Фолиевая кислота, биотин, тиамин. Понятие о строении и биологической роли. Представление об алкалоидах и антибиотиках
Фо́лиевая кислота́-водорастворимый витамин, необходимый для роста и развития кровеносной и иммунной систем. Наряду с фолиевой кислотой к витаминам относятся и её производные, в том числе ди-, три-, полиглутаматы и другие. Все такие производные вместе с фолиевой кислотой объединяются под названием фолацин.
Недостаток фолиевой кислоты может вызвать мегалобластную анемию у взрослых, а при беременности повышает риск развития дефектов нервной трубки.
Животные и человек не синтезируют фолиевую кислоту, а получают её вместе с пищей, либо благодаря синтезу микрофлорой кишечника. Фолиевая кислота в значимых количествах содержится в зелёных овощах с листьями, в некоторых цитрусовых, в бобовых, в хлебе из муки грубого помола, дрожжах, печени, входит в состав мёда. Во многих странах законодательство обязывает производителей мучных продуктов обогащать зерна фолиевой кислотой.
Фолиевая кислота необходима для создания и поддержания в здоровом состоянии новых клеток, поэтому её наличие особенно важно в периоды быстрого развития организма — на стадии раннего внутриутробного развития и в раннем детстве.
Биоти́н (витамин Н, витамин B7, кофермент R) — водорастворимый витамин группы В. Биотин является кофактором в метаболизме жирных кислот, лейцина и в процессе глюконеогенеза.
Биотин в продуктах.
Наиболее богаты биотином дрожжи, томаты, шпинат, соя, яичный желток, грибы, печень.
|
|
|
Эффекты биотина
Биотин входит в состав ферментов, регулирующих белковый и жировой обмен, обладает высокой активностью. Участвует в синтезе глюкокиназы. Является коферментом различных ферментов, в том числе и транскарбоксилаз. С участием биотина протекают реакции активирования и переноса СО2.
Биотин в бодибилдинге
Биотин часто применяется в спорте, так как играет огромную роль в метаболизме аминокислот, а также в процессах, обеспечивающих мышцы энергией. Нередко именно дефицит биотина служит причиной медленного роста мышечной массы. Нехватка биотина может возникнуть в силу распространенной среди культуристов привычки есть яйца сырыми. В кишечнике человека биотин вступает в связь с другим соединением яичного белка - авиданом. В итоге образуется трудноперевариваемое соединение, которое лишает прием биотина всякого смысла.
Физиологические функции
У человека биотин играет важную роль в углеводном и жировом обмене, участвуя в карбоксилировании четырех субстратов: пировиноградной кислоты, ацетил-КоА, пропионил-КоАи Р-метилкротонил-КоА. Карбоксилирование протекает в две стадии: на первой С02 активируется, ковалентно связываясь с биотином в активном центре фермента, а затем активированный С02 переносится с биотина на соответствующий акцептор.
|
|
|
Строение
В природных продуктах помимо свободного биотина обнаружены еще три его формы: биоцитин (e-биотинил-Ь-лизин), d- и l-сульфоксиды биотина. Значение этих веществ в качестве заменителей биотина для человека не известно, хотя они поддерживают пролиферацию некоторых микроорганизмов. Биоцитин может быть продуктом распада комплекса биотина с белком, поскольку, выполняя роль простетической группы, биотин ковалентно связан с s-аминогруппой остатка лизина соответствующего фермента.
Действию биотина препятствует ряд соединений, в том числе сульфон биотина, дестиобиотин и некоторые имидазолидон-карбоновые кислоты. Антагонизм между авидином и биотином описан выше.
Тиамин (витамин B1) - водорастворимый витамин. Впервые был выделен У. Судзуки в 1910 при изучении случаев излечения бери-бери рисовыми отрубями. По другим данным, витамин впервые был получен К. Функом в 1912 году.
Известный как витамин B1 тиамин играет важную роль в процессах метаболизма углеводов и жиров. Вещество необходимо для нормального протекания процессов роста и развития и помогает поддерживать надлежащую работу сердца, нервной и пищеварительной систем. Тиамин, являясь водорастворимым соединением, не запасается в организме и не обладает токсическими свойствами.
|
|
|
Значение тиамина в спорте
Тиамин - это один из важнейших витаминов в бодибилдинге и других видах спорта, который участвует в синтезе протеина и мышечном росте. Тиамин требуется для формирования гемоглобина, который входит в состав эритроцитов, таким образом, достаточное поступление тиамина обеспечивает кислородный транспорт к мышцам.
Что еще более интересно, тиамин, по данным исследований, является одним из немногих витаминов, который повышает производительность при дополнительном приеме в виде добавок. Тиамин увеличивает теплопродукцию, интенсивность и продолжительность тренировки и, как следствие, повышает расход жира и калорий.
Пищевые источники
Основные количества тиамина человек получает с растительной пищей. Богаты тиамином такие растительные продукты, как пшеничный хлеб из муки грубого помола, соя, фасоль, горох, шпинат. Меньше содержание тиамина в картофеле, моркови, капусте. Из животных продуктов содержанием тиамина выделяются печень, почки, мозг, свинина, говядина. Также в дрожжах, Витамин B1 также синтезируется некоторыми видами бактерий, составляющих микрофлору толстого кишечника.
|
|
|
При его дефиците развивается одна из форм полинейропатии, получившая название бери-бери.
Тиамин содержит пиримидиновое и тиазольное кольца, соединенные метиленовым мостиком. В организме тиамин в форме тиаминдифосфата играет роль кофермента
Алкалоиды
Принято алкалоидами называть азотсодержащие органические соединения гетероциклического строения, обладающие ярко выраженным физиологическим действием на организм человека и животных. Большинство алкалоидов обладает сложным строением. Помимо углерода, водорода и азота в молекулы алкалоидов могут входить атомы серы, реже — хлора, брома или фосфора. Многие алкалоиды обладают выраженной физиологической активностью. К алкалоидам относятся, например, такие вещества, как морфин, кофеин, кокаин, стрихнин, хинин и никотин.
Алкалоиды являются продуктами обмена веществ в растениях. Наиболее богаты алкалоидами двудольные растения, а среди них семейства маковых, сложноцветных, лютиковых, пасленовых и мареновых. Так как обычно в одной группе растений содержатся алкалоиды, близкие по структуре, то классификация алкалоидов проводится, как правило, по группе растений, в которых они имеются. Например, алкалоиды болиголова, алкалоиды арековой пальмы, алкалоиды пасленовых, алкалоиды кока, алкалоиды опия и т.д.
В настоящее время выделено и охарактеризовано уже более 2000 алкалоидов из них только 50 содержится в животных. В большинстве случаев алкалоиды находятся в растении в виде солей органических и неорганических кислот. Локализуются преимущественно в определенных частях (органах) растений
Антибио́тики
Антибио́тики- вещества природного или полусинтетического происхождения, подавляющие рост живых клеток, чаще всего прокариотических или простейших.
Антибиотик — вещество микробного, животного или растительного происхождения, способное подавлять рост определенных микроорганизмов или вызывать их гибель.
Антибиотики природного происхождения чаще всего продуцируются актиномицетами, реже — немицелиальными бактериями.
Некоторые антибиотики оказывают сильное подавляющее действие на рост и размножение бактерий и при этом относительно мало повреждают или вовсе не повреждают клетки макроорганизма, и поэтому применяются в качестве лекарственных средств.
Некоторые антибиотики используются в качестве цитостатических (противоопухолевых) препаратов при лечении онкологических заболеваний.
Антибиотики не воздействуют на вирусы, и поэтому бесполезны при лечении заболеваний, вызываемых вирусами (например, грипп, гепатиты А, В, С, ветряная оспа, герпес, краснуха, корь).
По молекулярному механизму действия различают след. группы антибиотиков:
1) ингибиторы синтеза клеточной стенки микроорганизмов (пенициллины, циклосерин и др.);
2) ингибиторы ф-ций мембран и обладающие детергентными св-вами (полиены, новобиоцин и др.);
3) ингибиторы синтеза белка и ф-ций рибосом (тетрациклины, макролидные антибиотики и др.);
4) ингибиторы метаболизма РНК (напр., актиномицины, антрациклины) и ДНК (митомицин С, стрептонигрин).
По направленности (спектру) действия различают след. антибиотики:
1) активные в отношении грамположит. микроорганизмов - макролидные антибиотики, линкомицин, фузидин и др.;
2) широкого спектра действия, т.е. активные в отношении как грамположительных, так и грамотрицат. микроорганизмов, - тетрациклины, аминогликозиды и др.;
3) противотуберкулезные - стрептомицин, канамицин, рифампицин, циклосерин и др.;
4) противогрибковые - гл. обр. полиены, напр. нистатин, леворин, гризеофульвин; все они действуют на цитоплазматич. мембрану патогенных грибов; эффективны при микозах разл. этиологии;
5) активные в отношении простейших - трихомицин, паромомицин;
6) противоопухолевые - актиномицины, антрациклины, блеомицины; ингибируют синтез нуклеиновых к-т; как правило, применяются в комплексе с др. препаратами (в т.ч. гормональными) наряду с лучевой терапией и оперативным лечением.
Антибиотики применяются для лечения болезней человека и животных, защиты растений, в животноводстве для улучшения роста и развития молодняка (добавки антибиотиков к кормам), в пищ. пром-сти при консервировании продуктов. Однако их бесконтрольное применение может привести к нежелат. последствиям, прежде всего к распространению устойчивых к антибиотикам возбудителей внехромосомной природы, к-рые вызывают тяжелые болезни человека, а также к аллергич. р-циям вследствие остаточных кол-в антибиотиков в пищ. продуктах. Законодательством ряда стран запрещено или ограничено применение одних и тех же антибиотиков в медицине, животноводстве и пищ. пром-сти. Нек-рые антибиотики широко используют при биохим. и молекулярно-биол. исследованиях как специфич. ингибиторы определенных метаболич. процессов в клетках живых организмов.
Пептиды и белки
Пептиды— семейство веществ, молекулы которых построены из двух и более остатков аминокислот, соединённых в цепь пептидными (амидными) связями —C(O)NH—.
Пептиды, последовательность которых короче примерно 10-20 аминокислотных остатков могут также называться олигопептидами, при большей длине последовательности они называются полипептидами. Белками обычно называют полипептиды, содержащие примерно от 50 аминокислотных остатков.
Свойства пептидов
Пептиды постоянно синтезируются во всех живых организмах для регулирования физиологических процессов. Свойства пептидов зависят, главным образом, от их первичной структуры — последовательности аминокислот, а также от строения молекулы и её конфигурации в пространстве (вторичная структура).
Классификация П. Все П. делятся на гомомерные и гетеро-мерные. Гомомерные П. при гидролизе образуют только аминокислоты, гетеромерные наряду с аминокислотами соед. др. классов. В зависимости от структуры неаминокислотной компоненты, гетеромерные П. делятся на глико-, липо-, нуклео-, фосфопептиды и др. Гомомерные и гетеромерные П. могут быть линейными и циклическими. Аминокислотные остатки в них м. б. соединены между собой только пептидными связями (гомодетные П.) или не только пептидными сложноэфирными, дисульфидными и др. (гете-родетные П.). Гетеродетные П. с встроенными в цепь гид-роксиаминокислотами наз. пептолидами. П., содержащие в молекуле остатки только одной аминокислоты, наз. гомо-полиаминокислотами, а содержащие одинаковые повторяющиеся участки (из одной или неск. аминокислотных остатков) регулярными П. Особую группу гетеромерных гетеро-детных П. образуют депсипептиды.
Белки представляют собой линейные нерегулярные биологические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Аминокислоты — амфотерные органические соединения, в состав которых входит кислотная — карбоксильная — группа, основная — аминогруппа и радикал.
R H 2 N —СН—СООН
Структура белков. Первичная структура представляет собой определенную последовательность аминокислот в полипептидной цепи; аминокислоты связаны друг с другом пептидными связями, возникающими между углеродом карбоксильной группы одной и азотом аминогруппы последующей аминокислоты.
Вторичная структура— спираль, образованная полипептидной цепью, которая удерживается водородными связями. Третичная структура— глобула, в которую сворачивается спираль, образованная полипептидной цепью; удерживается дисульфидными, ионными, гидрофобными и водородными связями. Четвертичная структура— структурно-функциональный комплекс белковых молекул, обладающих третичной структурной организацией.
Свойства белков:водорастворимость, наличие большого поверхностного заряда, буферные свойства, денатурация и ренату-рация.
Функции:каталитическая, пластическая, регуляторная, сигнальная (рецепторы), транспортная, двигательная, защитная (антитела) и энергетическая (при расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж).
57.Углеводы. Гомополисахариды. Пектины. Гетерополисахариды. Понятие о смешанных биополимерах (гликопротеины, гликолипиды и др.). Влияние мукополисахаридов на стабилизацию структуры коллагена дентина и эмали.
Углево́ды (сахариды) — общее название обширного класса природных органических соединений.Причиной этого является то, что первые из известных науке углеводов описывались брутто-формулой Cx(H2O)y, формально являясь соединениями углерода и воды.
С точки зрения химии углеводы являются органическими веществами, содержащими неразветвленную цепь из нескольких атомов углерода, карбонильную группу, а также несколько гидроксильных групп.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 589; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!