Лабораторно-практическое занятие №24

Тема: Гидровитамины, строение, биологическая роль, суточная потребность, гипо- и гипервитаминозы

Цель: Изучить особенности строения, механизма действия, уровень токсичности водорастворимых витаминов. Ознакомиться с основными звеньями патогенеза гиповитаминозов. Научиться качественному и количественному определению незаменимых пищевых факторов в продуктах.

Значение: Оценка витаминного статуса отдельных групп населения свидетельствует о повсеместном распространении дефицита витаминов С, В₁, В₂, В₆, В₉ (фолиевой кислоты). Особенности недостатка незаменимых пищевых факторов следующие: 1) обычно это сочетанная недостаточность нескольких витаминов - полигиповитаминоз; 2) регистрируется независимо от сезона, даже в летне-осенний период; 3) у детей, беременных и кормящих женщин сочетается с малым поступлением железа (скрытые и явные формы витаминно-железодефицитной анемии); 4) связан с дисбалансом макро- и микроэлементов (йода, селена, кальция, фтора и др.); 5) является уделом практически всех групп населения. Дефицит витамина В₆, фолиевой кислоты и кобаламина служит причиной синдрома гипергомоцистеинемии - фактора риска развития сердечно-сосудистой патологии, а недостаток витаминов-антиоксидантов усиливает повреждающее воздействие ионизирующего излучения на организм, провоцируя онкозаболевания.

Исходный уровень:

1.Строение и свойства гетероциклов (пиридина, пиримидина). Понятие о сопряжении, свойства сопряжённых систем.

2. Кофермент, апофермент, холофермент – строение, био. роль.

3. Классификация ферментов, характеристика отдельных классов.

4.Тканевое дыхание: строение промежуточных переносчиков, механизм их действия.

5.Реакции окислительного декарбоксилирования ПВК и цикла трикарбоновых кислот; строение ПВК- и 2-оксоглутарат-дегидрогеназных комплексов.

6.Пентозофосфатный путь окисления глюкозы, основные ферменты процесса, их коферменты.

7.Реакции трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот.

8.Обмен отдельных аминокислот (фенилаланина, тирозина, триптофана, метионина, цистеина). Реакции метилирования.

9.Тиоредоксиновая система, её роль.

10.Понятие о ПОЛ. Антирадикальная система организма, её формы. Глутатион, его функция.

11.Варианты аэробного распада различных жирных кислот. Синтез высших жирных кислот и холестерола.

12.Липопротеиды, классификация, обмен. HS-КоА, его участие в реакциях ацилирования.

13. Кровь, ее составные части, их функции.

14. Понятие о строении соединительной, эпителиальной тканей, их функциях. Особенности строения белков соединительной ткани (коллагена, эластина, ретикулина, кератина). Коллагеназа, эластаза, их роль.

15.Понятие об анемиях, дерматитах, стоматитах.

Вопросы для самоподготовки:

1. Витамин В₁. Строение тиаминдифосфата, его коферментные функции. Тиаминтрифосфат, его значение для центральной нервной системы.

2. Бери-бери – экзогенный гиповитаминоз витамина В₁. Клинические симптомы заболевания. Пищевые источники, суточная потребность, токсичность тиамина.

3. Активные формы витамина В₆. Участие данного незаменимого пищевого фактора как кофермента энзимов в реакциях метаболизма (дезаминирования, декарбоксилирования, трансаминирования).

4. Экзогенный и первичные эндогенные гиповитаминозы витамина В₆ (пиридоксинзависимая анемия, пиридоксинзависимые судороги). Их клинические проявления. Природные источники, суточная потребность пиридоксина.

5. Витамины, участвующие в регуляции кроветворения (В₁₂ и В_с).Особенности усвоения организмом, суточная потребность, биологическая роль. Мегалобластическая злокачественная макроцитарная анемия Аддисона-Бирмера как вариант гиповитаминоза. Использование кобаламина и фолиевой кислоты в клинике. Их токсичность.

6. Витамины, нормализующие проницаемость сосудистой стенки: витамины С и Р, химическая природа, механизмы их действия.

7. Природные источники аскорбиновой кислоты и биофлаваноидов, суточная потребность. Цинга – экзогенный полигиповитаминоз витаминов С и Р. Токсичность.

8. Витамины - компоненты коферментов дегидрогеназ. Особенности строения НАД⁺, НАДФ⁺, ФМН, ФАД. Основные клинические проявления гиповитаминозов; пищевые источники, суточная потребность. Токсичность никотинамида.

9. Участие биотина и витамина В₃ в обмене жирных кислот. Принцип строения HSКоА, его роль в реакциях ацилирования, значение. Симптомы гиповитаминозов; суточная потребность, источники. Токсичность.

Литература

Основная:

1. Лекции «Гидровитамины. Отдельные представители. Роль в организме, патология».

2. Биологическая химия: Учебник / Е.С. Северин, Т.Л. Алейникова, Е.В. Осипов, С.А. Силаева. – М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2008. – С. 30 - 32.

3. Николаев А.Я. Биологическая химия. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – С. 69-70; 181-187.

4. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1998. – С. 248.

5.Никитина Л.П., Соловьева Н.В. Клиническая витаминология (Учебное пособие). – Чита, 2002. – С.36-74.

6.Ситуационные задачи по биохимии: Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Л.П.Никитина, А.Г.Гомбоева, Н.В.Соловьева и др. – 2-е изд., испр. и доп. - Чита, 2003. – С. 22-24.

7. Патохимия наследственных болезней. Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Никитина Л.П., Гомбоева А.Ц., Соловьева Н.В. – Чита, 2008. – С.84-89.

8. Основные принципы рационального питания. Витамины как важнейшие пищевые факторы: Учебное пособие для студентов лечебного и педиатрического факультетов // Никитина Л.П., Соловьева Н.В., Елизарова Т.В., Цыдендамбаев П.Б. – Чита, 2008. – С.63-88.

9. Биохимия. Биологически активные вещества: витамины и гормоны: Учебное пособие / под ред. Б.С. Хышиктуева. – Чита: ЧГМА, 2009. – С. 27 – 56.

Дополнительная:

1.Биохимия / Под ред. Е.С.Северина.-М.:ГЭОТАР-МЕД, 2005.-С.125-132; 133.

2.Биохимия (в вопросах и ответах) (Учебное пособие для студентов мед. вузов в вопросах и ответах) / Т.П.Вавилова, О.Л.Евстафьева. – М.: ВЕДИ, 2005.- С.28-32.

3.Биохимия. Тесты и задачи: Учеб. пособие для студ. мед. вузов / Под ред. Е.С.Северина. – М.: ВЕДИ, 2005. – С.63-67.

4. Биохимия. Тестовые вопросы: Учебное пособие/ Под ред. Д.М.Зубаирова. – М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2008. – С.76-106.

5. Биологическая химия: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. завед / Под ред. Н.И. Ковалевской. – М.: Издат. Центр «Академия», 2005. – С.86-95.

6. Витамины и минеральные вещества: Полная энциклопедия / Сост. Т.П.Емельянова. – СПб.: ЗАО «Весь», 2000. – С.50-53, 108–113.

7.Коровина Н.А. Витаминно-минеральная недостаточность / Н.А.Коровина // Руc. мед. ж. – 2003. – Т.11, №28. – С. 1614 – 1616.

8.Морозкина Т.С. Витамины: Краткое руководство для врачей и студентов. / Т.С.Морозкина, А.Г.Мойсеёнок. – Мн.: ООО «Асар», 2002. – С.58-112.

9. Основы патохимии / А.Ш.Зайчик, Л.П. Чурилов.-СПб, 2001.- С.360-381.

10. Щербак И.Г. Биохимия: Учебник. – СПб.: СПбГМУ, 2005. – С.410 -411.

11.Витаминзависимые состояния (Методичка для самостоятельной работы).

Лабораторная работа

24.1. Диазореакция на витамин В₁

В настоящее время установлены механизмы действия для большинства гидровитаминов. В организме данные незаменимые факторы в основном входят в состав коферментов различных энзимов. Их дефицит в пище или нарушение синтеза соответствующего апо- или кофермента могут спровоцировать развитие симптомов гиповитаминоза.

Ход определения

К 10 каплям диазобензолсульфокислоты прибавьте небольшое количество порошка тиамина (на кончике шпателя) и 5-7 капель 10%-го раствора соды. Появляется жёлтая окраска жидкости, переходящая через несколько минут в розовую. В щелочной среде тиамин с диазореактивом образует сложное соединение, окрашенное в оранжевый или розовый цвет.

24. 2. Доказательство восстанавливающих свойств витамина В₂

Реакция основана на способности рибофлавина участвовать в окислительно-восстановительных процессах. Источником водорода служит взаимодействие соляной кислоты с металлическим цинком. Выделяющийся при этом газ восстанавливает рибофлавин (раствор желтого цвета) через розовый (или красный) родофлавин (промежуточный продукт) в бесцветное соединение - лейкофлавин.

Ход определения

В пробирку налейте 10 капель 0,025% раствора рибофлавина, добавьте 5 капель соляной кислоты (конц.) и кусочек металлического цинка. Тотчас наступает бурное выделение пузырьков водорода, жидкость постепенно окрашивается в розовый цвет, затем окраска бледнеет, и, наконец, раствор обесцвечивается.

При взбалтывании с участием кислорода воздуха лейкосоединение вновь окисляется в рибофлавин. Описанная реакция демонстрирует механизм действия ФАД-зависимых дегидрогеназ в процессе тканевого дыхания.

24. 3. Реакция витамина В₆ с хлорным железом

При взаимодействии витамина с хлорным железом образуется комплексное соединение типа фенолята железа, окрашенное в красный цвет.

Ход определения

В пробирку внесите 5-10 капель 5% раствора витамина В₆ и добавьте 1-2 капли 5% раствора хлорида железа (III). После встряхивания смеси возникает красная окраска жидкости. Реакция обусловлена наличием в молекуле пиридоксина фенольного гидроксила в 3-м положении пиридинового кольца.