Провитамины (примеры). Антивитамины (примеры). Биологические эффекты и механизмы действия.
Провитамины (др.-греч. προ- — перед, раньше) — биохимические предшественники витаминов.
Основные провитамины:-Каротин — жёлто-оранжевый пигмент, непредельный углеводород из группы каротиноидов, провитамин витамина А-Триптофан — незаменимая аминокислота в организме человека, является своего рода провитамином.
пищевой эргостерол или 7-дегидрохолестерол под действием ультрафиолетовых лучей превращаются соответственно в эргокальциферол (витамин D2) и холекальциферол (витамин D3).
Антивитамины— группа органических соединений, подавляющих биологическую активность витаминов. Это соединения, близкие к витаминам по химическому строению, но обладающие противоположным биологическим действием. При попадании в организм антивитамины включаются вместо витаминов в реакции обмена веществ и тормозят или нарушают их нормальное течение. Это ведёт к витаминной недостаточности даже в тех случаях, когда соответствующий витамин поступает с пищей в достаточном количестве или образуется в самом организме. Антивитамины известны почти для всех витаминов.
Их подразделяют на две основные группы:
Вещества, которые инактивируют витамин путем его расщепления, разрушения или связывания его молекул в неактивные формы. Примером служит яичный белок авидин или фермент тиаминаза.
Вещества, похожие по структуре на тот или иной витамин. Эти вещества конкурентно вытесняют витамины из ферментов, препятствуют образованию их коферментных форм или участию в реакциях. Примером являются антибактериальные препараты группы сульфаниламидов (антифолаты), дикумарол (антивитамин К), изониазид (антивитамин РР).
|
|
|
Антивитамины В2
1. Акрихин (атебрин) – ингибирует функцию рибофлавина у простейших. Используется при лечении малярии, кожного лейшманиоза, трихомониаза, гельминтозов (лямблиоз, тениидоз).
2. Мегафен – тормозит образование ФАД в нервной ткани, используется как седативное средство.
3. Токсофлавин – конкурентный ингибитор флавиновых дегидрогеназ.
Витамин А: химическое и терапевтическое названия, особенности строения молекулы,природные источники, провитамины. Биологическая роль. Активная(-ые) форма(-ы) витамина: особенности строения, биологическая роль. Роль витамина в процессе светоощущения. Признаки гипер-, гипо- и авитаминоза А.
Витамин А (ретинол) (1,1,5-триметилциклогексен-5-ил-6)-нонатетраен-7,9,11,13-ол) (рац. формула С20Н30О)
Источники : витамин А содержат рыбий жир (19 мг%), печень морских рыб (до 14 мг%), печень крупного рогатого скота и свиньи, жирномолочные продукты (сливочное масло, сливки, сметана), желток яиц (0,6 мг%), каротиноиды имеются в моркови, красном перце, томатах (красные овощи), в пальмовом масле (80 мг%), облепиховом масле (40 мг%).
|
|
|
Строение витамина А и его активных групп
Строение β-каротина
Биохимические функции
1. Регуляция экспрессии генов - Ретиноевая кислота служитлигандом для суперсемейства ядерных рецепторов, к числу которых относятся рецепторы к стероидным гормонам (кортизол, тестостерон), к витамину D, трийодтиронину, простагландинам, к транскрипционным факторам. Таким образом, она абсолютно необходима для экспрессии генов, участвующих в процессах развития клетки и обеспечивающих чувствительность клеток к гормонам и ростовым стимулам. Благодаря такой функции ретиноевая кислота:
регулирует нормальный рост и дифференцировку клеток эмбриона и молодого организма, стимулирует деление и дифференцировку клеток быстро делящихся тканей – хряща, костной ткани, сперматогенного эпителия, плаценты, эпителия кожи, слизистых оболочек, клеток иммунной системы.
2. Участие в фотохимическом акте зрения - Ретиналь в комплексе с белком опсином формирует зрительный пигмент, который находится в клетках сетчатки глаза – в палочках (черно-белое сумеречное зрение) и в колбочках (дневное цветное зрение). Пигмент палочек обычно именуется родопсином, тогда как в колбочках он именуется йодопсином. В обоих случаях пигмент представляет собой семидоменный белок опсин и хромофор – ретиналь.
|
|
|
3. Антиоксидантная функция- Благодаря наличию двойных связей в изопреновой цепи витамин А способен осуществлять нейтрализацию свободных кислородных радикалов, но особенно явно эта функция проявляется у каротиноидов.
Гиповитаминоз
Помимо пищевой недостаточности и нарушения желчеотделения, причиной гиповитаминоза А может быть из за : а) нехватка витаминов Е и С, защищающих ретинол от окисления,
б) гипотиреоз (снижение функции щитовидной железы), так как в кишечнике и печени превращение каротиноидов в витамин А катализирует железосодержащий фермент (каротин-диоксигеназа), активируемый тиреоидными гормонами, в)железодефицит,
Клиническая картина
1. Стерильность– желтое тело беременности накапливает каротиноиды, каротин и лютеин. Вероятно, они несут антиоксидантную нагрузку, обеспечивая жизнеспособность и нормальное функционирование желтого тела.
2. При сильном гиповитаминозе и авитаминозе происходит нарушение темновой адаптации – куриная слепота;
3. Задержка роста, похудание, истощение;
|
|
|
4. Специфические поражения глаз, слизистых оболочек, кожи: кожа– гиперкератоз (пролиферация и патологическое ороговение кожи, сухость и шелушение – т.н. "жабья кожа") приводит к вторичным гнойным процессам, глаза– ороговение эпителия слезного канала (ксерофтальмия) приводит к его закупорке. Это порождает, во-первых, сухость роговой оболочки глаза, т.к. нет слезы, во-вторых, влечет за собой воспаление роговой оболочки из-за отсутствия лизоцима (антибактериального фермента слезы). Оба фактора приводят к кератомаляции – отек, изъязвление, размягчение роговой оболочки,
слизистые оболочки – из-за снижения синтеза гликопротеинов и нарушения барьерной функции слизистых оболочек происходит поражение эпителия желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей и мочеполовой системы, также нарушение сперматогенеза.
В случае с поражением эпителия ЖКТ наблюдается возникновение порочного круга: нехватка витамина А вызывает поражение слизистых ЖКТ, а это провоцирует ухудшение всасывания веществ, в том числе и витамина А.
Поражение дыхательных путей приводит к снижению местного иммунитета, вплоть до ларинготрахеобронхита и пневмонии.
Гипервитаминоз
Острое отравление сопровождается головной болью, тошнотой, слабостью, ступором, отеком соска зрительного нерва (вследствие ликворной гипертензии), может повышаться температура.
При хроническом отравлении нарушается пищеварение, исчезает аппетит, наступает потеря веса тела, снижается активность сальных желез кожи и развивается сухой дерматит, ломкость костей.
У витамина А в высоких дозах имеется нефротоксичность, канцерогенность и эмбриотоксичность.
Витамин D: химическое и терапевтическое названия, особенности строения молекулы, природные источники, провитамины. Активная(-ые) форма(-ы) витамина: особенности строения, биологическая роль. Признаки гипо-, гипер- и авитаминоза витамина D.
Витамин D (кальциферол, антирахитический)
Имеется два источника поступления витамина D: печень, дрожжи, жирномолочные продукты (сливочное масло, сливки, сметана), желток яиц, образуется в коже при ультрафиолетовом облучении (длина волны 290-315 нм) из 7-дегидрохолестерола.
Однако превращение провитамина D3 в неактивные метаболиты люмистерол и тахистеролуравновешивает кожный биосинтез витамина D3 по механизму обратной связи. Этот механизм эффективно предотвращает “передозировку” витамина D3 при УФ-облучении.
Витамин представлен двумя формами – эргокальцифероли холекальциферол. Химически эргокальциферол отличается от холекальциферола наличием в молекуле двойной связи между С22 и С23 и метильной группой при С24.
Строение двух форм витамина D
После всасывания в кишечнике или после синтеза в коже витамин попадает в печень. Здесь он гидроксилируется по С25 и кальциферолтранспортным белком переносится к почкам, где еще раз гидроксилируется, уже по С1. Образуется 1,25-дигидроксихолекальциферол или, по другому, кальцитриол.
Строение кальцитриола
Реакция гидроксилирования в почках стимулируется паратгормоном, пролактином, соматотропным гормоном и подавляется высокими концентрациями фосфатов и кальция.
Биохимические функции
Наиболее изученными и известными являются следующие функции витамина:
1. Увеличениеконцентрации кальцияи фосфатовв плазме крови.
Для этого кальцитриол в мишеневых клетках индуцирует синтез кальций-связывающего белкаи компонентов Са2+-АТФазы и в результате: увеличивает всасывание ионов Ca2+ в тонком кишечнике, стимулирует реабсорбцию ионов Ca2+ и фосфат-ионов в проксимальных почечных канальцах.
2. Подавляет секрецию паратиреоидногогормона через повышение концентрации кальция в крови, но усиливает его эффект на реабсорбцию кальция в почках.
3. В костной ткани роль витамина D двояка: стимулирует мобилизацию ионов Ca2+ из костной ткани, так как способствует дифференцировке моноцитов и макрофагов в остеокласты, разрушению костного матрикса, снижению синтеза коллагена I типа остеобластами, повышает минерализацию костного матрикса, так как увеличивает производство лимонной кислоты, образующей здесь нерастворимые соли с кальцием.
4. Кроме этого, витамин D участвует в пролиферации и дифференцировке клеток всех органов и тканей, в том числе клеток крови и иммунокомпетентных клеток. Витамин D регулирует иммуногенези реакции иммунитета, стимулирует выработку эндогенных антимикробных пептидов в эпителии и фагоцитах, лимитирует воспалительные процессы путем регуляции выработки цитокинов.
Обобщенная схема эффектов кальцитриола
Гиповитаминоз
В настоящее время с недостаточностью витамина D связывают повышенный риск развития
остеопороза, вирусных инфекций, артериальной гипертонии, атеросклероза, аутоиммуных заболеваний, сахарного диабета, рассеяного склероза, шизофрении, опухолей молочной и предстательной желез, рака 12-перстной и толстой кишки.
Приобретенный гиповитаминоз
Часто встречается при пищевой недостаточности (вегетарианство). Также причиной гиповитаминоза может быть снижение гидроксилирования кальциферола (заболевания печени и почек) и нарушение всасывания и переваривания липидов (целиакия, холестаз).
Наследственный гиповитаминоз
Витамин D-зависимый наследственный рахит I типа, при котором имеется рецессивный дефект почечной α1-гидроксилазы. Проявляется задержкой развития, рахитическими особенностями скелета и т.д. Лечение – препараты кальцитриола или большие дозы витамина D.
Витамин D-зависимый наследственный рахит II типа, при котором наблюдается дефект тканевых рецепторов кальцитриола. Клинически заболевание схоже с I типом, но дополнительно отмечаются аллопеция, эпидермальные кисты, мышечная слабость. Лечение варьирует в зависимости от тяжести заболевания, помогают большие дозы кальциферола.
При рахите, несмотря на поступление с пищей, кальций не усваивается в кишечнике, а в почках теряется. Это ведет к снижению концентрации кальция в плазме крови, нарушению минерализации костной ткани и, как следствие, к остеомаляции (размягчение кости). Остеомаляция проявляется деформацией костей черепа (бугристость головы), грудной клетки (куриная грудь), искривление голени, рахитические четки на ребрах, увеличение живота из-за гипотонии мышц, замедляется прорезывание зубов и зарастание родничков.
Гипервитаминоз
Избыточное потребление с препаратами (не менее 1,5 млн МЕ в сутки).
Ранними признаками передозировки витамина D являются тошнота, головная боль, потеря аппетита и веса тела, полиурия, жажда и полидипсия. Могут быть запоры, гипертензия, мышечная ригидность.
Хронический избыток витамина D приводит к гипервитаминозу, при котором отмечается: деминерализация костей, приводящая к их хрупкости и переломам. Увеличение концентрации ионов кальция и фосфора в крови, приводящее к кальцификации сосудов, ткани легких и почек.
Витамин К: химическое и терапевтическое названия, особенности строения молекулы, природные источники, биологическая роль, образуемые кофермент(-ы), применяемые в медицине и ветеринарии. Биологическое значение ферментативных реакций с участием этого (этих) коферментов (с примерами). Антивитамины витамина К и признаки гиповитаминоза.
Витамин К (нафтохиноны, антигеморрагический)
Хорошими источниками витамина К являются капуста, крапива, рябина, шпинат, тыква, арахисовое масло, печень (филлохинон). Также витамин образуется микрофлорой в тонком кишечнике (менахинон). Запасы витамина в печени составляют около 30 суточных доз.
Строение
Витамины содержат функциональное нафтохиноновое кольцо и алифатическую изопреноидную боковую цепь.
Выделяют три формы витамина: витамин К1 (филлохинон), витамин К2 (менахинон), витамин К3 (менадион). После всасывания менадион превращается в активную форму – менахинон.
Строение двух форм витамина К
Биохимические функции
К настоящему времени у человека обнаружено 14 витамин К-зависимых белков, играющих ключевые роли в регулировании физиологических процессов. Например, витамин является коферментом микросомальных ферментов печени, осуществляющих γ-карбоксилирование (γ – "гамма", греч) глутаминовой кислоты в составе белковой цепи .
Участие витамина К в реакциях γ-карбоксилирования белков
Благодаря своей функции витамин обеспечивает:
1. Синтез факторов свертывания крови в печени –Кристмаса (ф.IX), Стюарта (ф.X), проконвертина (ф.VII), протромбина (ф.II);
2. Синтез белков костной ткани, например, остеокальцина.
3. Синтез протеина C и протеина S, участвующих в работе антисвертывающей системы крови.
Гиповитаминоз
Возникает при подавлении микрофлоры лекарствами, особенно антибиотиками, при заболеваниях печени и желчного пузыря. У взрослых здоровая кишечная микрофлора полностью удовлетворяет потребность организма в витамине.
Клиническая картина
Наблюдается кровоточивость, снижение свертываемости крови, легкое возникновение подкожных гематом.
Лекарственные формы
Викасол, менадион (провитамин), настои крапивы.
Антивитамины
Вещества варфарин и дикумарол связываются с ферментом редуктазой и блокируют восстановление неактивной формы витамина К в активную.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 5353; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!