Сравнение витаминов ферментов и гормонов
Как витамины связаны с ферментами?
Глубокое понимание биологии как предмета подразумевает умение проводить сравнения разных процессов в организме, видеть их связи. Когда я думаю о витаминах, я понимаю, что они являются структурной частью ферментов. В свою очередь, фермент я представляю как нечто большое, содержащее маленький элемент, называемый коферментом. И вот в качестве коферментов нередко выступают витамины, а также их метаболиты. Зная это, мы понимаем связь витаминов с ферментами.
Витамины в ферментах — словно околоплодники в плоде
Представьте себе, что фермент — это плод, а в плоде всегда есть семя, его основа, и есть околоплодник. Продолжая метафору, скажем, что «семенем» фермента являются находящиеся внутри него белки. Белковая часть фермента — апофермент, а вот часть, не состоящая из белка — уже упомянутый кофермент, который может быть ионом металла или витамином. Таким образом, витамины выступают «околоплодниками» для белкового «семени» фермента.
Как гормоны управляют химией тела?
Ферменты — это всегда белки, чего не скажешь о гормонах. Гормоны очень разнообразны: они могут быть белками, стероидами, аминокислотами и так далее. Гормоны не являются частью других биологически активных веществ. Они самостоятельно активно влияют на химические процессы в нашем теле, я бы даже сказал, управляют химией тела.
Представьте себе, что гормоны — это крошечные живые существа. Они суетятся внутри нашего тела, трудятся, передвигают в нем химические вещества, выводят их наружу или увеличивают их количество. Постоянная, невидимая нам работа гормонов приводит к видимым результатам, изменениям нашего тела — его росту и развитию. Скажем, в период полового созревания тело быстро меняется, подросток становится раздражительным, а родители говорят: «Это всё гормоны!»
Гормоны и витамины — менеджеры роста и развития
На рост и развитие организма помимо гормонов имеют огромное влияние и витамины. Биолог сразу бы привел в пример гормон роста соматотропин, производимый гипофизом. Но и при недостатке, скажем, витамина А у детей возможна задержка роста.
Как на организм влияют количественные показатели гормонов и витаминов?
Избыток или недостаток гормонов, как и витаминов, опасен. Гормоны, как и витамины, стимулирую регуляцию обмена веществ. Однако нельзя утверждать, что гормоны как-то определяют устойчивость организма к вредному влиянию внешней среды, а вот в отношении витаминов это можно сказать с полным правом. Например, содержащийся в овощах и фруктах витамин С (аскорбиновая кислота) защищает организм, нормализует в нем окислительно-восстановительные процессы.
В ЕГЭ по биологии могут встретиться вопросы о микседеме, кретинизме, базедовой болезни. Мы привычно бросаем оскорбительное «вот кретин!», часто даже не зная, что кретинизм — тяжелейшее заболевание, развивающееся при недостатке функций щитовидной железы у детей. А вот у взрослых недостаток гормонов щитовидной железы может вызвать микседему, иначе слизистый отек, при котором лицо, руки, ноги человека сильно отекают. Избыток гормонов щитовидки приводит к базедовой болезни.
Восстанавливающая энергетическая сила витаминов и гормоны-переносчики.
Витамины прекрасно способствуют восстановлению тканей и клеток, но гормонам эта функция не свойственна. Зато благодаря гормонам продукты обмена веществ легко проникают через клеточные мембраны. Гормоны можно назвать охотниками, которые прицельно стреляют в определенные органы-мишени. А некоторые витамины, например, из группы В, влияют на диссимиляцию в клетках человека, способствуя освобождению энергии из пищи.
И гормоны, и витамины специфичны. У них своя узконаправленная роль — влиять на определенный тип обменных процессов.
При сбалансированном количестве гормонов и витаминов в организме он работает активно, а человек полон сил.
Источник
Биологически активные вещества – гормоны, витамины и ферменты. Это жизненно необходимые соединения, которые играют важную роль в функционировании живого организма. Они принимают участие и оказывают свое действие на биохимические процессы, которые происходят в человеческом организме. Ферменты, витамины и гормоны способствуют нормальному функционированию внутренних органов, систем и поддерживают иммунную систему человека.
Какую функцию выполняет каждое вещество?
Ферменты
Давайте разбираться. Итак, ферменты. Ферменты представляют собой белковые молекулы, которые ускоряют скорость всех химических реакций. Это биокатализаторы, участвующие в обмене веществ, синтезе, распаде жиров и нуклеиновых кислот. Переваривание и усвоение пищевых продуктов также происходит при участии ферментов. Ферментные системы оказывают действие на дыхание, размножение, мышечное сокращение, кровообращение и нервно-психическую деятельность. Без ферментов все биохимические реакции не смогут проходить, а организм человека начнет умирать.
Витамины
Все мы знакомы с термином «витамины». Но не каждый из нас задумывался, насколько они важны для нашего организма. Витамины – органические соединения, которые оказывают свое действие на обменный процесс в малых количествах. Витамины необходимы организму для укрепления и повышения работоспособности иммунной системы. Они помогают строить защитный барьер для вирусных инфекционных и других заболеваний. Они повышают устойчивость организма в различным экстремальным факторам и способствуют выведению вредоносных токсинов. Витамины повышают интенсивность всех физиологических процессов. Поэтому постоянно должны поступать в организм.
Гормоны
Что касается гормонов – они играют незаменимую функцию в развитии и функционировании организма. Эти биологически активные вещества способны влиять в значительных количествах на органы ткани и организм в целом. Гормоны принимают участие в химических реакциях. Они оказывают непосредственное влияние на жизнедеятельность тех органов, для которых предназначены. Гормоны изменяют химические реакции путем торможения или активации ферментных процессов. Гормоны – химические посредники, которые переносят информацию к клеткам-мишеням, с которыми связан сам. Гормоны отвечают за рост и развитие живого организма, формирование систем.
Ферменты, витамины, гормоны: воздействие на организм
Действие гормонов, витаминов и ферментов в совокупности обеспечивает полную жизнедеятельность человеческого организма и защищает его от негативных воздействий. В химических реакциях все биологические соединения тесно взаимосвязаны между собой, но при этом каждый из элементов выполняет свою функцию. Ни один процесс не обходится без участия ферментов, гормонов или витамин. Нехватка тех или иных соединений приводит к серьезным последствия и заболеваниям. В первую очередь значительно снижается работоспособность иммунной системы. А это чревато появлением различных болезней у человека и обострением хронических заболеваний.
Жизненно необходимые вещества должны постоянно поступать в организм человека. Для этого нужно употреблять пищу содержанием полезных веществ, отказаться от вредных привычек, которые также провоцируют дефицит необходимых для организма веществ. Врачи рекомендуют употреблять биологические активные добавки для профилактики и лечения. Добавки к пище используют в медицинской и педиатрической практике. БАДы – это универсальные препарат, содержащие только натуральные компоненты и абсолютно безопасны для здоровья человека.
Источник
Лекция № 34.
Тема: «ВИТАМИНЫ»
План изложения
1. Классификация витаминов.
2. Сходство и различие витаминов и гормонов.
3. Жирорастворимые витамины.
Витамины – это незаменимые низкомолекулярные вещества, поступающие в организм с пищей извне и участвующие в регуляции биохимических процессов на уровне ферментов.
Витамины не являются пластическим материалом и не расходуются в качестве источников энергии.
Классификация витаминов:
I Водорастворимые витамины
В1(тиамин), антиневритный
В2 (рибофлавин), витамин роста
В3 (ниацин), антипеллагрический
В5(пантотеновая кислота), антидерматитный
В6(пиридоксин), антидерматитный
Вс(фолиевая кислота), антианемический
Н(биотин), антисеборейный
Саскорбиновая кислота
Р(рутин), витамин проницаемости
II Жирорастворимые витамины
A (ретинол), антиксерофтальмический
D(холекальциферол), антирахитический
E(токоферол), витамин размножения
K(фоллохинон), антигеморрагический
Водорастворимые витамины в тканях почти не накапливаются, малотоксичные при передозировке. Дефицит их встречается довольно часто.
В организме они активируются путем фосфорилирования; активные формы в качестве коферментов участвуют в биохимических реакциях распада и синтеза Б, Ж, У, нуклеиновых кислот, в окислительно-восстановительных реакциях.
Жирорастворимые витамины могут накапливаться в тканях (А, D), дефицит их встречается реже.
При передозировке они более токсичны, чем водорастворимые.
Участвуют в процессах светоощущения (А), свертывания крови (К), являются индукторами синтеза белков на уровне генома, что роднит их с гормонами стероидного ряда, выполняют антиоксидантную функцию.
Существуют еще и витаминоподобные вещества: холин, линоевая кислота, карнитин, парааминобензойная кислота.
Некоторые из них частично синтезируются в организме, могут встраиваться в клеточные структуры (холин входит в состав фосфолипидов клеточных мембран).
Некоторые витамины могут образовываться в организме из предшественников – провитаминов (в А – компоненты растений – каротиноиды – ликопен (в томатах), мотеин (в шпинате), b-каротин (в моркови)).
! Открытие витаминов сыграло важную роль в лечении печени и многих инфекционных заболеваний.
Т.к. бактерии для своего роста и размножения нуждаются в некоторых витаминах для синтеза коферментов, введение в их организм структурных аналогов витаминов, которые называются антивитаминами, приводит к гибели микроорганизмов.
П: назначение сульфаниламидов, структурно сходных с парааминобензойной кислотой, необходимо для синтеза м/о фолиевой кислоты; назначение структурных аналогов фолиевой кислоты, которые тормозят рост и деление злокачественных клеток.
Сходство и различие витаминов и гормонов
| Сходство | И гормоны и витамины регулируют метаболизм в организме человека через ферменты. | |
| Витамины входят в состав ферментов и являются коферментами. | Гормоны регулируют активность уже имеющихся ферментов, или являются индукторами или репрессорами в биосинтезе ферменты. | |
| Различие | 1. Витамины – экзогенные факторы регуляции метаболизма и поступают с пищей извне; Гормоны – эндогенные факторы, синтезируются в эндокринных железах организма в ответ на изменение внешней или внутренней среды организма человека и также регулируют метаболизм. 2. Витамины – низкомолекулярные органические соединения. Гормоны – высокомолекулярные органические соединения. | |
| Взаимосвязь | Витамин D3 в организме человека служит субстратом для биосинтеза гормона кальцитриола. |
Витамин А (антиксерофтальмический)
– ретинол, потребность его в организме 2,5 – 3 мг в сутки.
Источники в пище: печень, яичный желток и рыбий жир; провитамина А: морковь, томаты.
А1 – из печени морских рыб.
А2 – из печени пресноводных рыб.
Из каротина, содержащегося в растениях и овощах, образуется витамин А2.
Всасываясь с продуктами гидролиза липидов, витамин А транспортируется в лимфу, в крови он связывается с ретинолсвязывающими белком и частично преальбумином(α1 – глобулинами и с альбуминами).
Витамин А в тканях может откладываться про запас в печени и жировой ткани в виде устойчивых эфиров с уксусной или пальмитиновой кислотой. В тканях организма ретинол окисляется в альдегиды – ретинали. Ретиналь окисляется в ретиноевую кислоту, которая выводится с желчью в виде глюкоронидов.
В плазме крови здоровых людей N ~ 50 мгк в 100 мл плазмы.
Биологическая роль – витамин А обеспечивает процессы зрения, входя в состав родопсина, обусловливающего сумеречное зрение; участвует в окислительно-восстановительных реакциях в организме; изменяет проницаемость мембран клеток и тканей; усиливает биосинтез гликопротеинов мембран клеток; оказывает выраженное влияние на хрящевую и костную ткань, принимая участие в биосинтезе хондроитинсульфата в клетках хряща; регулирует дифференцировку и деление тканей (сперматогенного эпителия, плаценты, хряща и костной ткани); оказывает антиоксидантное действие.
Гипо – и авитаминоз А выражается отсутствием сумеречного зрения (“куриная слепота”), сухостью кожи и слизистых, что может приводить к кератомаляции (размягчение роговицы глаза) с образованием язв.
Витамин D3 (кальциферол, антирахитический)
суточная потребность 0,025 мг.
Из витамина D3 под действием 25-гидроксилазы (в печени) и 1-гидроксилазы (в почках) синтезируется гормон кальцитриол, регулирующий обмен кальция и фосфора в организме.
Источники витамина D3: образуется в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей из холестерина и поступает с рыбьим жиром, сливочным маслом, желтком яиц, печенью.
Биологическая роль: D3 регулирует обмен Са и Р в организме, участвуя в биосинтезе Са – связывающего белка в слизистой ЖКТ – способствует всасыванию Са2+ и ионов Р из пищи.
Гипо – и авитаминоз D3: в детском возрасте – рахит, у взрослых – снижение ионов Са2+ в крови, что приводит к:
1)повышению нервно-мышечной возбудимости;
2)инактивации кальций-зависимых ферментов;
3)нарушению свертывания крови;
4)остеомаляции.
Витамин Е (витамин размножения)
суточная потребность 5 мг.
Источники: растительные масла (подсолнечное, кукурузное и т.д.), семена злаков, капуста, мясо, сливочное масло, яичный желток.
Биологическая роль: витамин Е влияет на репродуктивную функцию и обмен в организме, выполняет антиоксидантную роль, защищая мембраны от перекисного окисления липидов, предотвращая гемолиз Er.
Гипо – и авитаминоз Е: у детей – гемолитическая желтуха, у взрослых – дегенеративные (изменения) процессы в репродуктивных органах, выкидыши у беременных, жировая дегенерация печени и дистрофические изменения в скелетных мышцах.
Витамин К (антигеморрагический)
суточная потребность 1 мг.
Источники: капуста, ягоды рябины, арахисовое масло, тыква, томаты, свиная печень.
Биологическая роль: витамин К участвует в синтезе факторов свертывания крови (является кофактором g-глутамилкарбоксилазы, который катализирует превращение глутаминовой кислоты в g-арбоксиглутамат, необходимый для синтеза 4 факторов свертывания крови II – протромбина, VII — проконвертина, IX — Крисмаса, X – Стюарта-Прауэра).
Гипо- и авитаминоз К приводит к снижению свертывании крови, к капиллярным и паренхиматозным кровотечениям.
В 1942 г. академиком А.В. Палладиным синтезирован препарат «Викасол»
Витамин F
по химической природе представляет полиненасыщенные ВЖК,
суточная потребность 10-30 г.
Источники: полиненасыщенные жирные кислоты (растительные масла).
Биологическая роль: непредельные ВЖК (линолевая, α и γ – линоленовая, арахидоновая) способствуют выведению из организма животных и человека холестерина, что препятствует развитию атеросклероза, оказывает благотворное влияние на состояние кожного и волосяного покровов.
Витамин F участвует в регуляции обмена липидов.
Гипо- и авитаминоз F приводит к снижению биосинтеза эфиров холестерина, простагландинов, тромбоксанов. Следствием этого является сухость кожи, слизистых, шелушение кожи, выпадение волос, ломкость ногтей.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что называют витаминами?
2. Как классифицируют витамины?
3. Каково значение витаминов в метаболизме организма человека?
4. Являются ли витамины пластическим материалом?
5. Могут ли использоваться организмом витамины в качестве источника энергии?
6. Дефицит, каких витаминов встречается чаще?
7. Какие витамины могут накапливаться в тканях?
8. В чём сходство витаминов и гормонов?
9. Чем отличаются витамины от гормонов?
10. Какова взаимосвязь между витаминами и гормонами?
11. Каково химическое строение, суточная потребность и биологическая роль витаминов, растворимых в жирах, — А, Д, Е, F?
Литература В. С. Камышников стр. 610 – 616.
В. К. Кухта стр.126 -149.
Разработала преподаватель клинической биохимии С. М. Новикова.
Таблица 2.
Содержания витаминов
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
Источник
Метаболизм
Обмен веществ в человеческом организме представляет собой сложный процесс, в котором в равной степени задействованы эндокринная, а также нервная системы.
Именно союз этих двух систем позволяет обеспечить гомеостаз, то есть способность организма поддерживать постоянство внутренней среды (крови, межклеточной жидкости и лимфы), а также важных физиологических функций (дыхания, кровообращения и терморегуляции).
Рассматривая обмен веществ с точки зрения биохимии, ученые выделяют два класса биологически активных веществ – витамины и гормоны.
Они отличаются по природе и механизму действия, однако именно их взаимодействие обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма. Рассмотрим каждое из этих веществ и узнаем об их взаимодействии.
Витамины
Эти низкомолекулярные органические соединения необходимы человеку для поддержания жизненно важных функций организма. Недостаток витаминов приводит к тяжелым заболеваниям.
Ключевым отличием витаминов от гормонов является то, что витамины, в подавляющем большинстве случаев, поступают в организм с продуктами питания. Человечеству известно 20 соединений относящихся к витаминам. Условно их подразделяют на водо- и жирорастворимые, обозначая буквами латинского алфавита A, B, C, E, K, D, P.
Гормоны
В отличие от витаминов, гормоны – это биологически активные вещества, вырабатывающиеся непосредственно в организме так называемыми эндокринными железами. Они контролируют деятельность всего организма на каждом этапе развития, буквально с первой минуты рождения.
Гормоны влияют на обмен веществ, на рост тканей, на формирование пола, на адаптацию к внешней среде и на многие другие процессы. Ученым известно примерно 50 гормонов, которые подразделяются на три группы: производные аминокислот, стероидные, а также пептидные гормоны (к первой группе стоит отнести адреналин, ко второй – мужские и женские гормоны, а к третьей – инсулин).
Связь гормонов и витаминов
Стоит сказать об уникальной связи между этими биологически активными веществами. Дело в том, что некоторые витамины участвуют в производстве гормонов и в немалой степени влияют на выработку этих веществ.
Влияние на гормоны щитовидной железы
Так, к примеру, витамин B2 участвует в производстве гормонов щитовидной железы.
Повышение функции щитовидной железы вызывает и аскорбиновая кислота (витамин C), тогда как введение в рацион витаминов A, P и B1 наоборот, снижает функцию «щитовидки».
Данная информация может иметь ключевое значение для лиц с гипофункцией или гиперфункцией рассматриваемой железы.
Низкая активность щитовидной железы приводит к тому, что менструальные выделения у женщин становятся нерегулярными, скудными, а то и вовсе исчезают.
Бороться с этим можно принимая витамин E (токоферол), примерно по 600 ЕД в день. Хорошо исправляет ситуацию и витамин B12.
Влияние на гормоны паращитовидных желез
Известно, что недостаток витамина D приводит к негативным последствиям, вызывая у детей развитие рахита.
Здесь также вступают в связь витамины и гормоны, ведь дефицит витамина D провоцирует усиленную выработку паратиреоидного гормона, что становится причиной гипофосфатемии, диагностируемой у детей с рахитом.
Влияние на гормоны надпочечников
Витамин B6 – важнейшее биологически активное вещество в плане подавления кортизола, который также называют «гормоном стресса». Употребление этого витамина помогает нормализовать эмоциональное состояние, что особенно заметно у женщин, страдающих от проявлений предменструального синдрома.
Бороться с различного рода стрессами помогает употребление кальция, вместе с которым необходимо принимать и витамин D, который улучшает усвоение и сохранение в организме кальция.
Учеными доказано, что длительный дефицит витаминов C и P в организме приводит к гипертрофии надпочечников, что грозит человеку развитием такого опасного заболевания, как цинга. Напротив, регулярное употребление продуктов, богатых витамином C активизирует работу коры надпочечников.
Еще одним витамином, который влияет на повышение синтеза гормонов коры надпочечников, является витамин A.
Влияние на гормоны поджелудочной железы
Ученые обнаружили, что у большинства лиц с болезнью Боткина активность инсулярного аппарата поджелудочной резко снижена.
Бороться с этим, а значит и с имеющейся болезнью, можно введением в рацион продуктов с повышенным содержанием витамина B2, который повышает активность поджелудочной железы.
Влияние на гормоны яичников
Гормональный сбой у женщин, достигших климактерического периода, приводит к появлению рассеянности, забывчивости, а также быстрой утомляемости.
Чтобы стимулировать эндокринную функцию яичников и повысить выработку эстрогенов, после еды необходимо регулярно употреблять витамин E. Недостаток этого витамина может привести к бесплодию.
В каких продуктах содержатся витамины
Корректировать выработку гормонов при помощи витаминов можно приемом витаминных комплексов, а можно разнообразить питание продуктами, содержащими то или иное биологически активное вещество.
Так, больше всего витаминов содержится в следующих продуктах:
- витамин B1 (ячмень, картофель, фасоль, орехи и цельные зерна);
- витамин B2 (яблоки, капуста, миндаль, помидоры, пивные дрожжи и яйца);
- витамин B6 (мясо, рыба, каши из недробленых круп, а также кисломолочные продукты);
- витамин B12 (субпродукты, говядина, крольчатина, сыр, цельное молоко);
- витамин A (морковь, желтый перец и желтые помидоры, тыква);
- витамин C (шиповник, черная смородина, лимон, укроп, хрен, белые грибы);
- витамин E (масло подсолнечное, масло сливочное, проросшие зерна пшеницы и кукурузы);
- витамин D (рыбий жир, сельдь, печень трески, скумбрия, горбуша);
- витамин P (белокочанная капуста, лимон, щавель, крыжовник, яблоки).
Здоровья вам!
Источник