Учебное пособие Ставрополь 2005 удк 577. 1 (075. 8) Бкк 28. 072 Я 73

Вид материала

Учебное пособие

Содержание В.И. Ефременко Контроль результатов усвоения Методические указания студентам Методики определения витамина ''с''. определение витамина ''с'' в моче Ук • 0,088 • 1500 (сут. объем мочи) Определение витамина ''с'' в драже Определение витамина ''с'' в рассоле Количественное определение Актуальность темы. Учебные и воспитательные цели Вопросы для самоконтроля Аннотация по теме занятия. I – я группа II – группа Контроль результатов усвоения Методические указания Методика количественного определения витамина Ход определения Х= ( О – К ) х 25 Обязательная литература Учебные и воспитательные цели ... Полное содержание

Подобный материал:

• Учебное пособие Ставрополь 2005 удк 577. 1 (075. 8) Бкк 28. 072, 240.13kb.
• Учебное пособие удк 159. 9(075) Печатается ббк 88. 2я73 по решению Ученого Совета, 5335.58kb.
• Учебное пособие тверь 2008 удк 519. 876 (075. 8 + 338 (075. 8) Ббк 3817я731-1 + 450., 2962.9kb.
• Учебное пособие Уфа 2005 удк 338 (075. 8) Ббк, 1087.66kb.
• Учебное пособие санкт-петербург 2005 удк 339. 9 (075. 80) Ббк, 703.64kb.
• Пособие Минск 2005 удк 159. 9(075., 4691.07kb.
• Учебное пособие Чебоксары 2007 удк 32. 001 (075. 8) Ббк ф0р30, 1513.98kb.
• Учебное пособие Санкт-Петербург 2005 удк 662. 61. 9: 621. 892: 663. 63 Ббк г214(я7), 546.15kb.
• Учебное пособие Санкт-Петербург 2011 удк 1(075., 3433.28kb.
• Учебное пособие Казань кгту 2007 удк 31 (075) 502/ 504 ббк 60., 1553.23kb.

Министерство здравоохранения РФ

Ставропольская государственная медицинская академия

Кафедра биологической химии

Лабораторно – практические занятия

по биологической химии

«ВИТАМИНЫ»


Учебное пособие

Ставрополь 2005


УДК 577. 1 (075.8)

БКК 28.072 Я 73

Б63


Н.Я. Марушевская, Н.П. Гузеева, А.С. Смирнова, И.Л. Литвиненко,

С.Ш. Рогова, Г.М. Кремнева, Л.В. Романова.


Лабораторно-практические занятия по биологической химии. Учебное пособие – Ставрополь, Изд.: СГМА.,2005, С. 174


Под общей редакцией профессора В.И. Ефременко.

Предлагаемое учебное пособие предназначено для студентов педиатрического и стоматологического факультетов медицинских вузов. Материалы пособия соответствуют программе по биологической химии для студентов медицинских вузов. (Москва, ГОУ ВУНМЦ, 2000г). В учебном пособии кратко представлены теоретические положения основных разделов биологической химии, задания студентам к лабораторным занятиям, вопросы контроля и самоконтроля знаний, а также некоторые методики определения биохимических компонентов крови и других биологических жидкостей и тканей.

В представленном учебном пособии рассматриваются на современном уровне молекулярные основы функционирования клеток, органов и организме в целом, что совершенно необходимо при изучении клинических дисциплин и при профессиональной врачебной деятельности.

УДК 577. 1 (075.8)

БКК 28.072 Я 73

Б63

Рецензенты: к.х.н., доцент В.И.Гончаров – зав. каф. бионеорганической и биоорганической химии.


Занятие 1. Жирорастворимые витамины.

Лабораторная работа:

1. Определить количество витамина С в биологических объектах: капустный рассол, шиповник, драже поливитаминов, моча, картофель (методики прилагаются).

Актуальность темы .

Для обеспечения нормального протекания биохимических и физиологических процессов в организме очень важную роль играют витамины. Каждому врачу необходимо знать, что такое витамины, какую роль они играют в организме. Для правильного рациона питания важно знать, какие витамины, в каком количестве входят в состав растительной и животной пищи. При недостатке или полном отсутствии в организме витаминов возникают гипо- и авитаминозы, а при избытке некоторых витаминов – гипервитаминозы. Чтобы правильно поставить диагноз, врач должен знать проявления того или иного заболевания, а также выявить экзогенные и эндогенные причины их возникновения.

Большинство водорастворимых витаминов входит в состав коферментов, после сочетания которых с апоферментами образуются энзимы, участвующие в углеводном, жировом, белковом и минеральном обменах (водорастворимые витамины); жирорастворимые витамины влияют на генетический аппарат клетки и биосинтез белков.

Учебные и воспитательные цели:

1. 
   Общая цель занятия: выработать умения использовать знания о витаминах, механизме действия, явлениях недостаточности, значении в практической деятельности врача – педиатра.
   
2. Частные цели занятия: сформировать умения по определению витамина С в моче, капустном рассоле, шиповнике, драже поливитаминов, картофеле.
   

Вопросы для самоконтроля:

1. 
   Понятие о витаминах. Заслуги ученых в развитии учения о витаминах.
   
2. Классификация витаминов.
   
3. Распространение витаминов в природе, провитамины.
   
4. Гиповитаминозы, авитаминозы, гипервитаминозы, причины их возникновения.
   
5. Связь витаминов с ферментами. Механизм действия витаминов.
   
6. Витамины ''С'', ''А'', ''Д'', ''Е'', ''К''. Химическое строение, явление недостаточности и биологическая роль.
   
7. Определить количество витамина ''С'' в биологических объектах: капустный рассол, драже поливитаминов, моча, картофель.
   

Аннотация по теме занятия.

Витамины – это низкомолекулярные органические вещества разнообразной химической природы, являющиеся незаменимыми компонентами пищи, но не выполняющие структурные и энергетические функции. Впервые на важную роль этих соединений указал русский ученый Н.И. Лунин. В 1881 г. в опытах на мышах он установил, что искусственно составленная для них диета из белков, жиров, углеводов и минеральных веществ в тех же пропорциях, что и в естественном молоке, приводила мышей к гибели. Он сделал вывод, что в естественных продуктах содержатся какие-то дополнительные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности. Эти вещества получили название добавочных факторов, позднее – витаминов.

В 1912 г. К. Функ впервые дал название витаминам (''Vita'' – жизнь). Большой вклад в развитии витаминологии внесли такие ученые как: В.В. Пашутин, Ф. Гопкинс, К. Эйкман.

В основу классификации положен принцип, связанный с физико-химическими свойствами:

1. 
   жирорастворимые: А, Д, Е, К.
   
2. водорастворимые: В1, В2, В6, В12, Н, РР, С и др.
   
3. витаминоподобные: полиненасыщенные высшие жирные кислоты, ПАБК, убихинон, холин, инозит и др.
   

Их источники:

• продукты растительного происхождения
  
• продукты животного происхождения
  
• микрофлора кишечника.
  

Жирорастворимыми витаминами наиболее богаты продукты животного происхождения. Ряд витаминов вырабатывается микрофлорой тонкого кишечника, например, витамины К, В₁₂, холин.

Провитамины – это предшественники витаминов или неактивные формы витаминов.

Известно, что провитамином витамина А являются α-, β-, γ-каротины и под воздействием каротиназы кишечника они активируются и превращаются в витамин А.


Эргостерин УФО вит. Д₂




7-дегидрохолестерол УФО вит. Д₃


Гиповитаминозы – состояния, которые возникают вследствие недостаточности содержания какого-либо витамина в организме, при этом отсутствует четкая клиническая картина.

Симптомы: слабость, головная боль, быстрая утомляемость, низкая сопротивляемость по отношению к инфекциям.

Авитаминозы – заболевания, связанные с отсутствием того или иного витамина в организме. Авитаминозы являются следствием гиповитаминозов и имеют четкую клиническую картину, характерную для данного авитаминоза.

Гипервитаминозы – заболевания, связанные с избытком какого-либо витамина в организме. Их часто вызывают жирорастворимые витамины, способные накапливаться в организме. В настоящее время наблюдаются редко.

Причины возникновения гипо- и авитаминозов делятся на 2 группы:

1. 
   Экзогенные (алиментарная форма):
   

• недостаточное содержание или отсутствие витаминов в пище;
  
• нарушение в построении пищевого режима;
  
• неправильное хранение и кулинарная обработка продуктов;
  
• одностороннее питание;
  
• специфика трудовой деятельности;
  
• возраст и др.
  

2. Эндогенные (вторичные авитаминозы):
   

• частичное разрушение в ЖКТ (низкая секреция НСl) – разрушение витамина РР и других водорастворимых витаминов;
  
• нарушение выработки внутреннего «фактора Касла» – злокачественная анемия;
  
• нарушение всасывания жиров (нарушение функции печени; закупорка желчных протоков), нарушение функций поджелудочной железы;
  
• при назначении сульфаниламидных препаратов угнетается не только болезнетворная, но и полезная микрофлора;
  
• изменение на генетическом уровне – нарушение биосинтеза белка, который должен связывать в клетках витамин (витаминрезистентные состояния).
  

Связь витаминов с ферментами можно рассмотреть на примере водорастворимых витаминов. Они входят в состав ферментов в активных (коферментных) формах и участвуют в углеводном, белковом, липидном и минеральном обменах.

Например:

Витамин	Коферментная форма	Тип катализируемой реакции
В1	Тиаминдифосфат (ТДФ)	Декарбоксилирование α-кетокислот
В2	Флавинадениндинуклеотид (ФАД,ФМН)	Окислительно-восстановительные реакции
РР	Никотинамиддинуклеотид (НАД) никотинамиддинуклеотидфосфат (НАДФ)	Окислительно-восстановительные реакции
В6	Пиридоксальфосфат (ПФ) фосфопиридоксальаминфосфат	В реакциях трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот
Н	Биотин	Перенос СО2 в реакциях карбоксилирования

Это является и механизмом действия водорастворимых витаминов.

Механизм действия жирорастворимых витаминов объясняется тем, что они влияют на генетический аппарат клетки, то есть на биосинтез белков.

Витамин С – аскорбиновая кислота – антискорбутный.

Основные источники: фрукты и овощи (грецкий орех, грейпфрут, черная смородина, шиповник, капуста, клюква, перец сладкий). Суточная потребность 50-100 мг. Всасывается путем простой диффузии на протяжении ЖКТ, транспортируется кровью частично в свободном, частично в связанном состоянии. В тканях окисляется до дегидроаскорбиновой, дикетогулоновой, щавелевой и др. кислот. Неизмененная аскорбиновая кислота и ее метаболиты выводятся с мочой.

Основная функция – участие в окислительно-восстановительных реакциях, а также в следующих превращениях:

1. 
   Гидроксилирование триптофана в положении 5 (синтез серотонина).
   
2. Гидроксилирование ДОФА (образование норадреналина).
   
3. Гидроксилирование стероидов (синтез кортикостероидов).
   
4. Гидроксилирование пролина и лизина в проколлагене (синтез коллагена).
   
5. Образование коферментных форм фолацина.
   

Кроме того, аскорбиновая кислота участвует в обмене железа: в кишечнике обеспечивает восстановление трехвалентного в двухвалентное – обязательное условие всасывания железа; высвобождает железо из связанной транспортной формы в крови (из комплекса с трансферрином), что ускоряет его поступление в ткани.

Авитаминозом витамина С является цинга. Проявления: рыхлость десен, расшатывание зубов, подкожные точечные кровоизлияния (петехии), анорексия, анемия, замедленное заживление ран, слабость, головная боль, одышка, боль в сердце, отеки, боли в ногах.

Все эти изменения обусловлены нарушением образования коллагена и хондроитинсульфата, ростом сосудистой проницаемости, снижением свертываемости крови. Анемия обусловлена нарушением образования коферментных форм фолацина, снижением синтеза ДНК в кроветворных клетках. Нарушен синтез одонто- и остеобластов.

Витамин А – ретинол – антиксерофтальмический.

Основные источники: молоко, яйца, печень, красномякотные фрукты и овощи. Суточная потребность 2,7 мг.

В клетках, органах-мишенях есть специальные цитозольные рецепторы, распознающие и связывающие ретинол (ретинол-связывающий белок). Он проникает в ядро, где вызывает репрессию генов, регулируя, таким образом, биосинтез белков.

Ретинол обеспечивает рост, дифференцировку тканей; ретиналь – важен для нормального функционирования сетчатой оболочки глаза. Витамин А участвует в синтезе белков гликопротеинов и родопсина.

Авитаминоз витамина А – ночная слепота (гемералопия), нарушение темневой адаптации. Возможна задержка роста в молодом возрасте, избыточное ороговение кожи, вызванное задержкой смены эпителия, ксерофтальмия – сухость конъюнктивы глаза, помутнение роговицы и ее размягчение (кератомаляция), нарушение функции размножения.

Витамин Д – кальциферол – антирахитический.

Основные источники – продукты животного и растительного происхождения: печень, сливочное масло, молоко, растительные масла. Наиболее богат витамином Д жир печени рыб. Суточная потребность: дети – 12-25 мг/с, взрослые – 2,5 мг/с. По химической природе относится к стеринам. Наиболее активны: витамин Д2 – эргокальциферол, витамин Д3 – холекальциферол.

Витамин Д2 образуется из растительного предшественника (провитамина) – эргостерина, вит. Д3 – из 7-дегидрохолестерина, синтезирующегося в коже человека и животных после облучения предшественников ультрафиолетовым светом.

Пищевой кальциферол в тонком кишечнике всасывается в присутствии желчных кислот. Сначала в печени осуществляется превращение предшественников в активную форму – 1,25-дигидрокальциферол.

Витамин Д регулирует обмен кальция и фосфора.

• усиление транспорта кальция через эпителий слизистой оболочки тонкого кишечника при всасывании с участием Са-связывающего белка, кальций-зависимой АТФ-азы и ионов Na,
  
• мобилизация кальция из костной ткани,
  
• реабсорбция кальция и фосфора в почечных канальцах.
  

В целом действие витамина Д выражается в повышении ионов Са²⁺ и фосфатов в крови.

Авитаминоз проявляется в рахите – заболевании, обусловленным отсутствием последней стадии образования кости – отложение минеральных веществ на матриксе кости. Это проявляется в различных деформациях скелета – саблевидные голени, вывернутые внутрь колени, килевидная грудь, позднее заращение родничка.

Гипервитаминозы сопровождаются деминерализацией костей и их переломами, а также вследствие повышения концентрации кальция и фосфора, кальцификацией мягких тканей и образование камней в почках.

Витамин Е – токоферол - антистерильный.

Основные источники: растительные масла. Суточная потребность 10-20 мг/с. Различают а, в, г, д-токоферолы. Самым активным является а-токоферол.

Витамин Е всасывается только в присутствии липидов и желчных кислот, как и другие жирорастворимые витамины. В клетках включается в состав мембран, где и концентрируется в жировой ткани, печени, скелетных мышцах. Продукты метаболизма выводятся с калом (не всосавшийся токоферол), а в окисленной и конъюгированной формах – с мочой.

Биохимические функции – является биологическим антиоксидантом, обеспечивает стабильность биологических мембран клеток организма. Тормозит пероксидное окисление полиненасыщенных жирных кислот, повышает активность витамина А, защищая его боковую ненасыщенную цепь от пероксидного окисления.

В эксперименте на животных гиповитаминоз проявляется в пероксидном гемолизе эритроцитов, атрофии семенников (бесплодие), мышечной дистрофии, некрозе печени, размягчении участков мозга, особенно мозжечка.

Витамин К – нафтохинон – антигеморрагический.

Основные источники: печень, овощи, фрукты, корнеплоды, микрофлора кишечника. Суточная доза 0,2 мг/с. По химической природе витамин К является хиноном. Филлохиноны поступают с пищей и содержатся в растениях.

Пищевой витамин К в тонком кишечнике всасывается только в присутствии желчных кислот и панкреатической липазы, транспортируется в составе хиломикронов, в плазме крови связывается с альбуминами и накапливается в печени, селезенке, сердце.

Биохимические функции – регулирует процесс свертывания крови через участие в образовании компонентов свертывания: фактора 2 (протромбина), фактора 7 (проконвертина), фактора 9 (ф. Кристмаса) и фактора 10 (ф. Стюарта) в печени.

Недостаточность: сопровождается сильными кровотечениями даже при незначительных травмах. Гиповитаминоз может быть вызван подавлением микрофлоры лекарственными препаратами, заболеваниями печени. Синтетический водорастворимый аналог вит. К – викасол.

Контроль результатов усвоения исходного уровня знания темы проводится путем ответов на вопросы тест- и программированного контроля, решения ситуационных задач, выполнения реферативных работ, затем проводится тест-опрос на контрольном занятии.

Методические указания студентам по выполнению программы самоподготовки:

1. 
   ознакомьтесь с целями практического занятия и самоподготовки;
   
2. восстановите знания, приобретенные на предыдущих курсах и по ранее изученным темам;
   

3. усвойте основные понятия и положения, касающиеся темы занятия;

4. проанализируйте проделанную работу, сделайте расчеты и выводы.

МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИТАМИНА ''С''.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНА ''С'' В МОЧЕ

5 мл мочи + 10-15 мл Н2О + 10 капель 10% НСl, титруют до розовой окраски 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола.

Ук • 0,088 • 1500 (сут. объем мочи) = кол-во мг витамина в суточном объеме

5,0

Ук – кол-во краски, пошедшей на титрование.

0,088 – титр аскорбиновой кислоты.

5,0 – кол-во взятой для исследования мочи.

1500 – суточный объем мочи.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНА ''С'' В ДРАЖЕ

1 драже растирают и растворяют в 500 мл воды. Отмерить 1 мл р-ра + 1-2 капли 10% НСl + 5-6 мл Н2О. Титруют до розовой окраски 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола. Ук • 0,088 • 500 = мг аскорбиновой кислоты.

Ук – кол-во краски, пошедшей на титрование.

0,088 – титр аскорбиновой кислоты.

500 – кол-во воды, в которой растворяют драже.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИТАМИНА ''С'' В РАССОЛЕ

5 мл рассола + 5-6 мл Н2О + 10 капель 10% НСl. Титруют до розовой окраски 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола.

Ук • 0,088 • 100 = кол-во мг витамина на 100 мл рассола

5,0

Ук – кол-во краски, пошедшей на титрование.

0,088 – титр аскорбиновой кислоты.

5,0 – кол-во взятого рассола.

100 – процентное отношение.


КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ШИПОВНИКЕ

Навеску шиповника (0,5 г) растирают в ступке, постепенно добавляя 10 мл дистил. воды. Отфильтровывают через бумажный фильтр, затем отмеривают 3 мл фильтрата в колбочку для титрования, добавляют 5 мл воды, 5 капель раствора НСl и титруют 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола до розовой окраски.

Расчет: х = Ук • 0,088 • 100 • 10

3 • 0,5

Обязательная литература:

1. 
   Николаев А.Я. Биологическая химия. М.: «Высшая школа», 1998.
   
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: «Медицина», 1990.
   
3. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. М.: Медицина, 1983, работа 18.
   

Дополнительная литература:

1. 
   Уайт А. и др. Основы биохимии (в 3-х томах). М., 1981, «Мир».
   
2. Страйер Л. Биохимия (в 3-х томах), 1984, «Мир».
   
3. Ленинджер А. Основы биохимии (в 3-х томах), М., 1985, «Мир».
   
4. Марри Р. и др. Биохимия человека (в 2-х томах), М., 1993, «Мир».
   
5. Биохимия под ред. Северина Е.С., Николаева А.Я. – М.: ГЭОТАР-мед, 2001.
   

Занятие 2. «Водорастворимые витамины».

Лабораторная работа:

1. 
   Проделать качественные реакции на витамины В₁, В₂, В₆.
   
2. Определить количество витамина Р в чае, В₂ в драже (методика прилагается).
   

Актуальность темы.

Врач должен знать о роли витаминов для организма. Потребность в различных витаминах в разные моменты жизни организма неодинакова, поэтому это необходимо учитывать при составлении пищевых рационов. Витамины являются одним из важнейших лекарственных средств, широко рекомендуемых врачами для лечения многочисленных заболеваний. Врачу необходимо знать не только химическую природу витаминов, но и их биологическую роль в организме, а также суточную потребность. Многие витамины представляют собой исходный материал для биосинтеза коферментов и простетических групп ферментов. В этом состоит одна из основных причин необходимости витаминов для нормального протекания обменных процессов.

Учебные и воспитательные цели:

1. 
   Общая цель занятия: выработать умения использовать знания о витаминах В₁, В₂, В₆, В₁₂, РР, Н, Р, фолиевой, пантотеновой кислот, об антивитаминах как о лечебных препаратах в практике врача – педиатра.
   
2. Частные цели занятия:
   

- сформировать умения по определению количественного содержания витамина Р в чае, В₂ в драже; уметь качественно определять витамины В₁, В₂, В₆.


Вопросы для самоконтроля:

1. 
   Изучить химическое строение, суточную потребность, распространение, явление недостаточности, биологическую роль витаминов: В₁, В₂, В₆,В₁₂, РР, Н, Р, фолиевой, пантотеновой кислот.
   
2. Витамины, антивитамины – лечебные препараты.
   

Аннотация по теме занятия.

Витамины – низкомолекулярные органические вещества, разнообразной химической природы, поступающие с пищей, но не выступающие в качестве источников энергии и пластического материала.

Рассматривая каждый витамин в отдельности, необходимо подчеркнуть, что витамины группы В тесно связаны между собой. Их действие подчинено одному и тому же принципу: они подвергаются фосфорилированию в кишечнике. В клетках они связаны с белками и принимают участие как кофакторы в структуре ряда энзиматических систем. Отсутствие одного из витаминов этой группы может прервать всю цепь биохимических процессов.

Витамин В₁ – тиамин, антиневритный. Активная его форма – ТДФ (тиаминдифосфат) является коэнзимом декарбоксилаз, участвующих в обмене углеводов. Поэтому суточная потребность в этом витамине возрастает значительно при увеличении потребления углеводов, так же как и при лихорадящих состояниях у детей.

Витамин В₁ является кофактором следующих ферментативных систем:

1. 
   Пируватдегидрогеназный комплекс.
   
2. α – кетоглутаратдегидрогеназный комплекс фермента ЦТК, в котором образуются молекулы АТФ.
   
3. Транскетолазы, ключевого фермента пентозного цикла, продукты этого цикла необходимы для образования жирных кислот, ацетилхолина, нуклеиновых кислот, стеринов.
   

Тиамин необходим для синтеза ацетилхолина и для нормального функционирования нервной системы. Он всасывается, главным образом, в тонком кишечнике. При заболеваниях пищеварительной системы всасывание витамина уменьшается, это необходимо учитывать в комплексной терапии в детской патологии. Наиболее чувствительными к недостатку этого витамина являются органы с усиленным углеводным обменом – нервная система и сердечная мышца.

С грудным молоком дети получают 0,12 – 0,16 мг тиамина в сутки, что обеспечивает им хорошее развитие. Дети, получающие мясо, крупы, овощи, не нуждаются в добавке витамина. Суточная потребность для взрослого 10 мг.

Классический авитаминоз В₁ – «Бери – бери». В Европе заболевание редкое, но встречается в странах, где бедные слои населения питаются недостаточно и, главным образом, полированным рисом. Субклинические формы с гипорефлексией и отеками встречаются в Японии.

В некоторых районах, где основное питание – рис или соя и содержание тиамина в женском молоке низкое, встречается острая форма «Бери – бери» у грудных детей между 2 – 4 месяцами жизни, что дает высокую смертность. «Бери – бери» проявляется в виде анорексии, гипотрофии, атонических запоров или диареи, склонности к рвоте и срыгиванию, выбухания большого родничка, беспокойства, раздражительности, апатии, слабости, периферической нейропатии с низкими сухожильными рефлексами, охриплости голоса, яркости слизистых оболочек, мышечной гипотонии, симптома «болтающейся головы». Вследствие задержки воды и электролитов появляются отеки, затем присоединяются явления со стороны сердечно – сосудистой системы, явления менингизма, возможны судороги и смерть.

Витамин В₂ (рибофлавин), являясь активной частью простетической группы флавиновых ферментов (ФМН и ФАД), участвует в клеточном дыхании и образовании зрительных пигментов.

Физиологическое действие рибофлавина заключается в стимулировании роста и нарастании массы тела, в увеличении диуреза и выведении солей с мочой.

Участвуя в тканевом дыхании, витамин В₂ обеспечивает нормальное функционирование эпителиальных тканей, хрусталика и тканей, наиболее чувствительных к недостатку кислорода, например, мозг.

Явления недостаточности проявляются, главным образом, в тканях эндодермального происхождения – глаза, кожа. Отмечаются конъюнктивиты, отек и помутнение роговицы, себорейные явления в области нособоковых складок, трещины на губах и в углах рта, глоссит с атрофией сосочков. Суточная потребность в витамине В2 2 – 4 мг.

Витамин В₆ – пиридоксин, антидерматитный. Эта группа состоит из 3 взаимопревращающихся друг в друга в печени веществ: пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Витамин В₆ входит в состав многих ферментов, участвующих в регуляции белкового и других видов обмена. Он способствует транспорту аминокислот из кишечника в кровь и из кровеносного русла в ткани, активирует процессы трансаминирования, дезаминирования и декарбоксилирования аминокислот. Он стимулирует синтез: белка, транспортирующего железо в крови, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов. Витамин В₆ участвует в синтезе сфингозина в ткани мозга, в процессах всасывания витамина В₁₂ и тем самым предотвращает возникновение малокровия. У детей при недостатке витамина возникают судороги.

Витамин В₁₂ (цианкобаламин) входит в состав различных редуктаз. Редуктазы восстанавливают фолиевую кислоту до тетрагидрофолиевой, которая активирует деление клеток. В₁₂ необходим для образования дезоксирибозы, а, следовательно, ДНК и нуклеопротеинов. В₁₂ необходим для нормального роста, нормального функционирования нервной системы и кроветворения.

При дефиците В₁₂ эритробласты не могут делиться, увеличиваются и превращаются в мегалобласты, которые продуцируют крупные незрелые формы эритробластов – мегалоциты, характерные для В₁₂ – дефицитной анемии. Витамин В₁₂ всасывается в кишечнике только тогда, когда связан со специфическим мукопротеином (внутренний фактор Касла), при этом наступают также дегенеративные изменения в спинном мозге - демиелинизация. В₁₂ косвенно участвует и в регуляции углеводного обмена.

У детей витамин В₁₂ – дефицитная анемия встречается очень редко и может обуславливать нарушения роста, которые устраняются при лечении цианкобаламином.

При недостаточности резервов В₁₂ в организме новорожденного и поступления с молоком матери к 8 – 18 месяцам жизни развиваются клинические явления мегалобластной анемии с гиперпигментацией открытых частей кожи, отставание в психическом развитии, судорогами, вплоть до комы с последующим смертельным исходом. Суточная потребность в витамине В12 10 – 12 мкг.

Витамин В_с (фолиевая кислота). Фолаты участвуют в переносе метильных групп и являются необходимыми для обмена аминокислот и синтеза ДНК, в связи с чем, при интенсивном росте потребность в них увеличивается. Особенно чувствительны к дефициту фолиевой кислоты ткани с быстрой клеточной пролиферацией (эритроциты).

Дефицит фолатов вызывает нарушения в делении и созревании эритроцитов с появлением мегалобластной анемии. Возможно снижение продукции лейкоцитов и иммунологической защиты организма. Недостаток В_с у грудных детей часто обусловлен искусственным вскармливанием. Для профилактики рекомендуется использование продуктов животного происхождения, а также свежих фруктовых соков. Суточная потребность в фолиевой кислоте 1 – 2 мг.

Витамин РР (никотиновая кислота) синтезируется кишечными бактериями из триптофана. Никотиновая кислота и ее амид играют важную роль в организме, так как никотинамид является коферментом пиридиновых ферментов (НАД и НАДФ), которые участвуют в окислительно - восстановительных реакциях. В процессе биологического окисления НАД и НАДФ выполняют роль промежуточных переносчиков электронов и протонов между окисляемым субстратом и флавиновыми ферментами. При дефиците витамина РР развивается пеллагра. Для этого заболевания наиболее характерными признаками являются: симптом трёх «Д» (дерматиты, диарея, деменция). Дерматиты чаще всего возникают на тех участках, которые подвержены влиянию прямых солнечных лучей (тыльная поверхность кистей рук, шея, лицо), при этом кожа становится красной, затем коричневой и шершавой. Диарея – сопровождается анорексией, тошнотой, рвотой, болью в области живота. Специфическими для пеллагры являются также стоматиты, гингивиты, поражения языка. Деменция – нарушение нервной деятельности с симптомами головной боли, головокружением, повышенной раздражимостью, депрессией. Суточная потребность в витамине РР 18 мг.

Витамин Н (биотин) – активная форма биоцитин. Биотиновые ферменты катализируют реакции карбоксилирования, сопряженные с распадом АТФ, и реакции транскарбоксилирования, протекающие без участия АТФ. Клинические проявления недостаточности биотина у человека изучены недостаточно, но отмечаются воспалительные процессы кожи, сопровождающиеся усиленной деятельностью сальных желез, выпадением волос, поражением ногтей, при этом отмечаются боли в мышцах, усталость, сонливость. Суточная потребность в витамине Н 0,25 мг.

Витамин Р (рутин). Биофлавоноиды стабилизируют основное вещество соединительной ткани путем ингибирования гиалуронидазы. Витамин Р функционально связан с витамином С в окислительно – восстановительных процессах организма. При недостаточности биофлавоноидов или отсутствии их в пище у людей повышается проницаемость кровеносных сосудов, сопровождающихся кровоизлияниями и кровотечениями, общая слабость, боли в конечностях, быстрая утомляемость. Суточная потребность в витамине Р, не установлена.

Витамин В₅ (пантотеновая кислота) входит в состав коэнзима – А, который транспортирует ацетат и другие ацильные группы, необходимые для синтеза жирных кислот, фосфолипидов, холестерина, стероидов, ацетилхолина и др. В₅ регулирует жировой и другие виды обмена, обеспечивает нормальную структуру клеточных мембран, способствует передаче нервных импульсов, регулирует синтез глюкокортикоидов, половых гормонов и минералокортикоидов. При недостаточности или отсутствии пантотеновой кислоты у человека развиваются дерматиты, поражения слизистых оболочек, дистрофические изменения желез внутренней секреции и нервной системы, потеря аппетита, истощение, прекращение роста, изменения в сердце и почках. Суточная потребность в витамине В5 3 – 5 мг.

Витамины и антивитамины широко применяются в медицине для лечения тех или иных заболеваний.

Формы применения – отдельные витамины, комбинированные препараты.

Они используются как средство заместительного лечения (при гипо – и авитаминозах).

При патогенетическом лечении используются отдельные ценные качества витаминов (сосудорасширяющее, регенеративное и др.). Например:

• Витамин А – регенерация плохо заживающих тканей, стимуляция роста и развития детей, профилактика бесплодия, повышение сопротивляемости инфекциям.
  
• Витамин Д – для лечения рахита, туберкулеза костей и кожи.
  
• Витамин В₁ – при сахарном диабете с целью улучшения усвоения углеводов, поражениях нервной системы.
  
• Витамин С – при острых заболеваниях дыхательных путей для стимуляции регенеративных процессов.
  

Антивитамины – это вещества, которые уменьшают или полностью ликвидируют биологическую активность витаминов.

I – я группа их представлена структурными аналогами витаминов. Они встраиваются вместо витамина в кофермент, но коферментные функции не выполняют. Антивитамины вступают с витаминами в конкурентные отношения в соответствующих биохимических реакциях обмена веществ. Они частично или полностью выключают витамины из обменных реакций организма.

Кумарины – антивитамины витамина К. Оказывают противосвертывающее действие. Применяется для профилактики и лечения тромбозов при различных заболеваниях.

Изолеозид – антивитамин витамина РР. Применяется для лечения и профилактики туберкулеза.

Парааминобензойная кислота (ПАБК) является витамином роста для тех бактерий, в клетках которых она служит основой для образования фолиевой кислоты. Сульфаниламиды являются структурным аналогом ПАБК. При попадании в клетку бактерий сульфаниламидный препарат подавляет синтез фолиевой кислоты. Это происходит по двум причинам:

1. 
   сульфаниламиды ингибируют ферменты, субстратом которых при синтезе фолиевой кислоты служит ПАБК.
   
2. эти ферменты вследствие недостаточности субстратной специфичности могут использовать в качестве субстрата сульфаниламинидазы, при этом синтезируется не фолиевая кислота, а ее аналог, содержащий сульфаниламидный компонент вместо остатка ПАБК. Такое соединение не может выполнять коферментные функции.
   

II – группа антивитаминов представлена ферментами, которые участвуют в биодеградации витаминов: аскорбатоксидаза разрушает аскорбиновую кислоту; тиаминаза – тиамин.

Контроль результатов усвоения исходного уровня темы проводится путем ответов на вопросы тест – и программированного контроля, решения ситуационных задач, выполнения реферативных работ, затем проводится опрос на контрольном занятии.

Методические указания студентам по выполнению программы самоподготовки:

1. 
   ознакомьтесь с целями практического занятия и самоподготовки;
   
2. восстановите знания, приобретенные на предыдущих курсах, и по ранее изученным темам;
   
3. усвойте новые основные понятия и положения, которые касаются темы занятия;
   

4. проанализируйте проделанную работу, сделайте расчеты и выводы.


МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИТАМИНА


В2 (рибофлавина) в биологических объектах флуорометрическим методом.


Принцип метода: витамин В2 в водных растворах и ультрафиолетовом свете обладает свойством флуоресцировать жёлто- зелёным цветом. На этом свойстве основан данный метод количественного определения. Рибофлавин разрушается на свету, поэтому при его определении нужно избегать прямого света.

Ход определения: 1 грамм драже поливитамина растирается в ступке с постепенным прибавлением 5 мл дистиллированной воды. Гомогенат, периодически помешивая, оставляют стоять на 10 мин. Затем фильтруют через сухой бумажный фильтр в пробирку, и по 1 мл фильтрата переносят в пробирки №1 и № 2. В пробирку №2 – контрольную – добавляют 0,2 мл 30% едкого натрия и содержимое кипятят 5 мин. для разрушения рибофлавина. После того, как пробирка остынет (можно остудить под проточной водой) содержимое её нейтрализуют по лакмусовой бумаге 20% серной кислотой. Затем в обе пробирки добавляют по 0,1 мл ледяной уксусной кислоты, по 0,3 мл 4% раствора перманганата калия до окисления посторонних флуоресцирующих веществ. Пробирки хорошо взбалтываются и в обе пробирки добавляют по капле 33% перекиси водорода до просветления и оставляют их до окончания выделения газа. Содержимое пробирки доводят до 5 мл дистиллированной водой и производят сравнивание интенсивности флуоресценции с флуоресценцией стандартных пробирок, концентрация витамина В₂ в которых заранее известна. Для этого помещают вначале опытную пробирку, а затем контрольную между соседними стандартными и вызывают флуоресценцию ультрафиолетовым светом визуального флуорометра, устанавливая пробирки перед стеклом Вуда. По одинаковой интенсивности флуоресценции опыта и контроля с одной из стандартных пробирок судят о количестве витамина В₂. Из данных пробирки вычитают данные контроля и, учитывая разведение испытуемого объёма в 25 раз, производят расчёт содержания рибофлавина в исследуемой пробе в мг:

Х= ( О – К ) х 25

Обязательная литература:

1. Николаев А.Я. Биологическая химия. М.: Высшая школа, 1998.

2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1983.

3. Кушманова О.Д., Ивченко Г.М. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. М.: Медицина, 1983, работы 12, 13, 15, 19.


Дополнительная литература:

1. 
   Биохимия под ред. Е.С. Северина, А.Я. Николаева. М.: ГЭОТАР – мед, 2001.
   
2. Страйер Л. Биохимия (в 3 – томах) 1984, «Мир».
   
3. Р. Мари и др. Биохимия человека (в 2 – х томах). М., 1993, «Мир».
   

Занятие 3. Витамины (контрольное занятие).

Актуальность темы.

Для обеспечения нормального протекания биохимических и физиологических процессов в организме очень важную роль играют витамины. Каждому врачу необходимо знать, какие витамины, в каком количестве входят в состав растительной и животной пищи.

При недостатке или полном отсутствии витаминов возникают гипо- и авитаминозы, а при избытке – гипервитаминозы.

Чтобы правильно поставить диагноз, врач должен знать проявления того или иного заболевания, а также выяснить экзогенные и эндогенные причины их возникновения.

Большинство водорастворимых витаминов входит в состав коферментов, после сочетания которых с апоферментами образуются энзимы, участвующие в жировом, белковом и углеводном обменах. Жирорастворимые витамины влияют на генетический аппарат клетки и биосинтез белков.

Учебные и воспитательные цели:

1. 
   Общая цель: выработать умения и сформировать навыки использования знаний о витаминах, механизме действия, явлениях недостаточности, значении в практической деятельности врача-педиатра.
   

Вопросы для самостоятельной работы студентов во внеурочное время:

1. 
   Понятие о витаминах и использование их в медицинской практике. Заслуги ученых в развитии учения о витаминах.
   
2. Классификация витаминов.
   
3. Понятие о гипо-, гипер- и авитаминозах, причинах их возникновения.
   
4. Механизм действия водорастворимых и жирорастворимых витаминов.
   
5. Суточная потребность в витаминах, влияние различных факторов на суточную потребность.
   
6. Что такое провитамины, условия превращения их в активные формы.
   
7. Антивитамины, биологическая роль, примеры.
   
8. Витамин А, суточная потребность, химическое строение, явления недостаточности, биологическая роль.
   
9. Витамин Д, суточная потребность, химическое строение, явления недостаточности, биологическая роль.
   
10. Витамин Е, суточная потребность, химическое строение, явления недостаточности, биологическая роль.
    
11. Витамин К, суточная потребность, химическое строение, явления недостаточности, биологическая роль.
    
12. Витамин РР, суточная потребность, химическое строение, явления недостаточности, биологическая роль.
    
13. Витамин С, суточная потребность, химическое строение, явления недостаточности, биологическая роль.
    
14. Витамин В1, суточная потребность, химическое строение, явления недостаточности, биологическая роль.
    
15. Витамин В2, суточная потребность, химическое строение, явления недостаточности, биологическая роль.
    
16. Витамин В6, суточная потребность, химическое строение, явления недостаточности, биологическая роль.
    
17. Витамин В12, суточная потребность, химическое строение, явления недостаточности, биологическая роль.
    
18. Фолиевая кислота.
    
19. Пантотеновая кислота.
    
20. Биотин.
    
21. Определить наличие витамина С в моче.
    

Контроль результатов усвоения темы проводится путем контроля ''на входе'' – претест (исходный уровень знаний) и контроль усвоения итогового уровня знаний (пост-тест) путем:

1. 
   решения ситуационных задач;
   
2. ответов на вопросы тест-контроля;
   
3. ответов на контрольные вопросы билета по данной теме.
   

Методические указания студентам по выполнению программы самоподготовки:

1. 
   ознакомьтесь с целями практического занятия и самоподготовки;
   
2. восстановите приобретенные на предыдущих курсах и ранее изученным темам знания;
   
3. усвойте основные понятия и положения, касающиеся темы занятия;
   
4. выполните контрольное задание.
   

Обязательная литература:

1. 
   Материал лекций.
   
2. Николаев А.Я. Биологическая химия. М.: «Высшая школа», 1989.
   
3. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: «Медицина», 1990, с.
   

133-169.

4. Методическая разработка по определению витамина С в моче.
   

Дополнительная литература:

1. 
   Матусис Н.И. Витамины, антивитамины, - М.: Советская Россия, 1975.
   
2. Шилов П.Н., Яковлев Т.М. Основы клинической витаминологии, - М.: Медицина, 1974.
   
3. Обербайль К. Витамины – целители (пер. с нем. С. Борича, И. Лившиц – спутники нашего здоровья), - Л.: Парадокс, 1997.