Билет 13 Гетероциклы, алкалоиды, изопреноиды, вещественная регуляция организмов — характеристика приведённых групп природных веществ и их значение, гормоны, ферменты, витамины

Гетероциклическими называют соединения циклического строения, содержащие в цикле не только атомы углерода, но и атомы других элементов (гетероатомы).

Гетероциклические соединения – самая распространенная группа органических соединений. Они входят в состав многих веществ природного происхождения, таких как нуклеиновые кислоты, хлорофилл, гем крови, алкалоиды, пенициллины, многие витамины. Гетероциклические соединения играют важную роль в процессах метаболизма, обладают высокой биологической активностью. Значительная часть современных лекарственных веществ содержит в своей структуре гетероциклы

АЛКАЛОИДЫ

(от позднелат. alcali-щёлочь и греч. eidos-вид), азотсодержащие орг. основания прир. (преим. растительного) происхождения. Помимо С, Н и N молекулы А. могут содержать атомы S, реже-С1 или Вг. Обычно А. присваивают тривиальные названия, используя видовые или родовые названия алкалоидоносов в сприбавлением суффикса "ин", напр. атропин (выделен из растения Atropa belladonna), стрихнин (выделен изStrychnos nux Vomica). Наиб. принятая классификация А. основана на строении углеродно-азотного скелетамолекулы (напр., изохинолиновые алкалоиды, пептидные алкалоиды, пиридиновые алкалоиды, пуриновыеалкалоиды, хиназолиновые алкалоиды, хинолиновые алкалоиды). А.классифицируют также по филогенетич. признаку, объединяя в одну группу все соед., выделенные израстений одного рода (напр., алкалоиды дафнифиллума, алкалоиды ипекакуаны, алкалоиды ликоподиума). Иногда А. систематизируют по их биогенетич. предшественникам, различая группы А., в биосинтезе к-рыхучаствуют орнитин и пролин, лизин, фенилаланин, триптофан, антраниловая к-та и гистидин. Однако такаяклассификация часто не позволяет однозначно отнести тот или иной А., особенно сложной структуры, копределенной группе.

Выделено неск. тысяч А. Содержание их в растениях невелико (0,001-2%), однако известны уникальныерастения, в к-рых оно достигает 10-18% (напр., хинное дерево, листья табака, трахелантус). Часто А. локализуются лишь в определенных органах растения, напр. в листьях, семенах, клубнях, корнях, коре. Хим. структура и содержание А. в растении обычно сильно зависят от периода вегетации растения и места егопроизрастания. Многие А., особенно сложного строения (напр., морфин, хинин), специфичны для растенийопределенных родов и даже семейств, что широко используется для установления их филогенетич. родства.

Большинство А.-гетероциклич. соединения. В растениях они существуют обычно в виде солей орг. к-т.

А. экстрагируют (обычно с помощью СНС1₃ или С1СН ₂ СН ₂ С1) из предварительно смоченного щелочнымиагентами (NH₄OH, Na₂CO₃ и др.) растит. сырья либо непосредственно из этого сырья водным р-ром к-ты илиспиртом, напр. метанолом, этанолом.

Структурное многообразие и относит. доступность А. позволяют широко использовать их в кач-ве модельныхсоед. при изучении взаимосвязи структуры с физиол. активностью или физ.-хим. св-вами. Нек-рые А.-сильныеяды (напр., стрихнин, тубокурарин). Многие А. обладают специфическим, зачастую уникальным физиол. действием и используются в медицине (напр., атропин, кодеин, кофеин, папаверин, эфедрин).

 



ИЗОПРЕНОИДЫ

обширная группа прир. соед. с регулярным строением углеродного скелета (открытой или изоциклич. структуры), содержащего изопентановые звенья

(насыщенные и ненасыщенные), связанные за редким исключением (т. наз. нерегулярные И.) в строгоопределенном порядке ("голова к хвосту") - т. наз. изопреновое правило Ружички. И. подразделяют на терпены и их производные, смоляные кислоты, стероиды и полиизопреноиды (см., напр., Каучукнатуральный). И. образуются в живых организмах из уксусной к-ты через промежут. мевалоновую к-туНООССН ₂ С(СН ₃)(ОН)СН ₂ СН ₂ ОН. К И. относятся каротиноиды, напр., витамин А ₁, нек-рые аттрактанты, феромоны, ювенильные гормоны, каучук, гуттаперча.

Гормоны

Гормоны (от греч. Ьогтао — приводить в движение, побуждать). — биологически активные органические вещества, которые вырабатываются железами внутренней секреции и регулируют деятельность органов и тканей живого организма.

Выполняя многочисленные и разнообразные функции, гормоны обладают и соответствующим набором характерных свойств, среди которых важнейшими являются:

• чрезвычайно высокая физиологическая активность — очень малые количества гормонов вызывают весьма значительные изменения в работе органов и тканей;

• дистанционное действие — способность регулировать работу органов, удаленных от железы, вырабатывающей гормон; это становится возможным, потому что гормоны — продукты желез внутренней секреции, доставляются к этим органам с током крови;

• быстрое разрушение в тканях, так как, оказывая очень сильное влияние на работу органов и тканей, гормоны не должны накапливаться в них;

• непрерывное продуцирование (секреция) соответствующей железой вызвано необходимостью постоянного регулирования, более или менее сильного воздействия на работу соответствующего органа в каждый момент времени.

Из анализа характерных свойств гормонов, как мощного средства гуморальной регуляции, ясно, что их образование эндокринными железами должно в каждый момент времени точно соответствовать состоянию организма. Обеспечение этого соответствия осуществляется по принципу обратной связи: не только гормон влияет на контролируемую систему органов и процессы в ней, но и состояние самой системы определяет производительность соответствующей железы, скорость образования и количество вырабатываемого гормона. Например, снижение концентрации глюкозы в крови тормозит секрецию инсулина (гормона, вызывающего уменьшение содержания глюкозы) и ускоряет секрецию глюкагона (гормона, стимулирующего рост концентрации глюкозы в крови). Таким образом, благодаря принципу обратной связи именно гормоны обеспечивают го-меостаз — постоянство состава внутренней среды организма, контроль и регулирование содержания воды, углеводов, электролитов и т. п. в нем.

По химическому строению гормоны делят на:

• стероидные (стероиды);

• гормоны — производные аминокислот;

• пептидные;

• белковые.

Стероидные гормоны (стероиды) формально можно рассматривать как производные гипотетического углеводорода стерана.

 

Стероиды можно разделить на две группы: стероидные половые гормоны и гормоны коры надпочечников. Половые гормоны, в свою очередь, делят на:

• эстрогены — женские половые гормоны, или стероиды, содержащие в молекуле 18 атомов углерода (так называемые С₁₈-соединения). К ним относится, например, эстрадиол С18Н24О2.

Название этого гормона отражает наличие в молекуле двух гидроксильных групп. Очевидно, что строение молекулы эстрадиола позволяет отнести его и к спиртам, и к фенолам. К эстрогенам относятся также:

 

Наличие карбонильной группы отражается в названии эстрона суффиксом -он, название эстриола явно подчеркивает присутствие трех гидроксильных групп в его молекуле;

• андрогены — мужские половые гормоны, или С₁₉-стероиды, в основе молекулы которых лежит скелет молекулы углеводорода сложного строения — андростана:

 

Наиболее важными андрогенами являются тестостерон, дигид-ротестостерон и андростандиол:

 

(химическое название тестостерона — 17-гидрокси-4-андростен-3-он, дигидротестостерона — 17-гидроксиандростан-З-он).

Очевидно, что тестостерон является ненасыщенным кетоно-спиртом, дигидротестостерон и андростандиол можно рассматривать как продукты его гидрирования, а принадлежность андростандиола к многоатомным спиртам и его насыщенный характер отражаются в названии;

• прогестерон и его производные, как и эстрогены, являются женскими половыми гормонами и относятся к С21-стероидам.

Из анализа строения молекулы прогестерона понятно, что он является кетоном и содержит в молекуле две карбонильные группы. Помимо половых гормонов, к стероидам относятся и гормоны коры надпочечников, такие, например, как кортизол, кортикостерон и альдостерон.

 

Сравнив структурные формулы всех этих гормонов, нетрудно заметить, что они имеют много общего, и конечно же в первую очередь «стероидное ядро» молекулы — четыре сочлененных карбо-цикла: три шестиатомных и один пятиатомный.

Теперь, имея представление о стероидах, познакомимся с гормонами — производными аминокислот. К ним относятся известные вам тироксин, адреналин и норадреналин.

Молекулы этих гормонов содержат аминогруппу или ее производные, а молекула тироксина также содержит и карбоксильную группу, т. е. является а-аминокислотой и проявляет все характерные для аминокислот свойства.

Более сложное строение имеют пептидные гормоны, например вазопрессин (условные обозначения аминокислот приведены в таблице 7).

Вазопрессин — пептидный гормон гипофиза, имеющий относительную молекулярную массу М_r = 1084 и содержащий в молекуле девять аминокислотных остатков. Еще большую относительную молекулярную массу (около 3485) имеет пептидный гормон поджелудочной железы глюкагон. Это и понятно, ведь его молекула содержит 29 аминокислотных звеньев. Обозначив остаток аминокислоты символом Am, формулу глюкагона можно записать так: H2N—(Am)29—СООН.

Очевидно, что молекула глюкагона содержит 28 пептидных групп.

Заметим, что структуры глюкагона у всех позвоночных близки или идентичны. Это позволяет получать медицинские препараты глюкагона из поджелудочных желез животных. А расшифровка структуры глюкагона человека позволила наладить его синтез в лабораторных условиях.

Белковые гормоны содержат в молекулах еще большее количество аминокислотных звеньев, объединенных в одну или несколько полипептидных цепей. Так, молекула инсулина содержит в двух полипептидных цепях 51 аминокислотный остаток, а сами цепи соединены двумя дисульфидными мостиками. Относительная молекулярная масса инсулина человека составляет 5807. Установление химической структуры этого белка позволило осуществить полный его синтез в лабораторных условиях, разработать способы трансформации инсулина животных в инсулин человека и осуществить получение этого важного гормона методами генной инженерии.

Другой белковый гормон — соматотропин имеет относительную молекулярную массу около 21 500, полипептидная цепь его молекулы содержит 191 аминокислотный остаток и два дисульфидных мостика. В настоящее время уже установлена первичная структура соматотропина человека, овцы, быка.

Необходимо отметить, что молекулы инсулина крупных млекопитающих отличаются аминокислотными остатками всего в четырех положениях из 51, в то время как строение соматотропина в ходе эволюции животных и человека претерпевало значительные изменения и этот гормон приобрел видовую специфичность.

Теперь, зная состав и химическое строение важнейших гормонов, рассмотрим их специфическое влияние на различные физиологические процессы. При этом логично будет сгруппировать гормоны по эндокринным железам, их производящим.

Гормоны поджелудочной железы. Инсулин уже знакомый вам гормон полипептидной природы (первый гормон, который удалось синтезировать химическим путем).

Инсулин резко увеличивает проницаемость стенок мышечных и жировых клеток для глюкозы и не влияет на проницаемость стенок нервных клеток — нейронов. Все процессы усвоения глюкозы происходят внутри клеток, а инсулин способствует транспорту глюкозы в них, следовательно, он обеспечивает усвоение глюкозы организмом, синтез гликогена и накопление его в мышечных волокнах.

При недостаточном образовании инсулина в организме развивается одно из тяжелейших эндокринных заболеваний — сахарный диабет, при котором печень и мышцы резко снижают способность усваивать углеводы, в первую очередь глюкозу.

Недостаток углеводов (медики говорят — «сахара») в клетках вызывает острый клеточный голод, сопровождается избыточным количеством глюкозы в крови (гипергликемия) и ее выделением с мочой. Клетки гибнут от энергетического голода, а ценнейший источник энергии — глюкоза безвозвратно теряется организмом.

Сахарный диабет может приводить к отказу работы конечностей из-за поражения периферийных нервных узлов, нарушению зрения в результате поражения сосудов сетчатки, нарушению функций почек, а также развитию атеросклероза — поражению артерий и нарушению кровообращения.

Основным средством лечения сахарного диабета является строго контролируемый лечащим врачом прием препаратов инсулина.

Увеличивая поступление глюкозы в клетки жировой ткани, инсулин способствует образованию жира в организме.

Этот гормон увеличивает проницаемость клеточных стенок и для аминокислот, а значит, стимулирует синтез белка в клетке.

• Другим гормоном поджелудочной железы является глюкагон, который стимулирует расщепление, гидролиз гликогена в клетках до глюкозы и, таким образом, повышает ее содержание в крови. Кроме того, он стимулирует и расщепление жиров в клетках жировой ткани. Очевидно, что по своему действию глюкагон является антагонистом инсулина, т. е. веществом с противоположным действием на организм.

Гормоны щитовидной железы. Щитовидная железа вырабатывает такие важные гормоны, как трииодтиронин, тетраиодтиронин (тироксин) и тиреокальцитонин. Первые два из них регулируют энергетический обмен в организме. Так, при введении в кровь всего лишь 1 мг тироксина суточный расход энергии человеком увеличивается более чем на 1000 ккал. Трииодтиронин физиологически еще более активен, поэтому его среднее содержание в крови в 20—25 раз меньше, он значительно быстрее разрушается в тканях. Стимулируя резкое увеличение производства энергии, эти гормоны ускоряют расходование клетками всех питательных веществ — жиров, углеводов, белков, увеличивают потребление тканями глюкозы из крови, что, в свою очередь, компенсируется ростом скорости гидролиза гликогена в печени. Трииодтиронин и тироксин регулируют не только энергетические процессы в организме, но и пластические, т. е. ускоряют рост организма. Кроме того, эти гормоны стимулируют и центральную нервную систему, ускоряют и делают более выраженными рефлексы, в том числе сухожильный. Понятно поэтому, почему гиперфункция щитовидной

(железы — избыточное производство гормонов — приводит к непроизвольному дрожанию (тремору) конечностей, а недостаток в пище иода, необходимого для синтеза трииодтиронина и тироксина, вызывает разрастание ткани щитовидной железы и образование зоба.

Кроме иодсодержащих гормонов, щитовидная железа синтезирует и еще один важный гормон — тиреокальцитонин. Этот гормон регулирует и контролирует усвоение и обмен кальция в организме. Таким образом, именно тиреокальцитонин «отвечает» за формирование и прочность скелета, а также зубов.

Гормоны надпочечников. Мозговое вещество надпочечников вырабатывает адреналин, который регулирует многие функции организма, в том числе и важнейшую — обмен веществ. Присутствие этого гормона ускоряет расщепление гликогена в печени и мышцах, повышая количество глюкозы в крови, что увеличивает работоспособность скелетных мышц при их утомлении, активизирует возбудимость зрительных и слуховых рецепторов. Следовательно, адреналин способен стимулировать быстрое повышение работоспособности и сопротивляемости организма в чрезвычайных условиях.

Кора надпочечников вырабатывает несколько видов гормонов: минералокортикоиды, такие, как альдостерон и кортикостерон, регулирующие минеральный (солевой) обмен; глюкокортикоиды (кортизон, гидрокортизон), регулирующие белковый, углеводный и жировой обмен; гормоны, половые (андрогены, эстрогены, прогестерон), которые регулируют развитие половых органов в детском возрасте, когда секреция половых желез еще незначительна (до периода полового созревания).

Из минералокортикоидов наиболее активен альдостерон. Этот гормон регулирует количество и баланс ионов Nа⁺ и К⁺ в крови. Недостаток альдостерона снижает концентрацию хлорида натрия в крови и тканевых жидкостях, приводя к резкому снижению кровяного давления, обезвоживанию и гибели организма. Поэтому минералокортикоиды часто называют гормонами жизни. Очевидно, их избыток вызывает задержку жидкости в организме и устойчивое повышение артериального давления — гипертонию (более правильный с медицинской точки зрения термин — артериальная гипертензия).

Наиболее активный из глюкокортикоидов — гормон гидрокортизон стимулирует синтез глюкозы в печени и тем самым повышает ее содержание в крови. Содержание гликогена в печени при этом не снижается, а может даже расти. Этим действие гидрокортизона принципиально отличается от действия адреналина. Кроме того, глюкокортикоиды ускоряют извлечение жиров из жировой клетчатки и их окисление (иногда используют метафору «сгорание») с выделением необходимой организму энергии. Недостаток этих гормонов истощает силы организма, его сопротивляемость неблагоприятным внешним воздействиям и болезням. Поэтому врачи нередко называют глюкокортикоиды противовоспалительными гормонами.

Неудивительно, что под влиянием неблагоприятных факторов, вызывающих состояние нервного и физического напряжения, требующее мобилизации защитных сил (канадский исследователь Селье назвал это состояние «стресс»), организм увеличивает секрецию глюкокортикоидов. Как уже отмечалось выше, «запускает» ускорение синтеза этих гормонов адреналин (теперь понятно, почему его иногда называют гормоном двойного действия: одни процессы он регулирует сам, а для влияния на другие мобилизует минерало-кортикоиды). Таким образом, понятно, что значение адреналина трудно переоценить.

С гормонами половых желез мы уже немного знакомы. До достижения половой зрелости в необходимых количествах они синтезируются корой надпочечников. В зрелом возрасте, когда половая функция организма приобретает большее значение, синтез анд-рогенов и эстрогенов начинают осуществлять специальные мужские и женские половые железы внутренней секреции.

Андрогены, например тестостерон, регулируют формирование и развитие мужских вторичных половых признаков — особенностей скелета, голоса, распределение волосяного покрова на теле, поведение и конечно же развитие и работу мужских половых органов. Тестостерон, кроме того, стимулирует связывание азота в организме, тем самым ускоряя синтез белков и развитие мускулатуры. Поэтому тестостерон, его препараты и родственные соединения — анаболические стероиды (анаболики; от греч. — подъем) — применяются, например, для ускорения развития мышц у спортсменов.

При сравнении строения молекул тестостерона и эстрадиола — знакомых вам основных половых гормонов можно отметить, что они отличаются лишь незначительно — на одну метильную группу и несколько атомов водорода. Но как огромны последствия этих различий! Эстрадиол, как и другие эстрогены, — женские половые гормоны, направляет развитие организма по женскому типу — отвечает за формирование женских вторичных половых признаков, особенностей строения скелета тела, поведения и характера.

Помимо поджелудочной железы, надпочечников и половых желез, гормоны вырабатывает также еще одна не менее важная железа — гипофиз.

 

 

14. Charakteristikaenzymů


stavbaenzymů

rozděleníenzymů

významenzymů

Характеристика ферментов

строение ферментов

классификация ферментов

значение ферментов

 

1. По строению ферменты делятся на простые (однокомпонентные) и сложные (двухкомпонентные). Простой фермент состоит только из белковой части; в состав сложного фермента входит белковая и небелковая составляющие. Иначе сложный фермент называют холоферментом. Белковую часть в его составе называют апоферментом, а небелковую – коферментом. Особенностью сложных ферментов является то, что отдельно апофермент и кофермент не обладают каталитической активностью.

 

В составе как простого, так и сложного фермента, выделяют субстратный, аллостерический и каталитический центры. Каталитический центр простого фермента представляет собой уникальное сочетание нескольких аминокислотных остатков, расположенных на разных участках полипептидной цепи. Образование каталитического центра происходит одновременно с формированием третичной структуры белковой молекулы фермента.

 

Субстратный центр простого фермента - это участок белковой молекулы фермента, который отвечает за связывание субстрата. Субстрат прикрепляется к ферменту за счет различных взаимодействий между определенными боковыми радикалами аминокислотных остатков и соответствующими группами молекулы субстрата. Субстрат с ферментом связывается посредством ионных взаимодействий, водородных связей; иногда субстрат и фермент связываются ковалентно. Гидрофобные взаимодействия также играют определенную роль при связывании субстрата с ферментом. В простых ферментах субстратный центр может совпадать с каталитическим; тогда говорят об активном центре фермента.

 

Аллостерический центр представляет собой участок молекулы фермента, в результате присоединения к которому какого-то низкомолекулярного вещества изменяется третичная структура белковой молекулы фермента, что влечет за собой изменение его активности. Аллостерический центр является регуляторным центром фермента.

 

 

В сложных ферментах роль каталитического центра выполняет кофермент, который связывается с апоферментом в определенном участке. Понятия субстратного и аллостерического центров для сложного фермента и для простого аналогичны.

 

 

2. По типу важнейших химических процессов, лежащих в основе жизни, все ферменты делят на шесть классов:

1. Оксидоредуктазы - ускоряют реакции окисления-восстановления.

2. Трансферазы - ускоряют реакции переноса функциональных групп и молекулярных остатков.

3. Гидролазы - ускоряют реакции гидролитического распада.

4. Лиазы - ускоряют не гидролитическое отщепление от субстратов определенных групп атомов с образованием двойной связи (или присоединяют группы атомов по двойной связи).

5. Изомеразы - ускоряют пространственные или структурные перестройки в пределах одной молекулы.

6. Лигазы - ускоряют реакции синтеза, сопряженные с распадом богатых энергией связей.

 

 

3. Ферменты являются главной составной частью пищеварительных соков. Они действуют, как специфические катализаторы биологического происхождения, во много раз ускоряющие расщепление белков, жиров и углеводов; без ферментов этот процесс невозможен. В состав конечных продуктов, образованных при расщеплении, ферменты не входят. Они вырабатываются в клетках пищеварительных желез и поступают в пищеварительные соки. Ферменты, переваривающие белки, выделяются в виде проферментов, что исключает самопереваривание тканей пищеварительного канала.

 

Все ферменты имеют белковую природу и поэтому разрушаются при нагревании. Они катализируют не только расщепление веществ, но и синтез веществ. Специфичность ферментов заключается в том, что каждый фермент действует только на вещество определенного состава и строения. (Для белков свои, для липидов свои, для углеводов свои)

 

Все пищеварительные ферменты способствуют гидролизу, т. е. присоединению ионов водорода или гидроксильной группы и, следовательно, растворению веществ в воде. Каждый из пищеварительных ферментов действует в среде определенной реакции — либо нейтральной, либо кислой, либо щелочной. Есть ферменты, которые не участвуют в переваривании белков, жиров и углеводов, но превращают в активную форму протеолитические ферменты, выделяемые в неактивном состоянии. Синтез ферментов представляет собой процесс новообразования белка и протекает в организме непрерывно. Практически все процессы обмена веществ в организме происходят при участии ферментов.

 

 

Витамины

Витамины — низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления важнейших процессов, протекающих в живом организме.

Для нормальной жизнедеятельности человека витамины необходимы в небольших количествах, но так как в организме они не синтезируются в достаточном количестве, то должны поступать с пищей в качестве необходимого ее компонента. Их отсутствие или недостаток в организме вызывает гиповитаминозы (болезни в результате длительного недостатка) и авитаминозы (болезни в результате отсутствия витаминов). При приеме витаминов в количествах, значительно превышающих физиологические нормы, могут развиваться гипервитаминозы.

Людям еще в глубокой древности было известно, что отсутствие некоторых продуктов в пищевом рационе может быть причиной тяжелых заболеваний (бери-бери, «куриной слепоты», цинги, рахита), но только в 1880 г. русским ученым Н. И. Луниным была экспериментально доказана необходимость неизвестных в то время компонентов пищи для нормального функционирования организма. Свое название (витамины) они получили по предложению польского биохимика К. Функа (от лат. vita — жизнь). В настоящее время известно свыше тридцати соединений, относящихся к витаминам.

Так как химическая природа витаминов была открыта после установления их биологической роли, их условно обозначили буквами латинского алфавита (А, В, С, D и т. д.), что сохранилось и до настоящего времени.

В качестве единицы измерения витаминов пользуются миллиграммами (1 мг = 10~3 г), микрограммами (1 мкг = 0,001 мг = 10 6 г) на 1 г продукта или мг% (миллиграммы витаминов на 100 г продукта). Потребность человека в витаминах зависит от его возраста состояния здоровья, условий жизни, характера его деятельности времени года, содержания в пище основных компонентов питания. Сведения о потребности взрослого человека в витаминах при ведены в таблице 10.

 

 

 

 

По растворимости в воде или жирах все витамины делят на две группы:

• водорастворимые (В₁; В₂, В₆, РР, С и др.);

• жирорастворимые (А, Е, D, К).

Водорастворимые витамины

Все витамины жизненно важны.

Не умаляя значения других витаминов, остановимся особо на профилактике двух авитаминозов, причиняющих наибольший ущерб здоровью миллионов людей. Это авитаминозы С и Вг

Витамин С, аскорбиновая кислота, — это витамин над витаминами. Он единственный связан напрямую с белковым обменом. Мало аскорбиновой кислоты — нужно много белка. Напротив, при хорошей обеспеченности аскорбиновой кислотой можно обойтись минимальным количеством белка.

Для предупреждения С-авитаминоза не требуется больших доз аскорбиновой кислоты, достаточно 20 мг в сутки. Это количество аскорбиновой кислоты вводилось для профилактики в солдатский рацион уже в начале Великой Отечественной войны, в 1941 г. Во всех прошлых войнах пострадавших от цинги было больше, чем раненых...

Уже после войны комиссия экспертов рекомендовала для предохранения от цинги 10—30 мг аскорбиновой кислоты. Однако нормы, принятые сейчас во многих странах, превышают эту дозу в 3—5 раз, поскольку витамин С служит и для других целей. Чтобы создать в организме оптимальную внутреннюю среду, способную противостоять многочисленным неблагоприятным воздействиям, его необходимо устойчиво обеспечивать витамином С; это, кстати, способствует и высокой работоспособности.

Заметим попутно, что в профилактическое питание рабочих на вредных химических производствах обязательно входит витамин С как защитное средство от токсикозов — он блокирует образование опасных продуктов обмена.

Что же можно рекомендовать сейчас как главную и действенную меру профилактики С-витаминной недостаточности? Нет, не просто аскорбиновую кислоту, даже в большой дозе, а комплекс, состоящий из витамина С, витамина Р и каротина. Лишая организм этой тройки, мы выводим обмен на невыгодное направление — в сторону большей массы тела и повышенной нервозности. В то же время этот комплекс благотворно влияет на сосудистую систему и служит несомненным профилактическим средством.

Витамин С, витамин Р и каротин наиболее полно представлены в овощах, ягодах, зелени и пряных травах, во многих дикорастущих растениях. По-видимому, они действуют синергически, т. е. их биологическое воздействие взаимоусиливается. Кроме того, витамин Р во многом подобен витамину С, но потребность в нем примерно вдвое меньше. Заботясь о С-витаминной полноценности питания, необходимо учитывать и содержание витамина Р.

Приведем несколько примеров: в черной смородине (100 г) содержится 200 мг витамина С и 1000 мг витамина Р, в шиповнике — 1200 мг витамина С и 680 мг витамина Р, в клубнике соответственно 60 мг и 150 мг, в яблоках — 13 мг и 10—70 мг, в апельсинах — 60 мг и 500 мг.

Чтобы бороться с витаминной недостаточностью, необходимо повысить содержание свежих овощей и фруктов в пищевом рационе.

Именно овощи и фрукты — единственные и монопольные поставщики витаминов С, Р и каротина. Овощи и фрукты — непревзойденное средство для нормализации жизнедеятельности полезной кишечной микрофлоры, особенно ее синтетической функции — некоторые витамины синтезируются микроорганизмами кишечника, но без овощей и фруктов этот процесс затормаживается. Овощи и фрукты нормализуют также обмен веществ, особенно жировой и углеводный, и предупреждают развитие ожирения.

Технический прогресс, возрастающий объем информации, резкое снижение мышечной нагрузки — все это и многое другое способствует развитию таких болезней, как неврозы, тучность и ожирение, ранний атеросклероз, гипертоническая болезнь, ишемиче-ская болезнь сердца. Их часто называют болезнями цивилизации. Причины в том или ином случае могут быть разными, но часто возникновению этих болезней существенно способствует недостаток витаминов группы В, а особенно В1.

Совершенствование технологических процессов, все более высокая очистка пищевого сырья привели к тому, что в конечном продукте остается все меньше (а иногда и вовсе не остается) витамина В1. Как правило, он находится именно в тех частях продукта, которые по нынешней технологии удаляются. Мы едим все больше хлеба и булок из муки высших сортов, тортов, пирожных, печенья, наше питание становится более рафинированным, и все реже мы имеем дело с природными продуктами, не подвергавшимися никакой технологической обработке.

Увеличить поступление витаминов группы В с пищей можно, в частности, потребляя больше хлеба грубых сортов (или хлеба, выпеченного из витаминизированной муки). Для сопоставления рассмотрим данные таблицы 11.

Видно, что в хлебе, выпеченном из бедной витаминами, но затем витаминизированной муки высшего сорта содержание витамина Вх достаточно велико.

Таблица 11. Содержание витаминов в пшеничном хлебе

Витамин РР (ниацин, витамин В5). Под этим названием понимают два вещества, обладающие витаминной активностью: никотиновую кислоту и ее амид (никотинамид). Ниацин активизирует «работу» большой группы ферментов (дегидрогеназ), участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, которые протекают в клетках. Никотинамидные коферменты играют важную роль в тканевом дыхании. При недостатке в организме витамина РР наблюдается вялость, быстрая утомляемость, бессонница, сердцебиение, пониженная сопротивляемость инфекционным заболеваниям.

Источники витамина РР (мг%) — мясные продукты, особенно печень и почки: говядина — 4,7; свинина — 2,6; баранина — 3,8; субпродукты — 3,0—12,0. Богата ниацином и рыба: 0,7—4,0 мг%. Молоко и молочные продукты, яйца бедны витамином PP. Содержание ниацина в овощах и бобовых невелико.

Витамин РР хорошо сохраняется в продуктах питания, не разрушается под действием света, кислорода воздуха, в щелочных растворах. Кулинарная обработка не приводит к значительным потерям ниацина, однако часть его (до 25%) может переходить при варке мяса и овощей в воду.

Фолиевая кислота (витамин В9, фолацин, от лат. folium — лист) участвует в процессах кроветворения — переносит одноугле-родные радикалы, — а также в синтезе амино- и нуклеиновых кислот, холина, пуриновых и пиримидиновых оснований. Много фо-лиевой кислоты содержится в зелени и овощах (мкг%): петрушке — 110, салате — 48, фасоли — 36, шпинате — 80, а также в печени — 240, почках — 56, твороге — 35—40, хлебе — 16—27. Мало в молоке — 5 мкг%. Витамин В9 вырабатывается микрофлорой кишечника. При недостатке фолиевой кислоты наблюдаются нарушения кроветворения, пищеварительной системы, снижение сопротивляемости организма заболеваниям.

Жирорастворимые витамины

Витамин А (ретинол) участвует в биохимических процессах, связанных с деятельностью мембран клеток. При его недостатке ухудшается зрение (ксерофтальмия — сухость роговых оболочек; «куриная слепота»), замедляется рост молодого организма, особенно костей, наблюдается повреждение слизистых оболочек дыхательных путей, пищеварительной системы. Обнаружен только в продуктах животного происхождения, особенно много его в печени морских животных и рыб. В рыбьем жире — 15 мг%, печени трески — 4; сливочном масле — 0,5; молоке — 0,025. Потребность человека в витамине А может быть удовлетворена и за счет растительной пищи, в которой содержатся его провитамины — каротины. Из молекулы (3-каротина образуются две молекулы витамина А. (З-Каротина больше всего в моркови — 9,0 мг%, красном перце — 2, помидорах — 1, сливочном масле — 0,2—0,4 мг%. Витамин А разрушается под действием света, кислорода воздуха, при термической обработке (до 30%).

Кальциферол (витамин Б) — под этим термином понимают два соединения: эргокальдиферол (Б2) и холекальдиферол (В3). Регулирует содержание кальция и фосфора в крови, участвует в минерализации костей. Отсутствие приводит к развитию рахита у детей и размягчению костей (остеопороз) у взрослых. Следствие последнего — переломы костей. Кальциферол содержится в продуктах животного происхождения (мкг%): рыбьем жире — 125; печени трески — 100; говяжьей печени — 2,5; яйцах — 2,2; молоке — 0,05; сливочном масле — 1,3—1,5. Потребность частично удовлетворяется за счет его образования в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей из провитамина 7-дигидрохолестерина. Витамин О почти не разрушается при кулинарной обработке.

Токоферолы (витамин Е) влияют на биосинтез ферментов. При авитаминозе нарушаются функции размножения, сосудистая и нервная системы. Распространены в растительных объектах, в первую очередь в маслах: в соевом — 115, хлопковом — 99, подсолнечном — 42 мг%; в хлебе — 2—4, крупах — 2—15 мг%.

Витамин Е относительно устойчив к нагреванию, разрушается под влиянием ультрафиолетовых лучей.

 

 

Билет 14 Сахариды, липиды -классификация, характеристика, значение, метаболизм (фотосинтез, анаэробы гликолиза, Б-окисление жирных кислот, цикл трикарбоновых кислот, конченая дыхательная сеть)

12. Charakteristika a význam lipidů a sacharidů

složení lipidů

tuky, vosky

vlastnosti lipidů

význam sacharidů

monosacharidy, disacharidy, polysacharidy – příklady