Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте химическую природу и строение ферментов.

2. Каково строение активного центра фермент? Что такое аллостерический центр?

3. Приведите примеры изоферментов; мультимолекулярных ферментных систем.

4. По какому признаку классифицируют ферменты?

5. Опишите механизм действия ферментов.

6. В чем различие теорий Фишера и Кошланда?

7. Как влияют изменение рН и температуры на скорость ферментативных реакций?

9. Что понимают под специфичностью действия ферментов?

9. Как осуществляется регуляция активности ферментов?

10. Какие Вам известны типы ингибирования ферментов?

11. Как на практике можно осуществить определение активности ферментов?

12. Приведите примеры использования ферментов в медицине.

3. Витамины

Витамины (от лат. vita-жизнь) – пищевые незаменимые факторы, которые, присутствуя в небольших количествах в пище, обеспечивают нормальное развитие организма человека и животных и адекватную скорость протекания биохимических и физиологических процессов.

Витамины представляют сборную в химическом и физическом отношении группу органических соединений. Физиологическое действие витаминов также весьма различно.

Еще 100 лет назад считали, что для нормальной жизнедеятельности организма человека достаточно поступления белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и воды. Оказалось, что существуют особые болезни, развитие которых связано с неполноценным питанием (цинга, бери-бери).

В количественном отношении потребность в витаминах ничтожна: человек в среднем должен потреблять ежедневно 0,1 - 0,2 г витаминов. Во многих случаях витамины являются составными частями ферментов.

Авитаминозы – болезни, возникающие при полном отсутствии в пище или полном нарушении усвоения какого-либо витамина.

Гиповитаминозы – недостаточное поступление витаминов с пищей или неполное их усвоение.

Гипервитаминозы – патологические состояния, связанные с поступлением чрезмерно больших количеств витаминов в организм.

Причины гипо- и авитаминозов у человека и животных обычно делят на экзогенные и эндогенные. К экзогенным относится недостаточное поступле витаминов или полное отсутствие их в пище. Эндогенными причинами служат: а) повышенная потребность в витаминах при некоторых физиологических и патологических состояниях (беременность, тиреотоксикоз); б) нарушение процесса всасывания витаминов при заболеваниях пищеварительного тракта; в) усиленный распад витаминов в кишечнике вследствие развития в нем микрофлоры; г) болезни печени, поджелудочной железы, сопровождающиеся нарушением всасывания жиров и, соответственно, жирорастворимых витаминов.

В настоящее время используется классификация, основанная на растворимости витаминов.

3.1. Жирорастворимые витамины

Витамин А (ретинол). Витамин А имеет несколько витамеров.

Витамеры – вещества, сходные по химическому строению и обладающие физиологическим действием, характерным для того или иного витамина.

Окисляясь в организме при участии биокатализатора, ретинол превращается в ретиналь, тоже обладающий активностью витамина А:

Витамин А влияет на барьерную функцию кожи, слизистых, проницаемость клеточных мембран и биосинтез гликопротеинов, участвует в процессе светоощущения, входя в состав светочувствительный пигмента родопсина.

Недостаточность витамина А ведет к торможению роста, снижению массы тела, поражению кожи, слизистых оболочек и глаз («куриная» (ночная) слепота).

Витамин А содержится в печени, яичном желтке, молоке, масле; провитамин А (каротин) - в красномякотных овощах. Суточная потребность – 2,7 мг. У человека основным органом, в котором откладывается про запас витамин А, является печень.

Описаны случаи гипервитаминоза А при употреблении в пищу печени белого медведя, тюленя, моржа, в которой содержится много свободного витамина А. Гипервитаминоз может развиться и в результате приема больших количеств рыбьего жира и препаратов витамина А. При гипервитаминозе характерно воспаление глаз, выпадение волос, головные боли, диспепсические расстройства (тошнота, рвота).

Витамин D (кальциферол) в организме человека существует в виде форм D₂ и D₃. Предшественник витамина D₂ (эргокальциферола) – эргостерин. Предшественник витамина D₃ (холекальциферол) – холестерол. Эргостерол и холестерол переходят в активную форму под действием солнечного облучения.

Кальциферолы участвуют в регуляции процессов всасывания кальция и фосфора в кишечнике, в остеогенезе, в синтезе мРНК, Са-связывающих белков и гормонов.

Недостаток витамина D в детском возрасте приводит к рахиту. Наблюдаются размягчение костей, их искривление; утолщения на костно-хрящевой границе ребер; большая голова, увеличенный живот (гипотония мышц). Авитаминоз D у взрослых ведет к остеопорозу (вымывание солей из костной ткани, в результате чего кости становятся хрупкими).

Гипервитаминоз D наблюдается при приеме очень высоких доз витамина и может привести к смертельному исходу. Наблюдается усиление отложения фосфатов в костях и некоторых внутренних органах.

Витамин D содержится в продуктах животного происхождения - сливочном масле, печени, желтке яиц и жире. Суточная потребность – 10 мкг, для детей – 20-25 мкг. Для профилактики рахита в детском возрасте рекомендуется УФ-облучение.

Витамин Е (токоферол) (от греч. токос – потомство, феро – несу) получил свое название, т.к. было установлено, что он регулирует процесс размножения у крыс.

Витамин Е – один из самых сильных природных антиоксидантов. Он защищает полиненасыщенные жирные кислоты и липиды клеточных мембран от окисления.

При отсутствии или недостатке витамина Е у человека и животных нарушается эмбриогенез и наблюдаются дегенеративные изменения репродуктивных органов. Развиваются дегенерация спинного мозга и паралич конечностей, жировая инфильтрация печени, мышечная дистрофия, биохимические изменения в мышцах.

Источники витамина Е - растительные масла, салат, капуста и зерновые продукты. Витамин Е откладывается в мышцах, поджелудочной железе, жировой ткани, поэтому развитие авитаминоза почти не наблюдается. Суточная потребность – 5 мг.

Витамин К (филлохинон).

Регулирует процесс свертывания крови. При недостатке его могут возникать самопроизвольные носовые кровотечения, кровавая рвота, внутренние кровоизлияния. Авитаминоз К встречается редко – смешанная пища достаточно богата им; кишечная микрофлора способна синтезировать витамин К.

Препарат «викасол» является производным витамина К₃.