Витамины. Их биологическая роль.
Лекция 13
Тема: « Понятие о метаболизме; витамины»
План.
1. Составные части обмена веществ?
2. Понятие метаболизма?
3. Понятие биологического катализатора?
4. Понятие ферментов, функция.
сообщения 1.«Обмен веществ и энергии, как взаимодействие живых существ с окружающей средой».
2. «Строгая упорядоченность процессов обмена во времени и пространстве»
3. «Пищевые отравления»
4. «Яды: табакокурение, алкоголь, наркомания»
5. «Витамины»
Гомеостаз. В любой живой клетке постоянно происходят сложнейшие химические и физические реакции, необходимые для того, чтобы обеспечить постоянство условий внутренней среды как в самой клетке, так и в многоклеточном организме, находящемся под воздействием постоянно меняющихся внешних факторов. Постоянство внутренней среды биологических систем получило название гомеостаза.Если гомеостаз нарушается, это ведёт к тому, что клетки и организм в целом повреждаются или даже могут погибнуть. Все реакции, протекающие в клетке, направлены на поддержание гомеостаза. А для этого необходимы вещества и энергия. Таким образом, клетка осуществляет сложные и многообразные реакции синтеза необходимых веществ и, наоборот, распада ненужных, а также – реакции превращения энергии. Получаемые извне белки, жиры, углеводы, витамины и микроэлементы используются клетками для синтеза необходимых им веществ и построения клеточных структур.
|
|
|
Метаболизм
1. Анаболизм (ассимиляция, пластический обмен):
- синтез белка;
- синтез НК;
- фотосинтез;
- синтез углеводов (из неорганических веществ у растений, некоторых бактерий).
2. Катаболизм (диссимиляция, энергетический обмен)
- синтез АТФ;
Метаболизм. Ассимиляция и диссимиляция – противоположные процессы: в первом случае происходит образование веществ, на что тратится энергия, а во втором – распад веществ с выделением и запасанием энергии. Эти процессы невозможны друг без друга, так как если не синтезировать и не запасать органические вещества, то не будет синтезироваться АТФ, что приведёт к невозможности синтеза веществ из-за нехватки энергии. Таким образом, реакции ассимиляции и диссимиляции – это две стороны единого процесса обмена веществ и энергии в клетке, который называется метаболизмом. Ассимиляция и диссимиляция всегда строго сбалансированы и скоординированы, а нарушение этого баланса всегда приводит к развитию какого-либо заболевания как отдельных клеток, так и целого организма или даже их гибели.
Реакции метаболизма в живой клетке протекают при умеренных температурах, нормальном давлении и малых колебаниях кислотности. Вне живых организмов при таких условиях все химические реакции ассимиляции и диссимиляции или вообще не могли бы протекать, или протекали бы медленно. Однако в живых организмах эти реакции проходят очень быстро. Это обусловливается участием в них ферментов.
|
|
|
Так как активность ферментов очень высока, то для обеспечения нормальной скорости метаболических процессов требуется очень малое количество молекул ферментов. Но поскольку ферменты действуют избирательно, клетке необходимо очень много видов ферментов. Например, фермент амилаза катализирует распад в ротовой полости крахмала: без этого фермента реакция не идёт. Фермент уреаза катализирует расщепление мочевины до аммиака и угольной кислоты, но не действует на другие родственные мочевине соединения.
Обмен веществ.
Обмен веществ (метаболизм) — это совокупность реакций ассимиляции и диссимиляции, лежащих в основе жизнедеятельности и обуславливающих связь организма с окружающей средой.
Постоянный обмен веществ с окружающей средой - основное свойство живых систем. В клетках непрерывно идут процессы биосинтеза, т.е. при участии ферментов из простых органических соединений образуются сложные:
|
|
|
из аминокислот - белки,
из моносахаридов - углеводы,
из нуклеотидов - НК.
Все процессы синтеза идут с поглощением энергии. Примерно с такой же скоростью идет и расщепление сложных молекул до более простых с выделением энергии - диссимиляция (энергетический обмен). Благодаря этим процессам сохраняется относительное постоянство состава клеток. При расщеплении высокомолекулярных соединений до более простых выделяется энергия, необходимая для реакции биосинтеза.
Для реакции обмена характерна высокая организованность и упорядоченность. Каждая реакция протекает с участием специфических белков - ферментов. Они располагаются в основном намембранах органоидов и в гиалоплазме клеток в строго определённом порядке.
Одним из высших уровней регуляции метаболизма является система
гормональной регуляции, осуществляемая эндокринными органами.
В зависимости от общей направленности процессов выделяют две составные части метаболизма:
1. Катаболизм (или энергетический обмен, или диссимиляция) - совокупность реакций, приводящих к образованию простых соединений из более сложных (реакции гидролиза полимеров до мономеров и расщепление последних до низкомолекулярных соединений углекислого газа, воды, аммиака).
|
|
|
2. Анаболизм (или пластический обмен, или ассимиляция) - совокупность реакций синтеза сложных веществ из более простых (биосинтез белка, образование углеводов из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза).
Для их протекания требуются затраты энергии. Процессы пластического и энергетического обмена неразрывно связаны между собой. Все синтетические (анаболические) процессы нуждаются в энергии, поставляемой в ходе реакций диссимиляции. Сами же реакции расщепления (катаболизма) протекают лишь при участии ферментов, синтезируемых в процессе ассимиляции.
Витамины. Их биологическая роль.
Витамины - это низкомолекулярные биологические активные вещества, обеспечивающие нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме.
Они является необходимой составной частью пищи и оказывают действие на обмен веществ в очень малых количествах.
В настоящее время известно более 20 витаминов. Это витамины группы В, витамины Е, А, К, С. РР и др.
Суточная потребность в витаминах измеряется в миллиграммах, микрограммах.
Некоторые витамины могут вообще не синтезироваться в организме или синтезироваться в недостаточных количествах и должны поступать извне (суточная потребность холина - 1 г/сут, суточная потребность в полиненасыщенных высших жирных кислотах 1 г/сут).
Витамины содержатся в продуктах растительного и животного происхождения, поэтому важно знать содержание витаминов в продукте.
Из пищевых продуктов витамины выделяют, используя полярные и неполярные растворители. Для количественного определения используют флюорометрические, спектрометрические, титрометрические, фотоколориметрические методы. Для разделения витаминов используются хромотаграфические методы.
Все витамины разнообразные по химическому строению, и свойствам. И их разделяютна 2 группы по растворимости:
· водорастворимые витамины - С, группа В, РР (никотиновая кислота)
· жирорастворимые - А, Д, Е, К.
Витамины называют или латинскими буквами (А, В, С, D) или химическим названием или по авитаминозу, который присущ данному витамину.
Провитамины - вещества, которые при определенных условиях переходят в витамины (каротин, например, переходит в витамин А, 7-дегидрохолестерин переходит в витамин Д3) .
При недостатке витаминов развивается гиповитаминоз, а при отсутствии их развивается авитаминоз. При избытке витаминов развивается гипервитаминоз.
Причины авитаминозов:
· При дефиците витамином в пище
· При нарушении процесса всасывания витамином в кровь, при заболевании кишечника
· При нарушении механизмов, лежащих в основе действия витамином на клетку (при беременности)
· При ряде профессиональных заболеваний - у водителей, рабочие горячих цехов, и т.д. когда требуется больше витаминов, чем в обычных условиях.
Антивитамины - структурные аналоги витаминов, которые блокируют рецепторы витамином (парааминобензойная кислота, например, нужна для нормального роста микроорганизмов кишечника. Антивитамином для нее является парааминосалициловая кислота - ПАСК. ПАСК является конкурентом ингибитором и блокатором рецепторов ПАБК. Это свойство используется в фармакологии для создания и поиска препаратов - сульфаниламидов которые подавляют рост чужеродной флоры, путем ингибирования парааминобензойных рецепторов).
Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 176; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!