ВІТАМІНОПОДІБНІ РЕЧОВИНИ

Методичні вказівки для самостійної

позааудиторної роботи студентів з теми №7:

“ВІТАМІНОПОДІБНІ РЕЧОВИНИ”

 

Актуальність теми: За біологічними функціями вітаміноподібні речовини близькі до вітамінів, але вони потрібні організму в значно більших кількостях. Тому, вони надходять у організм людини з харчовими продуктами, а також синтезуються у тканинах організму. Деякі з них знайшли своє застосування в медицині у вигляді фармпрепаратів. Однією з причин розвитку гіповітамінозів може бути надходження в організм антивітамінів (звідин яєчного білку зменшує). Препарати антивітамінів застосовуються в медицині (ізоніазид).

Тривалість заняття: 6 годин

Навчальна мета:

Знати: хімічну будову та біологічну роль основних вітаміноподібних речовин; основні причини розвитку гіповітамінозів за дії антивітамінів.

Вміти: виходячи з будови, вміти зпрогнозувати можливість антивітамінної дії лікарського засобу.

Засвоїти практичні навички: розрізняти типи гіповітамінозів та вміти призначити адекватне етіологічне лікування;

Базові знання:

Дисципліна Отримані навички
Органічна хімія

 

Знати формули основних вітаміноподібних речовин.

Контрольні питання:

1. Убіхінон (кофермент Q): хімічна будова, біологічна роль.

2. Холін (вітамін В4): хімічна будова, біологічна роль.

3. Інозитол (вітамін В8): хімічна будова, біологічна роль.

4. Ліпоєва кислота: хімічна будова, біологічна роль.

5.  Карнітин: хімічна будова, біологічна роль.

6. Пангамова кислота: хімічна будова, біологічна роль.

7. Вітамін U: хімічна будова, біологічна роль.

8. Оротова кислота: хімічна будова, біологічна роль.

9. Параамінобензойна кислота: хімічна будова, біологічна роль.

10. Антивітаміни.

 

Конспект теми:

За біологічними функціями вітаміноподібні речовини близькі до вітамінів, але вони потрібні організму в значно більших кількостях. Тому, вони надходять у організм людини з харчовими продуктами, а також синтезуються у тканинах організму. До вітаміноподібних речовин належать: убіхінон, холін, інозитол, ліпоєва кислота, карнітин, пангамова кислота, S-метилметіонін (вітамін U), оротова кислота, параамінобензойна кислота.

 

УБІХІНОН (кофермент Q) знаходиться тільки в мітохондріях клітин та аналогічних їм структурах бактерій.

Він розчинний у ліпідній фракції мембрани і бере участь у перенесенні протонів та електронів у електронно-транспортному (дихальному) ланцюгу мітохондрій (приєднуючи протони та електрони перетворюється на гідрохінон, який передає електрони на цитохром b, а протони «перекачує» у міжмембранний простір і окиснюється до убіхінону). Саме убіхінон є тим основним компонентом дихального ланцюга мітохондрій, який створює з зовнішнього боку внутрішньої мембрани мітохондрій градієнт концентрації протонів. Убіхінон може брати участь у перенесенні одного або двох електронів, перетворюючись відповідно на семи- або гідрохінон. У організмі людини здійснюється повний синтез убіхінону з мевалонової кислоти та продуктів обміну фенілаланіну. Крім того убіхінон міститься в яловичині, арахісі, кунжуті, соєвій олії, броколі, кольоровій капусті. Клінічних ознак нестачі убіхінону в організмі людини не виявлено, проте убіхінон іноді застосовують у медицині (є ефективним при лікуванні серцевої недостатності, м’язових дистрофій, деяких форм анемії в дітей).

Також кофермент Q є антиоксидантом і, на відміну від інших антиоксидантів, регенерується організмом. Крім того він здатен відновлювати антиоксидантну активність вітаміну Е – α-токоферолу. Антиоксидантна дія коферменту Q обумовлена головним чином його відновленою формою (Co QH2). Активність відновленої форми коферменту Q на три порядки вище невідновленої. Реакцію нейтралізації вільних радикалів відновленим коферментом Q можна представити так:

2LOO• + Co QH2 → 2LООН + Co Q.

 

ХОЛІН (вітамін В4) – триметиламіноетанол:

Холін входить до складу фосфатидилхоліну (лецитину) – основного ліпіду клітинних мембран. В організмі людини залишок холіну синтезується в складі фосфатидилхоліну.

Холін – важливий ліпотропний фактор (забезпечує синтез фосфоліпіду фосфатидилхоліну). Донором метильних груп для синтезу холіну є активна форма метіоніну. При нестачі білку в їжі розвивається вторинна холінова недостатність, яка проявляється жировою інфільтрацією печінки, геморагічною дегенерацією нирок, порушенням згортання крові. Холін входить до складу ацетилхоліну (медіатор ЦНС). Він також бере участь у реакціях трансметилювання під час синтезу метіоніну, фосфоліпідів, пуринових і піримідинових нуклеотидів. Основним харчовим джерелом холіну для людини є м’ясо, печінка, нирки, капуста, злакові. Добова потреба для дорослої людини: 250-600 мг. Частина потреб організму в холіні задовольняється за рахунок його утворення мікрофлорою кишечника. У практичній медицині його використовують як ліпотропний фактор для запобігання жирової інфільтрації печінки, при токсичному гепатиті тощо.

 

ІНОЗИТОЛ (вітамін В8) – за хімічною структурою є шестиатомним циклічним спиртом, похідним циклогексану.

Найбільше його міститься в печінці, м’ясі, яєчному жовтку, зеленому горошку, грибах, картоплі, хлібі. На добу людині потрібно приблизно 1-1,5 г інозитолу. Вітамінну дію проявляє лише один із багатьох ізомерів – міоінозит (у м’язах) та фітин (сіль інозитфосфорної кислоти). Інозитол входить до складу фосфоінозитолів усіх тканин (особливо його багато в мозку).

Інозитол є ліпотропним фактором. При його нестачі розвивається жирове переродження печінки. У медицині використовують як ліпотропний фактор, а також для лікування м’язових дистрофій.

 

ЛІПОЄВА КИСЛОТА (вітамін N) – буває в окисненій і відновленій формах, бере участь у окисно-відновних реакція (є коферментом деяких оксидоредуктаз). Амід ліпоєвої кислоти бере участь у окиснювальному декарбоксилюванні піровиноградної кислоти та α-кетоглутарату. Надходить у організм ліпоєва кислота з такими продуктами як дріжджі, м’ясо, молоко. Нестачу ліпоєвої кислоти може спричинити отруєння солями арсену. У медицині її застосовують у лікуванні хворих на цукровий діабет, із ураженням печінки.

 

КАРНІТИН (вітамін Вт) за хімічною природою є гама-триметиламін-бета-гідроксимасляною кислотою.

Карнітин сприяє β-окисненню в організмі людини вищих жирних кислот, оскільки забезпечує їх перенесення через мембрану до матриксу мітохондрії. Припускають, що він бере участь у реакціях трансметилювання. Дефіцит карнітину спостерігається при деяких ураженнях скелетних м’язів. Найбільше карнітину міститься в м’ясі. Його добова потреба близько 500 мг. У організмі людини він синтезується з лізину і γ-бутиробетаїну. Призначають препарати L-карнітину для стимуляції роботи м’язів, для покращення трофіки серцевого м’язу та зовнішньосекреторної функції підшлункової залози.

 

ПАНГАМОВА КИСЛОТА (вітамін В15, антианоксичний) за хімічною структурою є ефіром глюконової кислоти і диметилгліцину.

Вважають, що вона може служити донором метильних груп, тому має ліпотропну активність. Пангамова кислота активує окиснювальні процеси в організмі, має здатність зменшувати токсичну дію, викликану алкоголем, хлорорганічними сполуками, антибіотиками тетрациклінового ряду. Окрім того, вона сприяє біосинтезу холіну, метіоніну, креатину. Вперше виділена Ернстом Т. Кребсом з насіння абрикос. Джерелом надходження пангамової кислоти в організм є печінка, насіння рослин, дріжджі тощо. Застосовують пангамову кислоту в медицині (у дозах 100-300 мг/добу) як ліпотропний фактор при жировій інфільтрації печінки, атеросклерозі тощо.

 

ВІТАМІН U (S-метилметіонін, противиразковий фактор) міститься у великій кількості в свіжому соці капусти, з якого був виділений у кристалічному вигляді. Окрім свіжої капусти, ця вітаміноподібна речовина міститься також у петрушці, редьці, цибулі, перці, фруктах. Вітамін U застосовується для лікування виразки шлунка, дванадцятипалої кишки та гастритів, оскільки стимулює загоєння виразки, зменшує болі та покращує загальний стан хворих. Він служить донором метильних груп і, подібно до дії метіоніну, сприяє синтезу фосфатидилхоліну, креатину тощо.

 

ОРОТОВА КИСЛОТА (вітамін В13, фактор росту) – похідне піримідину. Вона синтезується в організмі людини з аспарагінової кислоти та карбамоїлфосфату як проміжний метаболіт синтезу піримідинових нуклеотидів. Завдяки цьому вона стимулює синтез нуклеїнових кислот і білків, поділ клітин і розвиток тваринних і рослинних організмів. Її анаболічна дія проявляється в присутності вітаміну В12 і фолієвої кислоти. При спадковому дефіциті оротатфосфорибозилтрансферази (фермент, який перетворює оротову кислоту на уридинмонофосфат) розвивається оротатацидурія. При цьому захворюванні в дітей спостерігається «піримідиновий голод», посилена екскреція з сечею оротової кислоти, розвивається анемія, яка не лікується ферумвмісними препаратами та препаратами антианемічних вітамінів. Дещо покращує стан дітей постійне введення їм препаратів уридину. Препарати оротової кислоти застосовують у медицині для стимулювання росту недоношених дітей, при м’язових дистрофіях, у постінфарктний період.

 

ПАРААМІНОБЕНЗОЙНА КИСЛОТА (ПАБК) не є вітаміном для людини. Проте, вона використовується мікроорганізмами кишечника для синтезу фолієвої кислоти, яка, як відомо, є необхідною як мікроорганізмам, так і людині (антианемічний вітамін). При надходженні в організм людини сульфаніламідних препаратів (структурні аналоги ПАБК) порушується вироблення мікроорганізмами фоліацину, внаслідок чого пригнічується ріст і розвиток мікроорганізмів.

 

АНТИВІТАМІНИ

Антивітаміни – речовини, що здатні пригнічувати дію вітамінів і викликати стан авітамінозу навіть за умов достатнього забезпечення організму вітамінами. Ці речовини найчастіше блокують активні центри ферментів, витісняючи з них відповідні вітаміни, що виконували функцію коферментів. Деякі антивітаміни зв’язують вітаміни в ШКТ, інші – викликають їх хімічну модифікацію.

Антивітаміни можна розділити на дві групи:

1) речовини, які структурно подібні до нативних вітамінів (у більшості випадків, такі речовини конкурентно інгібують активності ферментів, у активних центрах яких містяться активні (коферментні) форми тих вітамінів, структурними аналогами яких є ці речовини);

2) речовини, що відрізняються за структурою від вітамінів, але здатні викликати їх хімічну модифікацію, а отже – пригнічувати їх біологічну дію.

До антивітаміну тіаміну можна віднести тіаміназу (фермент, який гідролізує тіамін) та аскорбатоксидазу (фермент, що руйнує аскорбінову кислоту – вітамін С). Авідин (міститься в сирому яєчному білку) зв´язує в кишечнику біотин (вітамін Н) в біологічно неактивний комплекс.

 

Табл. ЗАСТОСУВАННЯ АНТИВІТАМІНІВ

Назва вітаміну

Антивітаміни

Механізм дії

Застосування

В1

Гідрокситіамін, піритіамін Заміщення коферментів Експериментальний гіповітаміноз

В2

Дихлоррибофлавін Заміщення коферментів Експериментальний гіповітаміноз

ПАБК

Сульфаніламіди Заміщення коферменту Лікування інфекцій, викликаних ПАБК-залежними мікроорганізмами

В6

Дезоксипіридоксин Заміщення коферменту Експериментальний гіповітаміноз

В6

Ізоніазид Зв’язування коферменту Лікування туберкульозу

РР

Ізоніазид Заміщення коферменту Лікування туберкульозу

В5

Гомопантотенова кислота Заміщення коферменту Експериментальний гіповітаміноз

В10

Аміноптерин, метотрексат Заміщення коферменту Цитостатик, лікування лейкозів

К

Дикумарол Пригнічення синтезу протромбіну Антикоагулянт

 

Структурно подібні до вітамінів антивітаміни є антиметаболітами, оскільки при їх взаємодії з апоферменом утворюються неактивні ферментні комплекси, які не здатні до продовження реакції. Деякі з них застосовуються в медицині: дикумарол (антагоніст вітаміну К) застосовується для пригнічення згортання крові з метою профілактики тромбозів; сульфаніламіди, як антагоністи ПАБК – для лікування інфекційних захворювань; птеридини (антивітаміни фоліацину) – для лікування лейкозів; гідразид ізонікотинової кислоти (ізоніазид, антивітамін піридоксину) – для лікування туберкульозу.

Матеріали для самоконтролю:

  1. Хворому на туберкульоз легень призначили тривалий курс лікування ізоніазидом. Через деякий час хворий звернув увагу на підвищене лущення шкіри, дерматит, випадіння волосся. Причиною даного стану є:

А. гіповітаміноз В6;       В. гіповітаміноз В12;    С. гіповітаміноз В2; D. гіповітаміноз В5;          Е. гіповітаміноз В10.

  1. Після курсу основної терапії пацієнту з виразковою хворобою ДПК лікар як допоміжну терапію запропонував вживати сік зі свіжої капусти. Вміст якої речовини у соці буде сприяти загоєнню виразок?

А. вітамін U;            В. вітамін С;                  С. вітамін К;

D. пантотенова кислота;                    Е. вітамін В1.

  1. Хворий А. звернувся до дерматолога зі скаргами на почервоніння та лущення шкіри.з анамнезу відомо, що останнім часом хворий у великій кількості вживав сирі курячі яйця. Недостатністю якого вітаміну викликаний дерматит?

А. вітаміну Н;         В. вітаміну А;        С. вітаміну В6;

D. вітаміну Е;                 Е. вітаміну К.

  1. Убіхінон є компонентом дихального ланцюга мітохондрій, який створює з зовнішнього боку внутрішньої мембрани мітохондрій градієнт концентрації протонів. В організмі людини убіхінон може синтезуватися з:

А. мевалонової кислоти;          В. урсодезоксихолевої кислоти;

С. сіалових кислот;      D. амінокислот;          Е. холестерину.

  1. Унаслідок аварії на виробництві до лікарні доставлено потерпілого з ознаками отруєння солями арсену. Зниження активності якого класу ферментів необхідно очікувати?

А. оксидоредуктаз; В. гідролаз; С. трансфераз; D. ліаз; Е. ізомераз.

  1. Відомо, що для деяких вітамінів властива антиоксидантна дія. При цьому вони можуть діяти синергічно або підтримувати один одного в активному стані. Антиоксидантну активність якого з вітамінів здатен відновлювати коензим Q?

А. вітаміну Е;          В. вітаміну Р;             С. вітаміну А;

D. вітаміну С;               Е. вітаміну К.

  1. Нейромедіатори – речовини різної хімічної природи, які забезпечують передачу нервових імпульсів у синапсах нервової системи. Який нейромедіатор синтезується з вітаміну В4?

А. ацетилхолін;      В. гама-аміномасляна кислота;        С. дофамін;

D. норадреналін;              Е. серотонін;

  1. У хворого діагностовано гіповітаміноз вітаміну В5. Вкажіть, зниження активності яких ферментів з класу оксидоредуктаз при цьому ймовірне?

А. НАД і НАДФ-залежних дегідрогеназ;    В. ФМН і ФАД-залежних дегідрогеназ;    С. піруватдекарбоксилази;     D. амінотрансфераз;  Е. цитохром оксидази.

  1. У 1905 році з коров’ячого молока було виділено оротову кислоту (вітамін В13). Пізніше було встановлено, що в організмі людини вона є одним із проміжних продуктів синтезу:

А. піримідинових нуклеотидів;       В. пуринових нуклеотидів;

С. холестерину;        D. глюкози;              Е. амінокислот.

  1.  Рівень синтезу АТФ залежить від рівня надходження жирних кислот всередину мітохондрій. Яка з нижченазваних речовин сприяє транспорту довголанцюгових жирних кислот в мітохондрії через їх внутрішню мембрану?

А. карнітин;    В. холін;    С. ацетил-КоА;    D. креатин;    Е. лактат.

 

Рекомендована література:

  1. Гонський Я.І., Максимчук Т.П., Калинський М.І. Біохімія людини, 2002. –С. 110-123, 144-153.
  2. Губський Ю.І. Біологічна хімія. – 2000. – С.98, 121,122,177,243,261,408, 418,488,486, 490,499.
  3. Біохімічний склад рідин організму та їх клініко-діагностичне значення/ За редакцією доктора мед.наук О.Я.Склярова. – Київ:Здоров’я,2004. –С.133.
  4. Мещишен І.Ф., Пішак В.П., Григор´єва Н.П. Біомолекули: структура та функції. –Чернівці: БДМУ, 2010. – С.125,127,129-132.
  5. Функціональна біохімія/За ред. Л.М. Тарасенко. –Вінниця:Нова книга, 2007.-С.203-204.

 

ЗАВАНТАЖИТИ

Для скачування файлів необхідно або Зареєструватись

ВІТАМІНОПОДІБНІ РЕЧОВИНИ (99.5 KiB, Завантажень: 0)

завантаження...
WordPress: 23.02MB | MySQL:26 | 0,328sec