Сообщение о витамине д по химии. Сообщение о витаминах. II. Витамины, растворимые в воде

Доклад по химии
на тему:

Жирорастворимые витамины

Выполнила: Вдовкина Дарья, ученица 9 класса

Проверила: Морева Татьяна Ивановна,

учитель химии

Буранное 2014.

Содержание

Введение

Биологическая роль витаминов.

Классификация витаминов:

Жирорастворимые витамины:

Витамин А (ретинол) – антиксерофтальмический.

Витамины группы D – (кальциферолы) – антирахитические витамины.

Витамин Q (убихинон)

Витамин F (ненасыщенные жирные кислоты)

Введение

Витамины – это низкомолекулярные органические вещества различной химической структуры, обладающие разнообразным спектром физиологического действия.

«Vita» - жизнь, «amin» - азот, то есть это жизненно необходимые азотсодержащие вещества. Но сейчас уже известно, что не все витамины содержат азот, азот содержат только витамины группы В.

Впервые витамины были открыты русским ученым Н.И. Лужиным в 1881 году в опытах на мышах. Он установил, что мыши, получавшие диету, состоящую из отмытого казеина, сахара, растительного масла и солей, погибали. Мыши, которым давали натуральное молоко, развивались нормально. На основании этого был сделан вывод, что в молоке имеются дополнительные питательные вещества, отсутствие которых приводит к гибели мышей. Затем, ряд ученых подтвердили опыты Лужина. Польским ученым Фуком в 1912 году был выделен и изучен витамин В 1 , который содержал аминогруппу, поэтому им и было предложено название «витамины». В дальнейшем оказалось, что многие вещества этого класса не имели аминогрупп, что не отвечало их названию, но те не менее этот термин вошел в науку. В виду того, что химическая структура индивидуальных витаминов первоначально не была известна, их стали обозначать буквами латинского алфавита: А, В, С, Dя и тд. Создана специальная наука – витаминология.

Биологическая роль витаминов

1.Витамины входят в состав коферментов, то есть являются небелковыми компонентами сложных ферментов (витамины группы В),

2.Стимулируют биосинтез физиологически активных белков (витамины А, группы D, К и др.),

3.Катализируют окислительно – восстановительные реакции (витамины А, С,Q),

4.Учасвуют в образовании клеточных гормонов (витамины группы F)

Витамины поступают в организм в минимальных количествах (100-200 мг – ежедневно для человека), поэтому не являются энергетическим материалом, не идут на построение тканей организма, но являются физиологически активными веществами. Большинство витаминов не образуется в организме и должно поступать с кормом.

Развитие гиповитаминозов у с/х животных

Гиповитаминозы – это заболевания, связанные с недостатком витаминов организме. Отсутствие тех или иных витаминов – авитаминоз. При избыточном поступлении витаминов с рационом возникают – гипервитаминоз, болезни связанные с избытком витаминов. В практике животноводства обычно наблюдаются гиповитаминозы.

Причинами гиповитаминозов являются:

1.Отсутствие и недостаток витаминов в кормах,

2.Нарушние усвояемости витаминов в организме, что наблюдается при заболевании желудочно – кишечного тракта, где происходит всасывание, поэтому витамины выводятся из организма. Витамины, растворимые в жирах, всасываются в кишечнике при достаточном количестве желчи в его полости. Поэтому при болезнях печени, закупорке желчных протоков, а также при дефиците жиров в рационе жирорастворимые витамины плохо всасываются.

3.Нарушение биосинтеза витаминов в пищеварительном тракте и тканях организма. В пищеварительном тракте синтезируются витамины группы В, Е, К; в тканях – витамины группы С, В 5 (РР), триптофан, витамин А(из каротина), D 3 (в подкожной клетчатке).

Основное условие для предотвращения гиповитаминозов - правильная заготовка кормов, обеспечение сеном (не пересушивать сено).

Классификация витаминов

В зависимости от растворимости витамины делятся на две группы:

1. Растворимые в жирах или жирорастворимые (A,D,E,K,Q,F); 2. Растворимые в воде или водорастворимые (витамины группы В, С, Н, фолиевая кислота и др.)

Жирорастворимые витамины

Витамин А (ретинол) – антиксерофтальмический .

Изучение начато в 1909 году, а открыт он в 1933 году.

Химическая природа . Витамин А является циклическим ненасыщенным одноатомным спиртом.

СН 3 СН 3

С СН 3 СН 3

Н 2 С С – СН = СН – С = СН – СН = СН – С = СН – СН 2 ОН

Н 2 С С – СН 3 Ретинол

СН 2

Если вместо группы ОН будет альдегидная группа – СН = О, то будет ретиналь. Боковая цепь может находиться в цис – и транс – положениях.

Биологическая роль витамина А:

1.Витамин А принимает участие в зрительных процессах. В виде альдегидного производного (ретиналя) он входит в состав сложного белка родопсина – зрительного пурпура палочек сетчатки глаза. Родопсин воспринимает зрительные импульсы, свет, в основном УФ и синие лучи. При поглощении свет в родопсине цис- ретиналь изолируется в транс – ретиналь. Этот переход подается нервным окончаниям, а те в зрительные области больших полушарий головного мозга. При гиповитаминозе А развивается «куриная слепота», так как не будет синтезироваться белок родопсин.

2.Витамин А стимулирует обмен серосодержащих веществ, предохраняет эпителиальные клетки от ороговевания, это клетки, выстилающие конъюнктиву глаза, пищеварительного тракта, мочепроводящую систему. При сухости роговицы глаза возникает заболевание – ксерофтальмия, полное ороговевание будет называться кератофтальмия.

Источники витамина А

Витамин А содержится только в животных продуктах. Особенно богаты им рыбий жир, сливочное масло, печень. В растительных кормах содержится провитамин А - каротин, которые в организме животных под действием ферментов каротиназ превращается в витамин А. более активен каротин в разнотравье, сене, менее активен в кукурузе. Разрушается при длительной сушке сена (при пересушивании).

Источником каротина является морковь, шиповник, красные помидоры, абрикосы, сладкий перец.

Витамин А и каротин всасываются слизистой оболочкой тонких кишок и через воротную вену поступают в печень, а затем из нее в другие органы и ткани. В печени задерживается до 90% общего количества витамина А.

При гиповитаминозе А наблюдаются: ксерофтальмия (сухость роговицы), кератофтальмия (поверхностные изменения роговицы), поражение мочевых путей, дыхательного и пищеварительного тракта, что сопровождается развитием легочных и желудочно – кишечных заболеваний, особенно телят и поросят. Сухость кожи и слизистых оболочек способствует проникновению в организм болезнетворных микробов, ведет к возникновению дерматитов, бронхитов и катаров дыхательных путей. Так как витамин А предохраняет от этих инфекционных заболеваний, то поэтому он относится к группе антиинфекционных витаминов.

При гиповитаминозе также развивается куриная слепота, наблюдается отечность конечностей. А- гиповитаминозные яйца характеризуются малым процентом выводимости цыплят(60-70%) и гибелью их в первые дни жизни.

Витамины группы D – (кальциферолы) – антирахитические витамины.

К ним относятся витамины D 2 и D 3 . В растениях синтезируется витамин D 2 из эргостерола под действием УФ- лучей, которые разрывают кольцо В.

CH 3 CH 3

CH 3 CH – CH = CH – CH – CH – CH 3 УФ - лучи

CH 3 D CH 3

Эргостерол

CH 3

CH 3 CH – CH = CH – CH – CH – CH 3

CH 2 CH 3 CH 3

Витамин D 2 ( эргокальциферол )

В организме синтезируется витамин D 3 из производного холестерола – 7 – дегидрохолестерола под действием УФ – лучей, в подкожной клетчатке, куда он попадает из печени.

CH 3

CH 3 CH – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH – CH 3 УФ - лучи

CH 3 CH 3

7 – дегидрохолистерол

CH 3

CH 3 CH – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH – CH 3

CH 2 CH 3

Витамин D 3 (холекальциферол)

Холистерол синтезируется в печени, 7 – дегидрохолистерилы из печени попадают в подкожные слои и под действием УФ – лучей из них образуется витамин D 3 . Эти УФ - лучи разрушают кольцо В. Это кольцо имеет двойные связи, электроны могут оттягиваться на группу СН 3 и разрывать связь между 9 и 10.

В химическом отношении витамины D 2 и D 3 относятся к классу полициклических ненасыщенных одноатомных спиртов. В основе лежит стероидное кольцо – циклопентанпергидрофенантрен.

Облучать животных надо летом в утренние часы. Зимой используют кварцевые лампы, так как они пропускают УФ – лучи, даже ртутно-кварцевые. Животное надо облучать тем, где мало шерсти (морду, вымя), так как где много шерсти, УФ – лучи будут рассеиваться. Рекомендуется иногда облучать корма.

Биологическая роль витамина D:

1. Стимулирует биосинтез кальций - транспортного белка(Са 2+ - транспортного белка), которые в свою очередь стимулирует всасывание кальция, то есть транспорт кальция (Са 2+ ) через апикальную мембрану(обращенную к просвету кишечника) в клетку (энтероцит – клетки тонкого отдела кишечника 12- перстной кишки). Таким образом витамин D 3 стимулирует всасывание Са 2+ в тонком отделе кишечника.

2. Витамин D стимулирует отложение Са и Р в костной ткани. Регулирует соотношение Са/Р в сыворотке крови, которое к норме оставляет 2/1. Эта регуляция осуществляется при участии гормонов паращитовидной железы.

3. Витамин D стимулирует обратное всасывание (реадсорбцию) фосфора из первичной мочи в кровь и этим сохраняет Р в организме.

Таким образом витамин D стимулирует, повышает усвояемость солей Са и Р, отложении их в кости и регулирует соотношение Са/Р в крови.

Источники витамина D – рыбий жир, сливочное масло, желток куриного яйца, печень рыб и животных, то есть корма животного происхождения.

Гиповитаминоз D сопровождается развитием у молодняка животных рахита, а у взрослых животных – остеодистрофии или остеомаляции (нарушение костной ткани), полное рассасывание последних хвостовых позвонков у коров, расшатывание зубов, утолщение суставов и тд.

У больных рахитом поросят первоначально появляются судороги и нарушение аппетита, что приводит к расстройствам пищеварения. Затем развивается клиническая картина рахита с разнообразными изменениями в костях и суставах. У овец при D – гиповитаминозе наблюдается наряду с рахитом замедление прироста длины шерсти и ухудшение ее качества. У птицы замедляется формирование костей и отложение в них солей Са и Р.

В организме витамин D 3 активируется, превращаясь в 1,25 – диоксихолекальциферол. Только в этом состоянии он активен, то есть именно в такой форме он осуществляет антирахитическое действие.

Витамин Е (токоферол) – антистерильный витамин, антиоксидант.

Витамин размножения. Tokus – потомство, phero – несущий (нести). Крысы, получавшие только молоко, хорошо развивались в молодом возрасте, но в зрелом – такое питание нарушало способность к воспроизводству – вызывало бесплодие. При добавлении к таким диетам силоса и зародышей пшеницы беременность проходила нормально, и рождался приплод. Таким образом установлено существование витамина Е. в пищевых продуктах найдены α,β,γ – токоферолы. Большей биологической активностью обладает α-токоферол.

Химическая природа витамина Е . в основе лежит гетероциклическое хромановое кольцо (желтого цвета). В химической структуре α – токоферола различают остатки бензопирана и гексадекана.

СН 3

О СН 3 СН 3 СН 3 СН 3

Н 3 С – С – (СН 2 ) 3 – СН – (СН 2 ) 3 – СН – (СН 2 ) 3 – СН – СН 3

Остаток гексадекана

НО –

2,5,7,8 – тетраметил – 2 (4’,8’,12’ - триметилтридекин)- 6 - оксихромон

СН 3

остаток бензопирана

Биологическая роль витамина Е.

Витамин Е является одним из самых сильных природных антиоксидантов, предохраняющим от окисления жиры и другие легко окисляемые соединения. Он задерживает окисление ненасыщенных жирных кислот, которые входят в состав мембран, в частности фосфолипидных. От наличия этих кислот зависит текучесть мембран. При недостатке витамина Е на мембранах могут идти перекисные процессы. Витамин Е защищает от окисления боковую цепь витамина А. поэтому при гиповитаминозе Е может развиваться гиповитаминоз А. Витамин Е активирует молекулярный кислород и этим стимулирует окислительно – восстановительные реакции.

Витамин Е нормализует процессы клеточного дыхания, участвуя в переносе электронов. Витамин Е необходим для нормального функционирования поперечнополосатых мышц, клеток печени, нервной системы и ряда эндокринных желез. Витамин Е имеет антивитамины – это ненасыщенные жирные кислоты, четыреххлористый углерод, пиридин, сульфаниламидные препараты.

Синергистом витамина Е (вещество, действующее в одном направлении) является селен- микроэлемент.

Гиповитаминоз Е сопровождается главным образом нарушением функции размножения. При этом происходят рассасывание плода, прерывание беременности, нарушение сперматогенеза, то есть клетки сперматозоидов будут иметь дистрофические изменения, то связано с нарушением липидного обмена, особенно в мембранах, где будет происходить окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в их состав, вследствие чего мембрана будет терять текучесть, пластичность, упругость, будет деформироваться. Эти сперматозоиды будут терять подвижность и этой спермой нельзя осеменять.

У женских особей яйцеклетка будет нормальная, способная к оплодотворению, но нарушение будет начинаться на стадии развития плода, вследствие чего деформации мембраны. В результате клетка начнет рассасываться, что будет сопровождаться самопроизвольным абортом, то есть выкидышем.

Кроме того, при гиповитаминозе Е наблюдается мышечная дистрофия, ожирение печени, анемия, дегенерация спинного мозга и паралич конечностей и другие патологические явления.

При гиповитаминозе Е нарушается обмен мышечных белков и небелковых азотсодержащих веществ; повышается выделение с мочой креатинина и некоторых аминокислот; изменяются физико- химические свойства мышечного белка миозина, снижается мышечная возбудимость.

Е – гиповитаминозная миодистрофия сопровождается развитием у молодняка животных био-мышеной болезни, то есть мышцы приобретают белый цвет. Окраска мышц зависит от наличия белка миоглобина, а при авитаминозе Е этот белок не образуется. На синтез миоглобина влияет в большей степени селен, который нужно комбинировать с витамином Е и не допускать дефицита этого микроэлемента в рационе.

Источники витамина Е

Витамин Е содержится во всех растительных кормах и дрожжах, особенно много его в растительных маслах (подсолнечном, кукурузном, хлопковом, соевом, конопляном и др.) , салате, капусте, ягодах шиповника.

Витамин Е синтезируется микрофлорой пищеварительного тракта (в рубце, толсто отделе кишечника). Всасывается в тонком отделе кишечника и депонируется затем в печени, жировой и мышечной тканях, миокарде, надпочечниках, селезенке, плаценте и тд.

Витамин К (филлохинон) – антигеморрагический

(от греч. «гайма» - кровь и «рагг» - прорыв- кровотечение, кровоизлияние, выход крови из сосудов).

В 1929 году Дам впервые наблюдал у цыплят, содержащихся на синтетической диете, кровоизлияния в пищеварительном тракте, мышцах и в подкожной клетчатке. В этот рацион входили: крахмал – 66%, казеин – 18%, соляная смесь – 4,5%, дрожжевой экстракт – 10%, клетчатка – 2,5%. Источником витамина А и D служил рыбий жир. Замена крахмала смесью зерна злаков предохраняла цыплят от развития у них геморрагий. Таким образом, было установлено антигеморрагическое вещество, содержащееся в зернах злаков. Дам назвал его витамином К, то есть вызывающим коагуляцию, так как витамин К влияет на свертываемость крови.

Химическая природа витамина К. витамин К представлен несколькими витамерами. Все они являются производными 2- метил – 1,4 – нафтохинона. Витамин К 1 представляет собой 2 – метил -1,4 - нафтохинон, содержащий в положении 3 боковую цепь, представленную фитильным радикалом, имеющим 20 атомов углерода и одну двойную связь.

– СН 3

СН 3 СН 3 СН 3 СН 3

– СН 2 – СН = С – (СН 2 ) 3 – СН – (СН 2 ) 3 – СН – (СН 2 ) 3 – СН – СН 3 1 строением боковой цепи, в положении 3. В отличие от природных витаминов К 1 и К 2 , синтезируются в зеленых растениях и некоторыми микроорганизмами, у синтетически полученного витамина К 3 отсутствует боковая цепь в положении 3.

О

Биологическая роль витамина К.

Витамин К стимулирует синтез белка – протромбина в печени. Затем протромбин поступает в кровь, где под действием тромбокиназы (фермента) превращается в тромбин, под действием которого происходит свертывание крови вследствие превращения фибриногена в фибрин. Следовательно, витамин К участвует в свертывании крови косвенным путем.

Витамин К участвует в (тканевом дыхании) окислительно – восстановительных реакциях, таких как: переносчик электронов (по своей структуре он очень близок к витамину Q). Витамин К обеспечивает обновление белков, включая ряд ферментов, а также синтез некоторых биологически активных веществ небелковой природы (сератонина, гистамина, ацетилхолина).

Витамин К, подобно другим жирорастворимым витаминам входит в состав липидной фракции клеточных и субклеточных мембран и тем самым имеет существенное значение для их нормального функционирования.

Гиповитаминоз К сопровождается снижением свертываемости крови, кровоизлияниями, которые особенно характерны дл птиц, у которых слабо развита микрофлора пищеварительного тракта и витамин К там не синтезируется.

При гиповитаминозе К могут возникать и нервные синдромы, когда происходит кровоизлияние в головной или спинной мозг, в частности, у птиц, и наблюдаются судороги.

Источники витамина К.

О

Биологическая роль витамина Q . Входит в качестве кофермента в состав электронпереносящих белков (хромопротеинов) внутренних мембран митохондрий. Осуществляет перенос электронов в цитохромной цепи, то есть участвует в окислительно – восстановительных процессах в организме.

Содержится витамин Q в тканях животных, растений и микроорганизмов.

Витамин F (ненасыщенные жирные кислоты)

Это линолевая, линоленовая, арахидоновая и другие кислоты, которые не синтезируются в тканях животных, то есть являются незаменимыми (синтезируются только в растениях).

Это незаменимые ненасыщенные жирные кислоты участвуют в образовании простагландинов - клеточных гормонов, которые являются регуляторами клеточной проницаемости, играют большую роль в регулировании межклеточного обмена.

Гиповитаминоз F сопровождается нарушением обменных процессов. При гиповитаминозе F наблюдается сухость и шелушение кожи, выпадение волос и развитие дерматитов. Задерживается рост молодняка, нарушается воспроизводительная функция у животных, снижается молочная продуктивность.

Источниками витамина F для животных являются растительные корма, жмых и др.

Все жирорастворимые витамины по своей химической природе являются липидами.

Список использованной литературы

По физико-химическим свойствам витамины разделяют на две группы: витамины, растворимые в жирах (липовитамины) и витамины, растворимые в воде (гидровитамины).

Принято обозначать витамины большими буквами латинского алфавита (А, D, E, B 1 . B 2 и т.д.), а также по болезни, которую излечивает данный витамин с прибавкой "анти", например, антиксерофтальмический, антирахитичный, антиневритный и т.д. или по химическому (условному) названию: ретинол, кальциферол, биотин, аскорбиновая кислота и т.д.

I. Жирорастворимые витамины

1. Витамин А - (антиксерофтальмический)

2. Витамин D- (антирахитичный)

3. Витамин E - (витамин размножения), токоферол

4. Витамин К - (антигеморрагический)

5 Витамин F - (ненасыщенные жирные кислоты, для синтеза простагландинов)

6. Витамин Q – убихинон

II. Витамины, растворимые в воде

1. Витамин B 1 - (антиневритный, тиамин)

2. Витамин B 2 - (рибофлавин); регулирует рост животных

3. Витамин В б - (антидерматитный, пиридоксин)

4. Витамин B 12 - (антианемический, цианкобаламин)

5. Витамин В, PP - (антипеллагрический, ниацин, никотинамид)

6. Фолиевая кислота (антианемический)

7. Пантотеновая кислота (антидерматитный, B 3); регулирует обмен углеводов, жиров.

8. Биотин (витамин H, антисеборейный, фактор роста бактерий, грибков)

9. Витамин С (антискорбутный)

10. Витамин P (витамин проницаемости).

Кроме этих двух главных групп витаминов различают группу разнообразных химических веществ, обладающих свойствами витаминов: холин, липоевая кислота, витамин В 15 , (пангамовая кислота), инозит, линоленовая кислота, линолевая кислота, витамины B 11 , B 14 и др.

Витамин А – ретинол, антиксерофтальмический

При недостатке в организме животных витамина А возникает ряд специфических нарушений в обмене веществ, которые ведут к задержке роста, снижению молочной и яичной продуктивности, легкой восприимчивости к инфекции. В более тяжелых случаях развиваются специфические признаки: ослабление зрения (куриная слепота), поражение эпителиальных тканей (сухость и слущивание эпителия кожи и слизистых оболочек) в том числе роговицы глаза (сухость ее и воспаление – ксерофтальмия). Сухость кожи и слизистых оболочек способствует проникновению в организм возбудителей болезней, что ведет к возникновению дерматитов, катаров дыхательных путей, воспалению кишечника. К недостатку витамина А чувствительны все виды сельскохозяйственных животных, особенно молодняк.

В свободном виде витамин А содержится в печени рыб, рыбьем жире, молозиве и молоке коров и в других кормах животного и растительного происхождения.

По химической структуре представляет собой циклический ненасыщенный, одноатомный спирт. В основе его лежит β-иононовое кольцо.

Витамин А 1 (ретинол)

К β-иононовому кольцу присоединена боковая цепь, содержащая два остатка изопрена (метилбутадиена) и первичную спиртовую группу. Ряд химических свойств этого соединения объясняется наличием большого количества двойных связей в составе его молекулы. В отсутствии кислорода витамин А можно нагревать до 120-130°, при этом изменений не будет. В присутствии кислорода витамин А разрушается довольно быстро. Известны изомеры витамина А (цис- и трансформы), а также витамина А 2 , они по свойствам отличаются незначительно.

В растительных кормах содержится не сам витамин А, а его предшественники – каротиноиды. В настоящее время известно около 80 каротиноидов, но для питания животных имеют значение только α, β и γ-каротины и криптоксантин. Каротины впервые выделены из моркови и получили от нее название (лат. carota – морковь).

β -каротин

Основным источником витамина А для животных является сено хорошего качества. Поэтому классность сена определяют по содержанию каротина. Так, бобовое сено первого класса должно содержать 30 мг/кг каротина, второго класса – 20 мг/кг, третьего класса – 15 мг/кг, а злаковое сено соответственно – 20; 15 и 10 мг/кг.

Структура каротина полностью установлена. Они отличаются друг от друга структурой колец. Так, в β-каротине присутствуют 2 кольца β-ионона, в α-каротине одно кольцо α-ионона и одно кольцо β-ионона; γ-каротина содержит только одно кольцо β-ионона; в природе наиболее распространен β-каротин, в зеленых растениях 90% каротиноидов представлено β-каротином, а в желтой кукурузе преобладает криптоксантин. У разных животных способность использовать каротин корма неодинакова. Откормочные свиньи могут использовать 25-30% каротина из травяной муки, а цыплята только 0,6%. В организме каротин превращается в витамин А – в стенке кишечника, печени, молочной железе под действием фермента липооксидазы, т.е. превращение каротина в витамин А происходит в результате окислительно-восстановительных реакций. Степень использования β-каротина для превращения в витамин А в организме видоспецифична. Так, птица использует каротин лучше свиней и жвачных животных, а плотоядные животные почти не используют.

Биологическая роль разнообразна (витамин роста, витамин, защищающий кожу, антиинфекционный витамин, витамин плодовитости). Высокий и стабильный уровень продуктивности наряду с хорошей защитной реакцией организма достижимы только при оптимальном обеспечении животных витамином А. Кроме того, качество продуктов животного происхождения – содержание витамина А в молоке и яйцах тесно коррелирует с обеспеченностью им животных. Так, желтоватый оттенок сливочного масла или интенсивность окраски яичного желтка тесно связано с обеспеченностью организма витамином А.

Одной из важнейших функций витамина А является его участие в образовании сложного белка родопсина – зрительного пигмента сетчатки глаз, т.е. он принимает участие в реакциях светоощущения. Глаз животных имеет два светочувствительных приспособления – палочки и колбочки. Колбочки – мало чувствительные органы, функционируют днем при хорошем освещении. Палочки – весьма чувствительные приспособления глаза, они мобилизуют зрение при недостаточном освещении. В палочках находится хромопротеид родопсин, который состоит из белка опсина и витамина А (ретиналь). Под влиянием света цис-ретиналь переходит в фотоизомер транс-ретиналь, после чего родопсин разлагается на белок опсин и ретиналь, а в темноте эти частицы снова соединяются, что обеспечивает возможность видеть в сумерках. Образование родопсина – сложный процесс, осуществляемый с участием ряда ферментов. При отщеплении ретиналя от родопсина часть его разрушается, поэтому при ресинтезе молекулы родопсина требуются новые молекулы витамина А.

В последние годы доказано, что синтез каротина осуществляется микрофлорой кишечника у жвачных животных. Недостаточность витамина А является причиной гибели молодняка сельскохозяйственных животных и птиц в первые дни после рождения из-за нарушения функции эпителия слизистых оболочек кишечника и дыхательных путей.

В практике животноводства наблюдается и явление гипервитаминоза в связи с применением синтетического витамина ретинол-ацетата. Известны случаи массовой болезни людей в связи с употреблением в пищу куриной (бройлерной) печени, содержащей витамин А в концентрации 4000 мг/кг, в результате передозировки ретинол-ацетата в рационе бройлерных цыплят.

«ВИТАМИНЫ»

1. Витамины – это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы и строения, обеспечивающие нормальное протекание биохимических, физиологических процессов в организме путем участия в обмене веществ целостного организма.

2. Классификация витаминов

I. По растворимости:

Жирорастворимые витамины :

витамин А (ретинол, антиксерофтальмический);

витамин Д (кальциферол, антирахитичный);

витамин Е (токоферол, антистерильный, витамин размножения);

витамин К (филохинон, антигеморрагический).

Водорастворимые витамины :

витамин В 1 (тиамин, антиневритный);

витамин В 2 (рибофлавин, витамин роста);

витамин В 3 (пантотеновая кислота, антидерматитный фактор);

витамин В 5 (РР) (никотиновая кислота, антипеллагрический);

витамин В 6 (пиридоксин, антидерматитный);

витамин В 12 (цианкобаламин, антианемический);

витамин С (аскорбиновая кислота);

витамин Н (биотин, антисеборейный);

витамин Р (рутин, капилляроукрепляющий).

II. По необходимости:

Собственно витамины (см. выше)

Витаминоподобные вещества :

Обладают витаминным действием, но частично могут синтезироваться в организме. Иногда применяются как пластический материал для постройки тканей. Относятся фолиевая кислота, линолевая кислота, инозит, убихинон, парааминобензойная кислота, орнитин, оротовая кислота и т.д.

3. Особенности витаминов

витамины не включаются в структуру тканей, т.к. не используются как пластический материал;

витамины не используются в качестве источника энергии;

витамины проявляют свою активность в низких концентрациях (суточная норма – несколько мг);

они либо вообще не образуются в организме, либо образуются в очень маленьких количествах. Разные организмы имеют разную потребность в витаминах.

4. Патологические состояния

Гиповитаминоз – это патологическое состояние, развивающееся вследствие недостатка витамина в пище.

Авитаминоз – это патологическое состояние, развивающееся вследствие полного отсутствия витамина в пище.

Гипервитаминоз – это патологическое состояние, развивающееся вследствие избыточного поступления витамина в организм.

Причины гиповитаминоза:

а) первичные (экзогенные) причины:

Связаны с особенностями питания и состоянием организма человека:

Отсутствие в рационе свежих овощей и фруктов (витамины С и Р);

Употребление исключительно рафинированных продуктов (шлифованный рис, хлеб высшего сорта);

Использование в пищу исключительно консервированных продуктов и продуктов быстрого приготовления;

Употребление в пищу исключительно продуктов растительного происхождения (вызывает недостаток витаминов группы В)

Повышенная потребность организма в витаминах (беременность, лактация, онкологические заболевания).

б) вторичные (эндогенные) причины:

Они связаны с нарушением усвоения витаминов:

Применение лекарственных препаратов, проявляющих антивитаминную активность;

Наблюдается при острых и хронических интоксикациях;

Болезнь печени и поджелудочной железы;

Усиленный распад витаминов в кишечнике.

5. Групповая характеристика некоторых витаминов

Характеристика жирорастворимых витаминов

Особенности группы :

эти витамины растворимы в жирорастворителях и не растворимы в воде;

они способны накапливаться в организме;

характерно явление существования витамеров – веществ, несколько отличающихся от витаминов, но также обладающих витаминной активностью.

Витамин А

Впервые был выделен в 1913 г. Представляет собой одноатомный непредельный циклический спирт, t° пл = 64°C. Растворяется в жирах и органических растворителях. Качественная реакция: с раствором хлорида сурьмы (III) – происходит изменение окраски с синей на розово-фиолетовую. В мягких условиях и под действием ферментов ретинол может переходить в ретиналь (альдегид) – это витамин А 2 . Его активность ниже, чем у витамина А.

:

Наблюдается похудание и истощение, торможение роста;

Сухость кожи, растрескивание и ороговение кожи, сухость слизистой оболочки глаза (ксерофтальмия): слеза не выделяется → сухость слизистой → отек, воспаление, конъюктивит. Конечная стадия – куриная слепота.

Снижение иммунитета, учащается заболеваемость.

Признаки гипервитаминоза :

Воспаление глаз, выпадение волос, тошнота, головные боли, истощение. Развивается в течение 3 – 4 часов. Печень белого медведя, тюленя, моржа содержит очень много витамина А.

Биологическая роль витамина А на молекулярном уровне :

Витамин А регулирует рост и дифференцировку быстро делящихся и размножающихся клеток и тканей (клетки костной ткани, хряща, эпителия);

Регулирует нормальный рост и дифференцировку клеток быстрорастущего организма;

Принимает участие в ОВР (наличие двойных связей);

Принимает участие в синтезе антител, т.е. иммуноглобулинов;

Принимает участие в акте световосприятия (входит в состав родопсина).

Источники витамина А :

Сам витамин А содержится в продуктах животного происхождения – в печени, яичном желтке, цельном молоке, сливках, сметане. Печень морского окуня содержит 35% витамина А.

Провитамин А – это каротиноиды. Их около 70, самый активный – β - каротин. Содержатся в красномякотных овощах и фруктах.

Откладывается в запас в печени в виде сложных эфиров с пальмитиновой кислотой (на 100 г печени – 20 мкг витамина А).

Суточная потребность в витамине А – 1-2,5 мг для взрослых, 2-5 мг для детей, в каротине – 2-5 мг. Передозировка опасна.

Витамин Д

В организме представлен в виде витаминов Д 2 и Д 3 . Это кристаллическое, бесцветное вещество, растворимо в органических растворителях. Чувствительны к УФИ. Качественная реакция с SbCl 3 – оранжево-красное соединение. С органическими кислотами по ОН – группе образуют сложные эфиры.

:

У детей – рахит. В этом случае наблюдается мягкость костей, они изгибаются под тяжестью тела и приобретают уродливую форму. Наблюдается деформация костей черепа. Все это связано с тем, что в крови понижается содержание кальция и неорганического фосфата.

Снижается тонус мышц (атония). Выпячивается живот, вплоть до развития пупочных грыж.

При глубоком авитаминозе у детей задерживается появление первых зубов.

У взрослых – размягчение костной ткани и деминерализация костей. Возникает остеопороз – повышенная хрупкость и ломкость костей.

Признаки гипервитаминоза :

При большой дозе – смерть (кальцификация почек, аорты, мышц почек).

Биороль витамина Д на молекулярном уровне :

Способствует всасыванию Са 2+ и РО 4 в стенках кишечника;

Участвует в обмене Са 2+ между кровью и костной тканью;

Способствует обратному всасыванию – реабсорбции - Са 2+ и фосфат-ионов в почках.

Источники витамина Д :

Содержится в продуктах животного происхождения, в основном, в печени, сливочном масле, яичном желтке, рыбьем жире, а также в дрожжах, подсолнечном масле.

Суточная потребность – 12-25 мкг.

Витамин Е

Был получен в 1922 г. Обеспечивает развитие нормального потомства.

Признаки гипо - и авитаминоза :

При недостатке витамина у животных развивается невынашиваемость плода;

Нарушение развития половых процессов (сперматогенез, овогенез).

Биороль витамина Е :

Является физиологическим антиоксидантом, т.е. он защищает мембраны клеток от перекисного окисления;

Стабилизирует биомембраны.

Источники витамина Е :

Растительные масла;

Семена злаков, яичный желток, сливочное масло, мясо, салат, капуста.

Депонируется в жировой ткани, в ткани поджелудочной железы и в мышцах.

Витамин К

Выделен в 1935 г.

Признаки гипо – и авитаминоза :

У взрослых авитаминоза по витамину К не наблюдается, но он очень опасен для детей, особенно для младенцев. При этом нарушается процесс свертывания крови и в результате этого наблюдаются внутренние кровотечения, образуются внутренние и подкожные кровоизлияния.

Биороль витамина К :

Участвует в процессах свертывания крови;

а) Необходим для образования в печени белков, участвующих в свертывании крови (регулирует образование протромбина).

б) Активирует протромбин, увеличивая в его составе количество центров, связывающих кальций.

Повышает прочность стенок капилляров.

Источники витамина К :

Содержится в зеленых культурах (шпинат, капуста, рябина и т.д.). Также витамин К синтезируется микрофлорой кишечника.

Суточная потребность для взрослых – около 1 мг.

Характеристика водорастворимых витаминов

Особенности группы :

хорошо растворимы в воде;

эти витамины не накапливаются в организме, легко из него выводятся;

они либо поступают с пищей, либо синтезируются микрофлорой кишечника;

характерно наличие антивитамеров;

по химической структуре – гетероциклы;

гипервитаминоз не характерен.

Витамин В 1

Мелкие, бесцветные кристаллы, растворимы в воде и спирте, не растворимы в органических растворителях. При нагревании разрушение структуры происходит через 15 минут.

Признаки гипо – и авитаминоза :

Полиневрит (болезнь «бери-бери»)

Нарушение деятельности со стороны ЦНС: потеря памяти на недавние события, галлюцинации;

Нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы: одышка, тахикардия, сердечная недостаточность;

Наблюдается поражение и расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта, а именно нарушаются моторная и секреторная функции, полная атония кишечника. Это приводит к застою и гниению пищи;

Нарушается водный обмен, развиваются отеки

Наблюдается поражение нервов, боль на всем протяжении нерва, следствием является паралич.

У птиц – судорожное закидывание головы.

Источники витамина В 1 :

Широко распространен в дрожжах, горохе, муке грубого помола, почках, печени, нешлифованном рисе, бобах, фасоли и т.д. Синтезируется микрофлорой человеческого кишечника.

Суточная потребность – 1,3-3 мг.

Витамин В 2

Хорошо растворим в воде, растворы имеют зелено-желтую окраску. Устойчив к нагреванию (выдерживает кипячение 6 ч), но при освещении быстро разрушается.

Признаки авитаминоза :

Похудание, остановка роста, выпадение волос, появляются незаживающие трещины в уголках рта, происходит воспаление слизистой («географический язык»), воспаление кровеносных сосудов глаз (нарушение зрения), общая мышечная слабость, шелушение кожи (особенно лица), малокровие.

Биороль витамина В 2 :

Отвечает за регенерацию тканей;

Принимает участие в окислении высших жирных кислот;

Входит в состав ферментов класса оксидоредуктаз.

Источники витамина В 2 :

Содержится в молочных продуктах, муке грубого помола, зеленых овощах, печени, почках, мясе, яичном желтке.

Суточная потребность – 2-4 мг.

Витамин В 3

Признаки авитаминоза :

При недостатке витамина развиваются дерматиты;

Происходит обесцвечивание волос;

Изъязвление слизистой желудка и кишечника;

Понижение иммунитета;

Жжение ног.

Источники витамина :

Содержится практически во всех продуктах, может синтезироваться микрофлорой кишечника.

Суточная норма - ≈ 10 мг.

Витамин В 5

Не очень хорошо растворим в воде, растворимость увеличивается в подкисленной среде.

Признаки авитаминоза :

При недостатке витамина образуется шершавая кожа («пеллагра»), поражаются открытые участки кожи, а также слизистая желудочно-кишечного тракта. Затем нарушается работа ЦНС. Боли в области кишечника, тошнота, жидкий стул, психозы, депрессия. Такие симптомы возникают у больных с недостаточным белковым питанием (не хватает триптофана).

Источники витамина :

Содержится в картофеле, рисе, печени, почках, молоке и т.д. Может синтезироваться в организме на основе триптофана.

Суточная потребность – 15-25 мг.

Витамин В 6

Хорошо растворим в воде. Устойчив к кислотам и щелочам, но быстро разрушается при нагревании.

Признаки авитаминоза :

Поражение кожи, развитие дерматитов. У животных поражается кожа хвоста, лап, ушей, происходит выпадение волос, изъязвление;

Наблюдается расстройство кроветворной системы (анемия);

Нарушение со стороны ЦНС: эпилептические припадки (особенно у грудных детей – искусственников)

Биороль витамина :

Входит в состав ферментов, участвуя тем самым в обмене веществ.

Источники витамина :

Содержится в молоке, бобовых культурах, капусте, моркови. Незначительная часть может синтезироваться микрофлорой кишечника.

Суточная доза – 2-3 мг.

Витамин С

В кристаллическом виде устойчив, в растворе – легко окисляется растворами йода, брома, серебра. Является производным углеводов. Синтезируется в организме многих животных, кроме обезьян, летучих мышей, человека, морских свинок.

Признаки авитаминоза :

Ломкость капилляров, кровоточивость десен;

Общая слабость;

Повышенная восприимчивость к инфекциям;

Болезненность десен, их отечность и разрыхленность;

Множественные подкожные кровоизлияния.

Биороль витамина :

Является источником водорода в ОВР, он необходим в синтезе адреналина.

Участвует в формировании зрелого коллагена.

Источники витамина :

Содержится в цитрусовых, черной смородине, шиповнике, чесноке, луке, хвое и т.д.

Министерство образования и науки Челябинской области

ГОУ СПО (ССУЗ) Катав-Ивановский индустриальный техникум

Специальность 230103

Доклад

По дисциплине: «Химия»

На тему: «Витамины»

Выполнила:.

Катав-Ивановск

План

История изучения

Общие сведения

Витамины для человека – нормы

ИЗ ИСТОРИИ О ВИТАМИНАХ

Впервые с витаминами столкнулся русский ученых Лунин. Он провел эксперимент с мышами, разделив их на 2 группы. Одну группу он кормил натуральным цельным молоком, а другую держал на искусственной диете, состоящей из белка-казеина, сахара, жира, минеральный солей и воды.

Через 3 мес. мыши второй группы погибли, а первой остались здоровыми. Этот опыт показал, что помимо питательных веществ для нормальной жизнедеятельности организма необходимо еще какие-то факторы.

Немного позднее голландский ученый Эйкман - врач, который работа на острое Ява обратил внимание на то среди населения те, кто питался полированным очищенным рисом, болели заболеванием, связанным с поражением нервной системы полиневрит. Эти же случаи были отмечены в тюрьме, среди заключенных. Это заболевание было названо Бери-Бери. В 1911 году поляк Казимир Функ выделил из кожуры риса вещество, которое предупреждало заболевание Бери-Бери. Это вещество содержало аминогруппу и он его назвал витамин (вита - жизнь, амин - амин, то есть жизненный амин) . К настоящему времени известно более 30 витаминов. Некоторые из них не содержат аминогруппу, но по традиции они тоже называются витаминами.

Витамины - это низкомолекулярные биологические активные вещества, обеспечивающие нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Они является необходимой составной пищи, и оказывают действие на обмен веществ в очень малых количествах. Суточная потребность в витаминах измеряется в миллиграммах, микро граммах. Некоторые витамины могут вообще не синтезироваться в организме или синтезироваться в недостаточных количествах и должны поступать извне. Витамины содержатся в продуктах растительного и животного происхождения, поэтому важно знать содержание витаминов в продукте. Из пищевых продуктов витамины выделяют, используя полярные и неполярные растворители.

Все витамины разнообразные по химическому строению, и свойствам. И их разделяют на 2 группы по растворимости:

1. Водорастворимые витамины - С, группа В, и др.

2. Жирорастворимые - А, Д, Е, К.

Витамины участвуют во множестве биохимических реакций, выполняя каталитическую функцию в составе активных центров большого количества разнообразных ферментов либо выступая информационными регуляторными посредниками, выполняя сигнальные функции экзогенных прогормонов и гормонов.

Они не являются для организма поставщиком энергии и не имеют существенного пластического значения. Однако витаминам отводится важнейшая роль в обмене веществ.

Большинство витаминов не синтезируются в организме человека. Поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или в виде витаминно-минеральных комплексов и пищевых добавок.

С нарушением поступления витаминов в организм связаны три принципиальных патологических состояния: недостаток витамина - гиповитаминоз, отсутствие витамина - авитаминоз, и избыток витамина - гипервитаминоз.

ВИТАМИНЫ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА – НОРМЫ

Список литературы

1. Алексенцев В.Г. Витамины и человек. – М.: Дрофа, 2006. – 453 с.

Витамин С, именуемый в биологии аскорбиновая кислота, является самым известным и любимым витамином для каждого человека с раннего детства. Его присутствие в человеческом рационе обеспечивает нормальную деятельность соединительной и костной ткани. Кроме того, он является биологическим восстановителем метаболлических процессов и антиоксидантом. В природе витамин С присутствует во многих фруктах и овощах, преимущественно красного и оранжевого цвета.

Свойства витамина С

Аскорбиновая кислота это самый узнаваемый витамин из-за своего специфического кислого вкуса. Она хорошо растворяется как в воде, так и в спирте, но совсем не растворяется в жирных кислотах и эфире.

Для синтетического производства витамина С используется глюкоза. При этом искусственно полученная аскорбинка в сухом виде может храниться очень долго за счет своей стабильности.

Важной особенностью витамина С является то, что многие животные и растения способны самостоятельно его синтезировать в необходимых количествах. Человеческий организм на это не способен.

Польза витамина С

Аскорбиновая кислота представляется одним из важнейших витаминов, дефицит которого в организме приводит к тяжелым последствиям в виде цинги. Основная польза витамина С заключается в следующем:

1. Участие в процессах кроветворения.
2. Стимуляция работы эндокринных желез.
3. Помощь в нормальном усвоении железа.
4. Иммуномодулирование.
5. Детоксикация организма.
6. Выработка карнитина.

Дефицит витамина С

Если организму не хватает витамина С, человек испытывает целый ряд неприятных симптомов:

1. Постоянная усталость и слабость.
2. Мышечная и суставная боль.
3. Ослабление иммунной системы.
4. Медленные восстановительные реакции.
5. Проблемы с кровеносными сосудами, зубами и деснами.

В конечном итоге острый дефицит витамина С способен привести к возникновению такой болезни как цинга, а значит и к летальному исходу.

Где содержится витамин С

В естественном виде аскорбиновая кислота содержится в таких фруктах, овощах и ягодах как шиповник, капуста, черная смородина, помидоры, клюква, чеснок, все цитрусовые.