие в эту группу, например, «витамины группы В».

Когда химическая структура витаминов была определена окончательно, стало возможным именовать витамины в соответствии с терминологией, принятой в современной химии. Так в обиход вошли такие названия, как пиридоксаль, рибофлавин, а также птероилглутаминовая кислота. Прошло еще какое то время, и стало совершенно ясно, что многие органические вещества, уже давным-давно известные науке, также обладают свойствами витаминов. Причем таких веществ оказалось достаточно много. Из наиболее распространенных можно упомянуть никотинамид, лгезоинозит, ксантоптерин, катехин, гесперетин, кверцетин, рутин, а также ряд кислот, в частности, никотиновую, арахидоновую, линоленовую, линолевую, и некоторые другие кислоты.

2.1 Жирорастворимые витамины

Витамин А (ретинол) является предшественником группы «ретиноидов », к которой принадлежат ретиналь и ретиноевая кислота. Ретинол образуется при окислительном расщеплении провитамина β-каротина. Ретиноиды содержатся в животных продуктах, а β-каротин - в свежих фруктах и овощах (в особенности в моркови). Ретиналь обуславливает окраску зрительного пигмента родопсина. Ретиноевая кислота выполняет функции ростового фактора.

При недостатке витамина А развиваются ночная («куриная») слепота, ксерофтальмия (сухость роговой оболочки глаз), наблюдается нарушение роста.

Витамин D (кальциферол) при гидроксилировании в печени и почках образует гормон кальцитриол (1α,25-дигидроксихолекальциферол). Вместе с двумя другими гормонами (паратгормоном, или паратирином, и кальцитонином) кальцитриол принимает участие в регуляции метаболизма кальция. Кальциферол образуется из предшественника 7-дегидрохолестерина, присутствующего в коже человека и животных, при облучении ультрафиолетовым светом.

Если УФ-облучение кожи недостаточно или витамин D отсутствует в пищевых продуктах, развивается витаминная недостаточность и, как следствие, рахит у детей, остеомаляция (размягчение костей) у взрослых. В обоих случаях нарушается процесс минерализации (включения кальция) костной ткани.

Витамин Ε включает токоферол и группу родственных соединений с хромановым циклом. Такие соединения содержатся только в растениях, особенно их много в проростках пшеницы. Для ненасыщенных липидов эти вещества являются эффективными антиоксидантами.

Витамин К - общее название группы веществ, включающей филлохинон и родственные соединения с модифицированной боковой цепью. Недостаток витамина К наблюдается довольно редко, так как эти вещества вырабатываются микрофлорой кишечника. Витамин К принимает участие в карбоксилировании остатков глютаминовой кислоты белков плазмы крови, что важно для нормализации или ускорения процесса свертывания крови. Процесс ингибируется антагонистами витамина К (например, производными кумарина), что находит применение как один из методов лечения тромбозов.

2.2 Водорастворимые витамины

Витамин B1 (тиамин) построен из двух циклических систем - пиримидина (шестичленный ароматический цикл с двумя атомами азота) и тиазола (пятичленный ароматический цикл, включающий атомы азота и серы), соединенных метиленовой группой. Активной формой витамина Β1 является тиаминдифосфат (ТРР), выполняющий функцию кофермента при переносе гидроксиалкильных групп («активированных альдегидов»), например, в реакции окислительного декарбоксилирования α-кетокислот, а также в транскетолазной реакций гексозомонофосфатного пути. При недостатке витамина Β1 развивается болезнь бери-бери , признаками которой являются расстройства нервной системы (полиневриты), сердечнососудистые заболевания и мышечная атрофия.

Витамин B2 - комплекс витаминов, включающий рибофлавин, фолиевую, никотиновую и пантотеновую кислоты. Рибофлавин служит структурным элементом простетических групп флавинмононуклеотида [ФМН (FMN)] и флавинадениндинуклеотида [ФАД (FAD)]. ФМН и ФАД являются простетическими группами многочисленных оксидоредуктаз (дегидрогеназ), где выполняют функцию переносчиков водорода (в виде гидрид-ионов).

Молекула фолиевой кислоты (витамин B9, витамин Вc, фолацин, фолат) включает три структурных фрагмента: производное птеридина, 4-аминобензоат и один или несколько остатков глутаминовой кислоты. Продукт восстановления фолиевой кислоты - тетрагидрофолиевая (фолиновая) кислота [ТГФ (THF)] - входит в состав ферментов, осуществляющих перенос одноуглеродных фрагментов (С1-метаболизм).

Рисунок 2 – Жирорастворимые витамины

Дефицит фолиевой кислоты встречается довольно часто. Первым признаком дефицита является нарушение эритропоэза (мегалобластическая анемия). При этом тормозятся синтез нуклеопротеидов и созревание клеток, появляются аномальные предшественники эритроцитов - мегалоциты. При остром недостатке фолиевой кислоты развивается генерализованное поражение тканей, связанное с нарушением синтеза липидов и обмена аминокислот.

В отличие от человека и животных микрοорганизмы способны синтезировать фолиевую кислоту de novo . Потому рост микроорганизмов подавляется сульфаниламидными препаратами, которые как конкурентные ингибиторы блокируют включение 4-аминобензойной кислоты в биосинтез фолиевой кислоты. Сульфаниламидные препараты не могут оказывать воздействия на метаболизм жинотных организмов, поскольку они не способны синтезировать фолиевую кислоту.

Никотиновая кислота (ниацин) и никотинамид (ниацинамид) (оба известны как витамин Β5, витамин РР) необходимы для биосинтеза двух коферментов - никотинамидадениндинуклеотида [НАД+ (NAD+)] и никотинамидадениндинуклеотидфосфата [НАДФ+ (NADP+)]. Главная функция этих соединений, состоящая в переносе гидрид-ионов (восстановительных эквивалентов), обсуждается в разделе, посвященном метаболическим процессам. В животных организмах никотиновая кислота может синтезироваться из триптофана , однако биосинтез идет с низким выходом. Поэтому витаминный дефицит наступает лишь в том случае, если в рационе одновременно отсутствуют все три вещества: никотиновая кислота, никотинамид и триптофан. Заболевания. связанные с дефицитом ниацина, проД являются поражением кожи (пеллагра ), расстройством желудка и депрессией.

Пантотеновая кислота (витамин B3) представляет собой амид α,γ-дигидрокси-β,β-диметилмасляной кислоты (пантоевой кислоты) и β-аланина. Соединение необходимо для биосинтеза кофермента А [КоА (СоА)] принимающего участие в метаболизме мнотих карбоновых кислот. Пантотеновая кислота также входит в состав простетической группы ацилпереносящего белка (АПБ). Поскольку пантотеновая кислота входит в состав многих пищевых продуктов, авитаминоз из-за дефицита витамина В3 встречается редко.

Витамин В6 - групповое название трех производных пиридина: пиридоксаля, пиридоксина и пиридоксамина . На схеме приведена формула иридоксаля, где в положении при С-4 стоит альдегидная группа (-СНО); в пиридоксине это место занимает спиртовая группа (-CH2OH); а в пиридоксамине - метиламиногруппа (-CH2NН2). Активной формой витамина В6 является пиридоксаль-5-фосфат (PLP), важнейший кофермент в метаболизме аминокислот. Пиридоксальфосфат входит также в состав гликоген-фосфорилазы, принимающей участие в расщеплении гликогена. Дефицит витамина В6 встречается редко.

Рисунок 2 – Жирорастворимые витамины

Витамин В12 (кобаламины; лекарственная форма - цианокобаламин ) - комплексное соединение, имеющее в основе циклкоррина и содержащее координационно связанный ион кобальта. Этот витамин синтезируется лишь в микроорганизмах. Из пищевых продуктов он содержится в печени, мясе, яйцах, молоке и полностью отсутствует в растительной пище (на заметку вегетарианцам!). Витамин всасывается слизистой желудка только в присутствии секретируемого (эндогенного) гликопротеина, так называемого внутреннего фактора. Назначение этого мукопротеида заключается в связывании цианокобаламина и тем самым в защите от деградации. В крови цианокобаламин также связывается специальным белком, транскобаламином. В организме витамин В12 запасается в печени.

Рисунок 2 – Жирорастворимые витамины

Производные цианокобаламина являются коферментами, принимающими участие, например, в конверсии метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА, биосинтезе метионина из гомоцистеина. Производные цианокобаламина принимают участие в восстановлении рибонуклеотидов бактериями до дезоксирибонуклеотидов.

Витаминный дефицит или нарушение всасывания витамина В12 связаны главным образом с прекращением секреции внутреннего фактора. Следствием авитаминоза является пернициозная анемия.

Витамин С (L-аскорбиновая кислота) представляет собой γ-лактон 2,3-дегидрогулоновой кислоты. Обе гидроксильные группы имеют кислотный характер, в связи с чем при потере протона соединение может существовать в форме аскорбат-аниона . Ежедневное поступление аскорбиновой кислоты необходимо человеку, приматам и морским свинкам, поскольку у этих видов отсутствует фермент гулонолактон-оксидаза (КФ 1.1.3.8), катализирующий последнюю стадию конверсии глюкозы в аскорбат.

Источником витамина С являются свежие фрукты и овощи. Аскорбиновую кислоту добавляют во многие напитки и пищевые продукты в качестве антиоксиданта и вкусовой добавки. Витамин С медленно разрушается в воде. Аскорбиновая кислота в качестве сильного восстановителя принимает участие во многих реакциях (главным образом в реакциях гидроксилирования).

Из биохимических процессов с участием аскорбиновой кислоты следует упомянуть синтез коллагена, деградацию тирозина, синтезы катехоламина и желчных кислот. Суточная потребность в аскорбиновой кислоте составляет 60 мг - величина, не характерная для витаминов. Сегодня дефицит витамина С встречается редко. Дефицит проявляется спустя несколько месяцев в форме цинги (скорбута). Следствием заболевания являются атрофия соединительных тканей, расстройство системы кроветворения, выпадение зубов.

Витамин H (биотин) содержится в печени, яичном желтке и других пищевых продуктах; кроме того, он синтезируется микрофлорой кишечника. В организме биотин (через ε-аминогруппу остатка лизина) связан с ферментами, например с пируваткарбоксилазой (КФ 6.4.1.1), катализирующими реакцию карбоксилирования. При переносе карбоксильной группы два N-атома молекулы биотина в АТФ-зависимой реакции связывают молекулу СО2 и переносят ее на акцептор. Биотин с высоким сродством (Kd = 10 - 15 М) и специфичностью связывается авидином белка куриного яйца. Так как авидин при кипячении денатурируется, дефицит витамина H может наступить только при употреблении в пищу сырых яиц.

2.3 Группа витаминоподобных веществ

Помимо вышеназванных двух главных групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме, но обладает витаминными свойствами. Организму они необходимы в сравнительно малых количествах, но воздействие на функции организма достаточно сильное. К ним относятся:

Незаменимые пищевые вещества с пластической функцией: холин, инозит.

Биологически активные вещества, синтезируемые в организме человека: липоевая кислота, оротовая кислота, карнитин.

Фармакологически активные вещества пищи: биофлавоноиды, витамин U – метилметионинсульфоний, витамин В15 - пангамовая кислота, факторы роста микроорганизмов, парааминобензойная кислота.

Недавно открыт еще один фактор, названный пирролохинолинохиноном. Известны его коферментные и кофакторные свойства, однако пока не раскрыты витаминные свойства.

Основное отличие витаминоподобных веществ в том, что при их недостатке или переизбытке не возникает в организме различных патологических изменений, характерных для авитаминозов. Содержание витаминоподобных веществ в продуктах питания вполне достаточно для жизнедеятельности здорового организма.

Для современного человека, необходимо знать и о предшественниках витаминов. Источником витаминов, как известно, являются продукты растительного и животного происхождения. Например, витамин А в готовом виде содержится только в продуктах животного происхождения (рыбий жир, цельное молоко и т.д.), а в растительных продуктах только в виде каротиноидов - своих предшественников. Поэтому, поедая морковку мы получаем только предшественника витамина А, из которого в печени вырабатывается сам витамин А. К провитаминам относятся: каротиноиды (основной из них - каротин) - предшественник витамина А; стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.) - предшественники витамина D;

Заключение

Итак, из истории витаминов мы знаем, что термин «витамин» впервые был использован для обозначения специфического компонента пищи, который предотвращал болезнь Бери-бери, распространенную в странах, где употребляли в пищу много шлифованного риса. Поскольку этот компонент обладал свойствами амина, польский биохимик К.Функ впервые выделивший это вещество, назвал его витамин - необходимый для жизни амин.

В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными её компонентами. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов, т.к. не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом.

Первоисточником витаминов являются растения, где преимущественно они образуются, а также провитамины - вещества, из которых витамины могут образовываться в организме. Человек получает витамины или непосредственно из растений, или косвенно - через животные продукты, в которых витамины были накоплены из растительной пищи во время жизни животного.

Витамины делят на две большие группы: витамины растворимые в жирах и витамины, растворимые в воде. В классификации витаминов, помимо буквенного обозначения, в скобках указывается основной биологический эффект, иногда с приставкой «анти», указывающей на способность данного витамина предотвращать или устранять развитие соответствующего заболевания.

К витаминам, растворимых в жирах относят: Витамин A (антиксерофталический), Витамин D (антирахитический), Витамин E (витамин размножения), Витамин K (антигеморрагический)\

К витаминам, растворимых в воде относят: Витамин В1 (антиневритный), Витамин В2 (рибофлавин), Витамин PP (антипеллагрический), Витамин В6 (антидермитный), Пантотен (антидерматитный фактор), Биотит (витамин Н, фактор роста для грибков, дрожжей и бактерий, антисеборейный), Инозит. Парааминобензойная кислота (фактор роста бактерий и фактор пигментации), Фолиевая кислота (антианемический витамин, витамин роста для цыплят и бактерий), Витамин В12 (антианемический витамин), Витамин В15 (пангамовая кислота), Витамин С (антискорбутный), Витамин Р (витамин проницаемости).

Основной особенностью жирорастворимых витаминов является их способность накапливаться в организме так сказать «про запас». Хранится в организме они могут в течении года и расходоваться по мере надобности. Однако слишком большое поступление жирорастворимых витаминов для организма опасно, и может привести к нежелательным последствиям. Водорастворимые витамины не накапливаются в организме и в случае переизбытка легко выводятся с мочой.

Наряду с витаминами, существуют вещества, дефицит которых, в отличие от витаминов, не приводит к явно выраженным нарушениям. Эти вещества относятся к так называемым витаминоподобным веществам :

Сегодня известно 13 низкомолекулярных органических соединений, которые относят к витаминам. Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами . Важнейшим провитамином является предшественник витамина А - бета-каротин.

Значение витаминов для организма человека очень велико. Эти питательные вещества поддерживают работу абсолютно всех органов и всего организма в целом. Нехватка витаминов приводит к общему ухудшению состояния здоровья человека, а не отдельных его органов.

Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называться авитаминозами . Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, ее называют поливитаминозом . Чаще приходится иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называется гиповитаминозом . Если своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов. Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать гипервитаминоз .

Список использованных источников

1. Березов, Т.Т. Биологическая химия: Учебник / Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин. - М.: Медицина, 2000. - 704 с.

2. Габриелян, О.С. Химия. 10 класс: Учебник (базовый уровень) / О.С.Габриелян, Ф.Н.Маскаев, С.Ю.Пономарев и др. - М.: Дрофа.- 304 с.

3. Мануйлов А.В. Основы химии. Электронный учебник / А.В.Мануйлов, В.И.Родионов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.hemi.nsu.ru/

4. Химическая энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: