3.2. Классификация и характеристика витаминов

Классификация, биологическая роль и специфические заболевания при недостатке витаминов представлены в табл.7.

Таблица 7

Витамин	Биохимические функции	Авитаминоз
Водорастворимые витамины
В1 (тиамин, антиневритный)	Входит в фермент пируватдекарбоксилазу углеводного обмена. Участвует в реакции окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты	Полиневрит-поражение нер -вной системы, паралич, остановка роста у детей
В2 (рибофлавин)	Входит в флавиновые ферменты катализирующие многие окислительно-восстановительные реакции обмена углеводов, липидов.	Поражения слизистых оболочек рта, желудка, нарушение зрения, анемия, фурункулез
В3 (пантотеновая кислота)	Участвует в синтезе кофермента А, участвующего во всех обменных процессах.	Утомляемость,на- рушения сна, го- ловные и мышечные боли
В5 (РР, никотиновая кислота, никотинамид, антипеллагрический) Никотиновакислота Никотинамид	Входит в дегидрогеназы, участвующие в обмене углеводов, липидов и белков. Может синтезироваться из триптофана	Пеллагра- воспа-ление открытых участков кожи, диарея, деменция (слабоумие),гаст- рит
В6 (1-пиридоксин, 2-пиридоксаль, 3-пиридоксамин)	Входит в аминотрансферазы аминокислот, участвующих в реакции трансаминирования аминокислот, приводящей к синтезу заменимых аминокислот. Также входит в декарбоксилазы аминокислот катализирующих декарбоксилирование разных аминокислот.	Себорейный дерматит лица, судороги, раздра- жение, бессоница, стоматит, же- лудочно-кишеч- ные расстройст- ва, задержка роста у детей
Н (биотин, антисеборейный)	Входит в ферменты карбоксилазы, участвующуие в реакции карбоксилирования в синтезе глюкозы из пировиноградной кислоты, жирных кислот.	Себорея: наруше- ние функций сальных желез, воспаление кожи, выпадение волос. Дерматиты, мышечные боли.
В12 (цианкобаламин, антеанемический) Вс (В9, фолиевая кислота, фактор роста цыплят) 1 –птеридин; 2- парааминобензойная кислота; 3 - L-глутаминовая кислота	Входит в ферменты трансметилирования - переноса метильных групп при синтезе нуклеиновых кислот и белков (синтез аминокислоты метионина; тимина, входящего в ДНК; гемоглобина) Входит в ферменты синтеза ДНК, метионина, серина, тимина, пуриновых нуклеотидов.	Злокачественная анемия, атрофия слизистой желудка Анемия, диарея, лейкоз
С (аскорбиновая кислота, антискорбутный)	Входит в состав около 100 окислительно-восстановительных ферментов. Участвует в синтезе коллагена соединительной ткани, кортикостероидов, тирозина.	Цинга: ломкость сосудов, кровоиз- лияния в мышцах, кровотечение из десен, вы- падение зубов. Плеврит, пораже- ния печени, сердца,
Р (биофлавоноид, рутин, цитрин. витамин проницаемости)	Стабилизирует межклеточное вещество соединительной ткани путем ингибирования гиалуронидазы. Усиливает действие витамина С.	Кровоизлияния и кровотечения. Повышается проницаемость кровеносных сосудов, утомляемость, боли в конечностях.
Жирорастворимые витамины
А (ретинол, антиксерофтальмический)	Входит в состав зрительного пигмента глаза-родопсина, участвующего в акте зрения в темноте. Участвует в синтезе мукополисахаридов, белков, липидов. Может синтезироваться из желтого пигмента каротина.	Ксерофтальмия (сухость роговицы глаза), куриная слепота (плохая видимость в темноте), сухость и воспаление кожи задержка роста.
D (кальциферол, антирахитический)	Участвует в синтезе костной ткани за счет повышения проницаемости кишечника для кальция и фосфатов и стимулирования роста костных клеток. Может синтезироваться в коже из холестеринаа под действие ультрафиолетовых лучей.	Рахит: деформация позвоночника и грудной клетки, искривление нижних конечностей) у детей; остеомаляция (размягчение костей) и остеопороз (хрупкость костей) у взрослых
Е (токоферол, антистерильный)	Участвует в регуляции окислительно-восстановительных процессов, синтезе нуклеиновых кислот и белков. Является антиоксидантом, тормозит перекисное окисление жирных кислот	Поражение семенников, рассасывание и выкидыш плода, дистрофия мышц, артрит
К (филлохинон, антигеморрагиский)	Участвует в свертывании крови, активируя синтез тромбина, проконвертина и др. ферментов свертывания крови. Может синтезироваться микроорганизмами кишечника.	Снижение свертываемости крови. Кровоточивость тканей, капиллярные кровоизлияния

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. В чем состоит биологическая роль витаминов?

2. Почему витамины называют незаменимыми факторами питания?

3. Какая связь между витаминами и ферментами?

4. Назовите основные источники водо- и жирорастворимых витаминов.

5. В состав каких ферментов входит витамин В₁ (тиамин), В₂ (рибофлавин), РР (никотинамид)?

ВЫВОДЫ

1. Витамины являются незаменимыми факторами питания.

2. Витамины играют важную роль в обмене веществ, входя в состав ферментов.

3. Витамины классифицируются на водо- и жирорастворимые.

4. Недостаток витаминов приводит к специфическим заболеваниям- авитаминозам.

4. ФЕРМЕНТЫ

Цель

• Знать биологическую роль, строение и свойства ферментов

Задачи

• Изучить строение простых и сложных ферментов, коферментов, активного центра ферментов

• Понять механизм действия ферментов

• Изучить свойства ферментов

• Изучить, как определяется активность ферментов и что такое единица активности

4.1. КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА ФЕРМЕНТОВ

Обычно названия ферментов отражают характер катализируемых ими реакций, например, глюкозооксидаза окисляет глюкозу. Принято также добавлять суффикс «аза» к основной части названия атакуемого субстрата, т.е. соединения, на которое действует фермент, например, фермент аргиназа действует на аргинин, лактаза на лактозу. Используются также давно предложенные рабочие названия, например: пепсин, сычужный фермент и др.

Все ферменты разбиты на 6 классов по типам химических, катализируемых ими реакций. Каждый из классов делится на подкласс и подподклассы. Каждый фермент имеет свой шифр и систематической название, указывающее природу катализируемой реакции. Шифр состоит из 4-х чисел со значениями: 1-класс, 2-подкласс, 3-подподкласс и 4-порядковы номер в подподклассе. Например, фермент лактатдегидрогеназа имеет шифр: КФ 1.1.1.27.

1.Оксидоредуктазы – катализируют окислительно-восстановительные реакции:

R-H₂ + O₂ → R + H₂O₂

К числу важных оксидоредуктаз относятся: аэробные и анаэробные дегидрогеназы, цитохромы, каталаза, пероксидаза.

2. Трансферазы – катализируют перенос групп, радикалов, атомов как между отдельными молекулами, так и внутри молекулы:

R₁-NH₂ + R₂-COOH → R₁-COOH + R₂-NH₂

3. Гидролазы – катализируют гидролитическое расщепление внутримолекулярных связей:

R-R₁ + H₂O → R-H + R₁-OH

К гидролазам относятся пищеварительные ферменты: пепсин, липаза, амилаза и др.

4. Лиазы – катализируют реакции отщепления групп с образованием двойных связей или реакции присоединения по двойным связям:

5. Изомеразы – катализируют реакции изомеризации (изменение пространственной формы молекул):

6. Лигазы (синтетазы) – катализируют реакции синтеза за счет энергии АТФ: