Витамины (от лат. vita — жизнь), группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания человека, животных и других организмов в ничтожных количествах по сравнению с основными питательными веществами (белками, жирами, углеводами и солями), но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.
Первоисточником В. служат главным образом растения. Человек и животные получают В. непосредственно с растительной пищей или косвенно — через продукты животного происхождения. Важная роль в образовании В. принадлежит также микроорганизмам. Например, микрофлора, обитающая в пищеварительном тракте жвачных животных, обеспечивает их витаминами группы В. Витамины поступают в организм животных и человека с пищей, через стенку желудочно-кишечного тракта, и образуют многочисленные производные (например, эфирные, амидные, нуклеотидные и др.), которые, как правило, соединяются со специфическими белками и образуют многие ферменты, принимающие участие в обмене веществ. Наряду с ассимиляцией в организме непрерывно совершается диссимиляция В., причём продукты их распада (а иногда и малоизменённые молекулы В.) выделяются наружу. Недостаточность снабжения организма В. ведёт к его ослаблению, резкий недостаток В. — к нарушению обмена веществ и заболеваниям — авитаминозам, которые могут окончиться гибелью организма. Авитаминозы могут возникать не только от недостаточного поступления В., но и от нарушения процессов их усвоения и использования в организме.
Не все животные нуждаются в полном комплексе В., отдельные виды животных могут самостоятельно синтезировать те или иные В. В то же время многие плесневые и дрожжевые грибы и различные бактерии развиваются на искусственных питательных средах только при добавлении к этим средам вытяжек из растительных или животных тканей, содержащих витамины. Таким образом, витамины необходимы для всех живых организмов.
У каждого Витамина есть свое буквенное обозначение. Есть общепринятая классификация. По химическому строению и физико-химическим свойствам (в частности, по растворимости) витамины делят на 2 группы на водорастворимые и жирорастворимые.
К важнейшим водорастворимым витаминам относятся:
- витамин С (аскорбиновая кислота). Содержится в растительных продуктах (фрукты, ягоды, овощи). Особенно богаты витамином С сушеные плоды шиповника, черная смородина, черноплодная рябина, лимоны, красный перец, хрен, петрушка, укроп. Витамин С повышает сопротивляемость организма к инфекциям, активно участвует в процессах обмена веществ, белков и углеводов, стимулирует кроветворение, способствует всасыванию железа. Применяют его также при различных видах кровотечений, инфекционных заболеваниях, отравлениях и пр. Оказывая положительное действие на обмен холестерина, способствует понижению его содержания в крови и играет важную роль в профилактике атеросклероза. Наиболее характерным проявлением отсутствия или недостаточности витамина С в организме человека является цинга: расшатываются зубы, развиваются кровоточивость десен, кровоизлияния в кожу, мышцы, внутренние органы, суставы вследствие повышенной проницаемости капилляров, возникает язвенный стоматит. При скрытых формах недостаточности витамина С, особенно весной, наблюдаются быстрая утомляемость, снижение работоспособности, мышечная слабость, снижение аппетита, пониженная сопротивляемость организма к инфекциям. Крайне плохо усваивается витамин С у курильщиков;
- витамин Р. Основным источником витамина являются листья чайного растения, гречиха, плоды цитрусовых, шиповника, ягоды черноплодной рябины, черной смородины, капуста кочанная и цветная, салат, петрушка. Совместно с витамином С (способствует усвоению витамина С) укрепляет стенки кровеносных сосудов, предотвращая кровоточивость, уменьшает их хрупкость и проницаемость;
- группа витаминов В:
- витамин В1 (тиамин) - содержится главным образом в мучных, мясных, молочных продуктах и некоторых овощах. Богаты витамином В1 свинина, говяжья печень, гречневая и овсяная крупа; в значительных количествах он содержится также в хлебе ржаном и пшеничном, особенно грубого помола, яичном желтке, сыре, картофеле, цветной капусте, зеленом горошке, в меньших количествах - в сметане, молоке, в некоторых ягодах, овощах, фруктах. Особенно богаты витамином В1 дрожжи. Витамин В1 участвует в обмене углеводов, а также белков, жиров. При гиповитаминозе В1 наблюдаются мышечная слабость, покалывание по ходу нервов, расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта (запоры), нарушение сна, повышенная утомляемость, нередко головная боль, психическая подавленность;
- витамин В2 (рибофлавин). Им наиболее богаты пивные дрожжи; в значительном количестве содержится также в яйцах, молоке, сыре, мясных, рыбных продуктах, хлебе ржаном, пшеничном, гречневой крупе. Овощи, фрукты, ягоды бедны рибофлавином. Витамин В2 участвует в процессах углеводного, белкового и жирового обмена, роста тканей, в поддержании нормальной зрительной функции глаз. При В2-гипо- и авитаминозе наблюдаются слабость, головная боль, болезненность в углах рта с появлением трещин и корочек, нарушение сумеречного зрения, воспаление глаз (зуд, резь), чувство жжения языка, кожи;
- витамин РР (никотиновая кислота). Основной источник — пивные дрожжи, мясо, пшеничные отруби, гречневая крупа, пшеничный хлеб, зеленый горошек, в меньших количествах содержится в рыбе, коровьем молоке, яйцах, ржаном хлебе, крупах, картофеле, цветной капусте и других овощах, а также во фруктах и ягодах. Витамин РР оказывает положительное влияние на выделительную функцию желудка (повышает кислотность желудочного сока) и поджелудочной железы, регулирует двигательную функцию желудка, улучшает углеводный обмен, снижает содержание холестерина в крови, расширяет коронарные сосуды сердца и сосуды конечностей, положительно действует при заболеваниях печени, колитах, язвенной болезни, вяло заживающих ранах, язвах. При недостаточном обеспечении организма витамином РР наблюдается поражение кожи (дерматиты), слизистой оболочки рта (стоматиты), органов пищеварения (энтериты), нервной, эндокринной систем (неврастения, множественные поражения нервов);
- витамин В5 (пантотеновая кислота). Содержится главным образом в печени, почках, яичном желтке, молоке, пшеничных отрубях, дрожжах (вырабатывается также микробами, обитающими в толстой кишке). Витамин В5 участвует в процессах обмена веществ, стимулирует образование гормонов коры надпочечников;
- витамин В6 (пиридоксин). Его относительно много в дрожжах пекарских и пивных, печени животных и рыб, яичном желтке, сельди, треске, зеленом горошке, стручковой фасоли, курином мясе (меньше в говядине), гречневой крупе, грецких орехах, частично синтезируется микробами кишечника. Витамин В6 является ускорителем ряда химических реакций в организме, участвует в обмене белков, жиров (улучшает жировой обмен при атеросклерозе). Недостаток витамина В6 содействует ожирению печени, является причиной нарушений функции нервной системы, вызывает потерю аппетита, тошноту, воспаление языка, образование трещин в углах рта, воспаление красной каймы губ;
- фолиевая кислота. Содержится как в растительных пищевых продуктах (цветная капуста, свекла, картофель, шпинат, зеленый горошек, бобы, зеленый лук и др.), так и в животных (мясо, печень). Особенно богаты фолиевой кислотой пивные дрожжи. Синтезируется также микроорганизмами кишечника. Фолиевая кислота стимулирует кроветворение (вместе с витамином В12), стимулирует процессы роста, уменьшает отложение жира во внутренних органах;
- витамин В12. В сравнительно больших количествах содержится в печени и почках, сардинах, сельди атлантической, в малых количествах — в молоке, яичном желтке и других продуктах животного происхождения; синтезируется также микроорганизмами кишечника. Всасываясь в кишечнике, витамин В12 откладывается в печени, откуда поступает в костный мозг и участвует в процессе кроветворения. Является также фактором роста, нормализует функцию печени, положительно влияет на процессы восстановления нервных стволов, понижает содержание холестерина в крови при атеросклерозе. Недостаток витамина В12 ведет к развитию тяжелой формы малокровия — пернициозной анемии;
- витамин B15 (пангамат кальция). Источником его являются семена злаковых и других растений, пивные дрожжи, некоторые продукты животного происхождения (печень). Ускоряет химические реакции в тканях, предотвращает ожирение печени, снижает содержание холестерина в крови, улучшает кровообращение в сосудах сердца, конечностей, мозга;
- витамин U. Обнаружен в овощах и фруктах, особенно в значительном количестве в капусте белокочанной, цветной, свекле, спарже, петрушке, сельдерее, помидорах, капустном, томатном и других овощных соках. Капустный сок обладает способностью предупреждать развитие язвенной болезни, содействует рубцеванию язв, эффективен также при атеросклерозе.
Важнейшие жирорастворимые витамины:
- витамин А (ретинол). Богатым источником витамина А являются сливочное масло, яичный желток, печень некоторых рыб (треска, морской окунь), говяжья печень, молоко и особенно рыбий жир. Так называемый каротин является веществом, близким по составу к витамину А (провитамин А), содержится во многих овощах и фруктах (морковь, шпинат, салат, щавель, зеленый лук, тыква, помидоры, абрикосы, апельсины, черная смородина и др.); в печени он превращается в витамин А (каротин, как и витамин А, хорошо растворяется в жирах, и поэтому овощи, богатые каротином, лучше готовить с маслом; их не следует оставлять надолго неиспользованными, особенно при ярком свете, так как, являясь весьма нестойкими соединениями, витамин А и каротин быстро разрушаются).Витамин А является одним из важнейших факторов роста, участвует в обмене белков, жиров и углеводов, обеспечивает нормальную деятельность органа зрения, повышает устойчивость организма к заболеваниям слизистых оболочек дыхательных путей и кишечника и в целом к инфекциям. При его недостаточности может развиться сухость слизистых оболочек рта, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, а также глаз, что ведет к развитию бельма и потере зрения. Ранним признаком недостаточности витамина А является так называемая куриная слепота (ухудшение зрения с наступлением вечера). Кроме того, отмечаются снижение аппетита, похудание, повышенная утомляемость, сухость кожи (шелушение), образование угрей, наклонность к гнойничковым- поражениям кожи, сухость и тусклость волос, ломкость; нарушается выделительная функция желудка со снижением кислотности, развиваются поносы;
- витамин О (антирахитический фактор). Содержится только в продуктах животного происхождения. Наиболее богат им рыбий жир; содержится также в сливочном масле, яичном желтке, молоке. Играет большую роль в формировании костного скелета, регулирует обмен кальция и фосфора в организме. Потребность в витамине О в обычных условиях покрывается частично за счет пищи, но главным образом за счет образования его в коже человека под влиянием солнечного света (ультрафиолетовые лучи). При недостаточности витамина О у детей развивается рахит, у взрослых — размягчение костей. С осторожностью следует назначать его лицам пожилого возраста, так как препарат может способствовать развитию атеросклероза, вести к отложению кальция во внутренних органах и расстройствам пищеварения;
- витамин Е. Содержится во многих пищевых продуктах: в растительных маслах (подсолнечное, кукурузное и др.), зеленых частях растений (салат, петрушка, зеленый лук), кукурузе, горохе, овсе, сливочном масле, яичном желтке и других продуктах литания. Витамин Е участвует в обмене углеводов, жиров и белков, оказывает положительное влияние на мышечную деятельность, поддерживает структурную целостность клеток (препятствует чрезмерному окислению так называемых мембранных структур и тем самым преждевременному старению человеческого организма), способствует нормальному течению беременности. При недостаточности витамина Е утрачивается способность к нормальному вынашиванию плода (самопроизвольные выкидыши);
- витамин К. Содержится главным образом в зеленых частях растений (шпинат, салат, тыква, капуста), а также в помидорах, соевом масле, свиной печени; вырабатывается частично бактериями, населяющими толстую кишку. Витамин К оказывает выраженное кровоостанавливающее действие при кровоточивости (при его недостатке наблюдается понижение способности крови к свертыванию, что вызывает кровотечения).
17. Цитология, её цели, задачи, предмет изучения, этапы развития.
Цитология (греч. kytos — ячейка, клетка) — наука о клетке.
Предметом ее изучения является клетка как структурная и функциональная единица жизни.
В задачи цитологии входит изучение строения и функционирования клеток, их химического состава, функций отдельных клеточных компонентов, познание процессов воспроизведения клеток, приспособления к условиям окружающей среды, исследование особенностей строения специализированных клеток, этапов становления их особых функций, развития специфических клеточных структур и др. Для решения этих задач в цитологии используются различные методы.
I этап (XVII—XVIII вв.). Создание материально-технической базы для развития микроскопических исследований: изобретение микроскопа, его усовершенствование, первые микроскопические исследования (Галилей, Дребель, Гук, Гертель и др.).
II этап (XVIII—XIX вв. нач.). Систематические и многообразные исследования, благодаря которым в умах ученых формируются две идеи: 1. Идея о клеточном строении, подготовленная исследованиями Р.Гука, М.Мальпиги, Н.Грю, А.Левенгука, Я.Пуркинье, П.Горянинова, Т.Шванна. 2. Идея о клеточном развитии организмов (П.Горянинов, К.Вольф, М.Шлейден и др.).
Эти две идеи легли в основу клеточной теории, сформулированной в 1939г. Т.Шванном. Согласно этой теории, клетка является основой развития и строения живых организмов.
III этап (2-я пол. XIX в.). Дальнейшее развитие основных положений клеточной теории; уточнение деталей структуры основных составных частей клетки с помощью светового микроскопа; изучение функции клетки (Р.Ремак, В.Флемминг, В.Ру, О.Гертвиг, Э.Страсбурге и др.).
IV этап (XX в.). Изучение структуры и функции клетки с применением новейших методов исследования – электронная микроскопия, цитохимия, авторадиография, люминисцентная и другие специальные виды световой микроскопии (И.Шпек, Ф.Шостранд, П.Паллад, И.Уотсои, Ж.Крик, Д.Михлин, А.Поликар, Д.Насонов и др.).
18.Клеточная теория, её основные положения и их краткая характеристика.
Маттис Шлейден и Теодор Шванн в 1839 г. создают клеточную теорию. В работе «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» (1839) Т. Шванн сформулировал основные положения клеточной теории, которые затем неоднократно дополнялись и уточнялись.
Современная клеточная теория включает следующие положения:
1. Все живые организмы состоят из клеток. Клетка – структурная, функциональная единица живого, основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого;
2. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологичны) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ.
3. Размножение клеток происходит путём их деления, и каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки.
4. В сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.
5. Клеточное строение организмов – свидетельство того, что все живые организмы имеют единое происхождение.
