Witaminy 1, Materiały naukowe, Chemia


Witaminy

Związki organiczne niezbędne do prawidłowego przebiegu procesów biochemicznych i funkcjonowania organizmu. Wiele z nich stanowi składniki koenzymów. Wchodzą w skład pożywienia i nie mogą być syntetyzowane przez organizm. W niektórych przypadkach możliwa jest synteza określonej witaminy, jeżeli organizm otrzyma odpowiedni prekursor, tzw. prowitaminę. Organizm potrzebuje niewielkich ilości witamin, są one bowiem związkami oligodynamicznymi, tzn. nie służą jako budulec ani źródło energii.

Wyróżnia się dwie zasadnicze grupy witamin: rozpuszczalne w tłuszczach (A, D, E, F, Q, K) i rozpuszczalne w wodzie (B, C, P). Nadmiar witamin - hiperwitaminoza, jak i niedobór - hipowitaminoza jest szkodliwy dla organizmu. Mogą być magazynowane przez dłuższy czas w organizmie, np. wątroba człowieka magazynuje witaminę A przez ok. 2 lata, D i B12 przez 3-6 miesięcy.



Skrócony opis działania wybranych witamin i skutków ich niedoboru w organizmach

Witaminy

Działanie

Skutki niedoboru

Rozpuszczalne w tłuszczach

Witamina A Akseroftol

Przekształca się w retinen, niezbędny składnik barwników siatkówki, warunkujący normalne widzenie; istotna dla prawidłowego wzrostu i funkcjonowania tkanki nabłonkowej; zapewnia normalny wzrost kości i zębów przez regulację aktywności komórek tkanki kostnej.

Zaburzenia wzrostu; ślepota zmierzchowa; atrofia nabłonka oraz podatność skóry na łuszczenie się; infekcje.

Witamina D Kalcyferol

Wzmacnia wchłanianie wapnia w jelitach; nieodzowna do zapewnienia normalnego wzrostu i utrzymania prawidłowej struktury kości.

Deformacje kości; osteomalacja u dorosłych (rozmiękczenie kości).

Witamina E Tokoferol

Hamuje utlenianie nienasyconych kwasów tłuszczowych i witaminy A, które pomagają w tworzeniu błon plazmatycznych; jej rola biochemiczna nie jest dokładnie znana.

Wzrost katabolizmu nienasyconych kwasów tłuszczowych; w efekcie dochodzi do zaburzeń funkcjonowania błon komórkowych i innych struktur błoniastych; zaburzenia wzrostu.

Witamina K Fitochinon

Podstawowa w procesie krzepnięcia krwi, jest kofaktorem enzymów, produkowana przez florę bakteryjną jelita.

Wydłużenie czasu krzepnięcia krwi.

Rozpuszczalne w wodzie

Witamina C Kwas askorbinowy

Niezbędna w syntezie kolagenu i innych substancji międzykomórkowych, w formowaniu istoty podstawowej kości dentyny zębów; niezbędna w przemianach szeregu aminokwasów; pomaga w niwelowaniu uszkodzeń powstałych w wyniku oparzeń i działania toksyn bakteryjnych. Jest silnym antyutleniaczem. Jest pochodną węglowodanów i u większości organizmów nie jest witaminą; jedynie człowiek, małpy i świnka morska muszą otrzymywać ją w pożywieniu .

Szkorbut (powolne gojenie się ran, osłabienie; kruchość naczyń włosowatych; nieprawidłowy wzrost i zrastanie się kości).

Witamina B 1 Tiamina

Pochodna działa jako koenzym wielu układach enzymatycznych; ważna w metabolizmie węglowodanów oraz aminokwasów.

Beri-beri (osłabienie mięśnia sercowego, powiększenie prawej strony serca, zaburzenia układu nerwowego i trawiennego).

Witamina B 2 Ryboflawina

Wchodzi w skład koenzymów (np. FAD) czynnych w procesie oddychania komórkowego.

Stany zapalne skóry, zapalenie oraz pękanie kącików jamy ustnej; obniżenie sprawności umysłowej.

Witamina PP Niacyna

Składnik ważnych koenzymów (NAD i NADP) najistotniejszych w procesie oddychania komórkowego.

Pelagra (stany zapalne skóry, biegunka, zaburzenia psychiczne, osłabienie mięśni, zmęczenie).

Witamina B 6 Pirydoksyna

Pochodna jest koenzymem wielu przemian metabolicznych aminokwasów.

Stany zapalne skóry, zburzenia czynności przewodu pokarmowego, drgawki.

Kwas pantotenowy

Składnik koenzymu A (ważnego w metabolizmie komórkowym).

Niedobór jest wyjątkowo rzadkim zjawiskiem.

Witamina H Biotyna

Koenzym niezbędny w procesie wiązania dwutlenku węgla.

Występuje rzadko; choroby skóry i bóle mięśni.

Witamina B12 Kobalamina

Koenzym ważny w przemianach kwasów nukleinowych.  

Niedokrwistość (anemia) złośliwa.

Wzory strukturalne wybranych witamin (ich znajomość nie jest wymagana na teście zaliczeniowym):

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Przykładowe ( nieco poszerzone) znaczenie witamin w organizmie

Biochemiczne znaczenie wybranych witamin

Nazwa witaminy

 Rodopsyna = czerwień wzrokowa - białko w pręcikach wzrokowych siatkówki oka zawierające aldehyd witaminy A - retinal oraz śródbłonowe białko opsynę.

Witamina A, czyli retinol, akseroftol.

1,25-dihydroksycholekalcyferol, czyli aktywna witamina D pobudza syntezę osteokalcyny, czyli białka Gla. Osteokalcyna wiąże wapń Ca2+  dzięki czemu następuje uwapnienie (mineralizacja) kości. Osteokalcyna występuje w osteoblastach (komórki kościotwórcze) i osteocytach (komórki kostne) tkanki kostnej.

Witamina D, czyli kalcyferol.

Witamina E jest czynnikiem oksydo-redukcyjnym, uczestniczy w przenoszeniu wodoru z fawoprotein na cytochrom C; wchodzi w skład błon komórkowych i lizosomalnych stabilizując ich strukturę i zwiększając odporność na działanie peroksydazy glutationowej; zapobiega utlenianiu frakcji LDL lipidów krwi do nadtlenków; hamuje powstawanie toksycznych nadtlenków nienasyconych kwasów tłuszczowych i aktywnych rodników tlenowych.

Witamina E, czyli tokoferol, tocopherol.

Witamina B1 w postaci pirofosforanu jest koenzymem dekarboksylazy pirogronianowej, transketolazy, oksydacyjnej dekarboksylacji 2-oksokwasów (np. piorogronianu, 2-oksoglutaranu).

Witamina B1, czyli  tiamina, aneuryna.

Witamina B2 wchodzi w skład koenzymów flawinowych: FMN -Flawinowy Mono-Nukleotyd (Flavin Mono-Nucleotide), FAD - Flawino-Adeninowy Dwunukleotyd (Flavin Adenine Dinucleotide). Uczestniczy w reakcjach oksydoredukcyjnych. Koenzymy flawonowe są składnikiem dehydrogenaz flawinowych (dehydrogeneza liponianu, dehydrogenaza bursztynianowa, dehydrogenaza 3-fosfoglicerynianu, dehydrogenaza acylo-CoA), oksydaz flawinowych (oksydaza L- i D-aminokwasów, oksydaza glukozy, oksydaza ksantynowa, oksydaza aldehydowa).

Witamina B2, czyli ryboflawina, laktoflawina.

Witamina B3 jest składnikiem nukleotydów nikotynamidowych: NAD - Nikotynoamido-Adeninowy Dwunukleotyd (Nicotinamide Adenine Dinucleotide) i NADP -  Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate, dsł. tłumaczenie Nikotynoamido-Adeninowego Dwunukleotydu Phosphoran = Fosforan Dwunukleotydu Nikotynoamido-Adeninowego, które są koenzymami przenoszącymi wodór.  NAD i NADP są koenzymami dehydrogenaz. Wodory pobrane z jednego substratu mogą być wykorzystane do redukcji innego substratu.

Witamina B3, czyli witamina PP, nikotynamid, kwas nikotynowy, niacyna, amid kwasu nikotynowego, niacynamid.

Cholina jest składnikiem lecytyny, stanowi źródło grup metylowych dla syntezy metioniny. Wchodzi w skład neuroprzekaźnika (neurotrasmitera) acetylocholiny.

Witamina B4, czyli cholina.

Kwas pantotenowy jest składnikiem koenzymu A - CoA. Koenzym A to koenzym acetylotransferaz.

Witamina B5, czyli kwas pantotenowy.

Witamina B6 to koenzym enzymów przemian amianokwasów: aminotransferaz, dekarboksylaz, dezaminaz i aminooksydaz. Bierze udziała w procesie przemiany kwasu linolowego i kwasu linolenowego.

Witamina B6, czyli pirydoksyna, adermina.

Witamina B7 jest składnikiem koenzymów karboksylaz; uczestniczy więc w przenoszeniu grup karboksylowych., np. przy karboksylacji pirogronianu do szczawiooctanu z udziałem karboksylazy pirogronianowej.  Ponadto w procesach dekarboksylacji i dezaminacji kwasu asparaginowego, treoniny, czy seryny.

Witamina B7, czyli biotyna, witamina H, koenzym R, Skin Factor.

Witamina B8 to czynnik lipotropowy. Składnik fosfolipidów układu nerwowego.

Witamina B8, czyli inozytol.

Witamina B9 jako kwas tetrahydrofoliowy (koenzym F) to koenzym w syntezie zasad purynowych i pirymidynowych. Uczestniczy w przenoszeniu grup jednowęglowych: formylowej, hydroksymetylowej, metylowej, metylenowej formiminowej w pozycji N5, N10 pierścienia pterydynowego. Niezbędny do syntezy tymidylanu wykorzystywanego w procesie syntezy DNA.  Uczestniczy w procesach mielizacji (tworzenie osłonki mielinowej) neuronów i przy przekształcaniu homocysteiny w metioninę.

Witamina B9, czyli kwas foliowy, witamina M, witamina B11, witamina Bc.

PABA wchodzi w skład koenzymu F. Uczestniczy więc w tych samych procesach co witamina B9. Bakterie mają zdolność syntezy kwasu tetrahydrofoliowego z prostych składników (kwas foliowy, PABA, kwas glutaminowy). Człowiek nie ma takie zdolności, dlatego musi otrzymywać w diecie kompletny koenzym F.  PABA uczestniczy w metylowaniu homocysteiny na metioninę. Zapobiega przedwczesnemu rozpadowi katecholamin (np. adrenaliny).

Witamina B10, czyli PABA, kwas para-amino-benzoesowy, witamina H1.

Witamina B12 jest składnikiem koenzymów (kobamidy); metylokobalamina przenosi grupę metylową na homocysteinę dzięki czemu powstaje metionina. Powstała z metioniny 5-adenozylometionina jest dawcą grup metylowych i uczestniczy w metylacji mieliny neuronów. Uwolniona kobalamina przyłącza grupę metylową z N5-metylotetrafolianu, przez co powstaje tetrahydrofolian niezbędny do syntezy puryn i pirymidyn, a tym samym kwasów nukleinowych.  Koenzym kobalaminowy (dezoksyadenozylokobalamina) bierze udział w przekształcaniu metylo-malonylo-koenzymu A do sukcynolo-koenzymu A w procesie glukoneogenezy (proces syntezy glukozy z aminokwasów, kwasu mlekowego czy pirogronowego).

Witamina B12, czyli kobalamina

Witamina B13 jest to metabolit endogenny powstający z karbamylofosforanu i kwasu asparaginowego. Reaguje z 5-fosforybozo-1-pirofosforanem tworząc nukleotyd orotydylowy, który po dekarboksylacji przekształca się w UMP (urydyno-5-monofosforan) = Uridine 5'Mono-Phosphate. Powstaje i jest niezbędny przy przemianach pirymidyn, np w trakcie syntezy nukleotydów.

Witamina B13, czyli kwas orotowy, acidum oroticum, 6-uracilcarboxylic acid

Witaminą B14 określano substancję (zolowaną z drożdży, jaj, roślin strączkowych), która leczyła niedokrwistość; później okazało się, że jest to mieszanina kwasu foliowego i PABA, czyli witaminy B9 i B10 (koenzym F).

Witamina B14

Witamina B15 jest donorem grup metylowych w przemianach aminokwasów i amin. Substrat do syntezy neurotransmiterów.

Witamina B15, czyli kwas pangamowy, Pangamic Acid, Pangametin, panagmetyna, Dimethylglycine, dimetyloglicyna.

Witamina B16 to dimetyloglicyna, czyli DMG =  DiMethylGlicyna, patrz  witamina B15

Witamina B16, czyli dimetyloglicyna, kwas pangamowy

Witamina B17 jest glikozydem cyjanogennym - amigdaliną (nitrylozyd) występującą w śliwach, migdałach, czereśniach, wiśniach, czeremchach (Prunus). Niegdyś była słynna, bowiem in vitro hamuje rozwój komórek nowotworowych. Podobno posiada też właściwości zapobiegające onkogenezie.

Witamina B17, czyli amigdalina

Witamina B22 - jest to zespół aktywnych składników zawartych w ekstrakcie aloesowym

witamina B22, ekstrakt aloesowy

Witamina N czyli kwas liponowy

Witamina N, czyli kwas liponowy, Thioctic Acid, Alpha-lipoic acid.

Witamina Bt, czyli karnityna

Witamina Bt, czyli witamina T, karnityna, Carnitine

Witamina U - pochodna metioniny wyizolowana po raz pierwszy w 1966 roku z kapusty. Czynnik przyśpieszający gojenie wrzodów żołądka, przeciwhistaminowy (H2), żółciopędny, zapobiegający powstawaniu kamicy żółciowej.  Czynnik ochronny dla błony śluzowej żołądka i jelit.

Witamina U, Methylmethioninesulfonium

Witamina P ma właściwości oksydoredukcyjne, hamuje aktywność oksydazy kwasu askorbinowego, inhibitor hialuronidazy i ceruloplazminy. Czynnik przeciwwysiękowy dla śródbłonków.

Witamina P, czyli rutina, należy tutaj również kwercetyna, eriodyktyna, hesperydyna (tzw. bioflawonoidy)

Witamina K to kofaktor karboksylacji kwasu glutaminowego do kwasu gamma-karboksyglutaminowego - składnika czynnika krzepnięcia krwi II (protrombiny), VII (prokonwertyny), IX (czynnik Christmasa) i X (czynnika Stuarta). Witamina K umożliwia wiązanie jonów wapnia przez czynniki krzepnięcia krwi. Witamina K jest niezbędna do syntezy osteokalcyny.

Witamina K, fitochinon, fillochinon.

Witamina F jest substratem do syntezy prostaglandyn, tromboksanu, prostacyklin. Składnik błon komórkowych. Czynnik lipotropowy.

Wiutamina F, czyli witamina FF, witamina F99, niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe NNKT, kwas arachidonowy + kw. linolowy + kw. linolenowy.

Witamina Q to przenośnik elektronów w łańcuchu oddechowym. Cząsteczka ubichinonu CoQ przyjmuje 2 elektrony i dwa jony H+ przekształcając się w ubichinol CoQH2. Występuje w mitochondriach. Jest to wymiatacz wolnych rodników i aktywator dehydrogenaz oraz cytochromu.

Witamina Q, czyli ubichinon, witamina Q10, koenzym Q10.

Witamina C to przenośnik wodoru i elektronów w układzie oksydo-redukcyjnym.
W organizmach istnieją oksydazy pozamitochondrialne, których podstawową funkcją jest przenoszenie protonów i elektronów z substratów organicznych na tlen z wytworzeniem wody lub nadtlenku wodoru i produktu utlenionego. Enzymy te. związane z błonami komórkowymi należą do oksydaz miedzioproteinowych lub flawoproteinowych. Oksydaza askorbinianowa nalezy do miedzioprotein. Oksydaza askorbinianowa katalizuje reakcję:

kwas askorbinowy + 1/2 O2 ---> kwas dehydroaskorbinowy + H2O

Kwas dehydroaskorbinowy tworzy układ oksydoredukcyjny z glutationem, cytochromem C, nukleotydami pirydynowymi i flawinowymi; uczestniczy w procesach metabolicznych fenyloalaniny, tyrozyny, kwasu foliowego (konwersja kwasu foliowego do kwasu folinowego), histaminy, żelaza, dopaminy, DOPA, kwasu fenolopirogronowego do kwasu homogentyzynowego, kolagenu, prostaglandyn, noradrenaliny (proces DOPA-amina ---> noradrenalina), kortykosteroidów. Jest inhibitorem hialuronidazy.

Witamina C, czyli kwas askorbinowy, kwas askorbowy.


       Witaminy stosuje się nie tylko w stanach ich braku lub niedoboru w organizmie, lecz także w leczeniu wielu schorzeń. Ponadto preparaty witaminowe warto zażywać zapobiegawczo, aby ustrzec się przed rozmaitymi schorzeniami. Profilaktyczne stosowanie witamin powinno mieć miejsce u kobiet w ciąży, matek karmiących (laktacja), dzieci, młodzieży i osób w podeszłym wieku. Nie należy zażywać jednych witamin w dużych dawkach przy pominięciu innych, bowiem wszystkie procesy biochemiczne w ustroju są sprzężone. Nadmiar jednej witaminy powoduje niedobór innych witamin oraz soli mineralnych. Stąd konieczne jest stosowanie preparatów mineralno-witaminowych o dokładnie obliczonej formule oraz dobrze racjonalnej diety. Odpowiednio dobrane pokarmy i koncentraty ziołowe mogą stanowić optymalne źródło witamin i biopierwiastków. Niniejsza strona pomoże w opracowaniu naturalnych preparatów mineralno-witaminowych.

    W zimie, kiedy brakuje świeżych jarzyn i owoców można pić sok z kiszonej kapusty (witamina C, witamina U), tran (witamina A, D, F), kompoty, soki i wreszcie przetwory z ziół (napary, odwary, ziołomiody, sproszkowane zioła), które oczywiście trzeba zgromadzić i sporządzić w okresie wiosennym, letnim i jesiennym.

Zjawisko hipowitaminoz może również wystąpić po podaniu niektórych leków, np. diuretyków, antybiotyków, sulfonamidów, preparatów przeczyszczających, środków antykoncepcyjnych; ponadto podczas monotonnego odżywiania się pokarmem mało zróżnicowanym i konserwowanym.

    Większość witamin jest wrażliwa na konserwanty, wysoką temperaturę, tlen, promienie słoneczne. Wymienione czynniki działają niszcząco na witaminy.

Diagnostyka ważniejszych hipowitaminoz wg prof. W.F. Zelenina i prof. N.A. Kurszakowa

Hipowitaminoza

Objawy

Dane laboratoryjne

Hipowitaminoza A

Kurza ślepota, suchość, utrata blasku i zmniejszona wrażliwość spojówki; suchość i łuszczenie się skóry; rogowacenie torebek włosowych; tworzenie się wągrów i czyraków.

Zaburzenia adaptacji wzrokowej w ciemności. Obniżona zawartość witaminy A i karotenu we krwi.

Hipowitaminoza B1

Zmniejszona zdolność skupiania uwagi; szybkie męczenie się umysłowe, osłabiebie mięśni, zmniejszone łaknienie, zaparcia.

Zmniejszone wydalanie witaminy B1 w moczu. Zwiększona zawartość kwasu pirogronowego we krwi i w moczu.

Hipowitaminoza B2
hiporyboflawinoza

Utrata łaknienia, osłabienie, swędzenie, uczucie kłucia i pieczenia w oczach, naciek okolicy okołorogówkowej i wrastanie naczyń do rogówki, zapalenie błony śluzowej kątów ust i czerwieni warg (cheilosis)

Zmniejszone wydalanie ryboflawiny w moczu. Waskularyzacja rogówki

Hipowitaminoza PP

Zespół neurasteniczny (drażliwosć, bezsenność, przygnębienie). Rozwolnienie i biegunki bez krwi i śluzu.

Brak kwasu solnego w soku żołądkowym (achlorhydria). Zmniejszone wydalanie amidu kwasu nikotynowego (N-methyl - nikot. amidu) w moczu.

Hipowitaminoza C

Sinica (cyanosis) warg, nosa, uszu, paznokci; krwawienie dziąseł w czasie przysysania wargami i wskutek lekkich urazów; bóle podeszw; bladość skóry; spadek ciepłoty ciała; nadmierne rogowacenie mieszków włosowych z pojedynczymi wybroczynami.

Zwiększona przepuszczalność włośniczek. Zmniejszone wydalanie lub niewydalanie kwasu askorbinowego w moczu. Niedobór nasycenia kwasem askorbinowym ustroju. Zmniejszona zawartość kwasu askorbinowego we krwi.


    Niemowlęciu karmionemu piersią trzeba zacząć podawać witaminę C w 3 tygodniu życia. Można ją podawać jako witaminę syntetyczną (pół drażetki 0,1 g rozpuścić w pokarmie i podawać dziecku) lub w sokach z warzyw i owoców. Zaczynamy podawanie soków od paru kropli codziennie, zwiększając ich ilość stopniowo do kilku łyżeczek. W 3 tygodniu życia podajemy też witaminę D. Koniecznie ją trzeba podawać w jesieni i w zimie.
Witaminę D (np. tran) trzeba zacząć podawać dziecku od bardzo małych ilości (w kroplach), zmieszaną z pokarmem. Zabezpieczy to dzieci przed krzywicą.  Niemowlęta nie mają enzymu karotenazy, który przekształca prowitaminę A - karoten (np. w sokach z marchwi) w witaminę A. Enzym ten zaczyna działać dopiero u dzieci starszych. W związku z tym niemowlętom trzeba podawać normalną witaminę A, bowiem tylko taka jest przyswajalna dla organizmu niemowlęcia. Karoten jest wydalany w postaci niewykorzystanej. Przyswajalna witamina A jest zawarta w tranie, ponadto jest dostępna w postaci kropli olejowych (Vitaminum A+D /Terpol/ - krople, 2 krople raz dziennie), które można dodawać do  mleka.
W drugim miesiącu życia można dodać podawanie witamin z grupy B. Nie zapominajmy o kwasie foliowym. Żelazo zawarte w owocach i warzywach niemowlę przyswaja dużo lepiej, gdy jednocześnie przyjmuje witaminę C i B-complex. Jeżeli niemowlęciu nie podaje się warzyw i owoców we właściwym czasie zaczyna ono chorować, blednie, traci apetyt, nie przyrasta na wadze i wzroście. Może się to skończyć anemią i opóźnionym rozwojem fizycznym i psychicznym. Począwszy od końca drugiego miesiąca życia - utrzymujemy pełny zestaw witamin.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
WŁAŚCIWOŚCI SACHARYDÓW, Materiały naukowe, Chemia
cukryI, Materiały naukowe, Chemia
AminokwBiałka-nowe i, Materiały naukowe, Chemia
ćwiczeniee 43, materiały naukowe do szkół i na studia, chemia fizyczna moja, Chemia fizyczna, Opraco
ćwiczenie 42, materiały naukowe do szkół i na studia, chemia fizyczna moja, Chemia fizyczna, Opracow
ćwiczenie 42Piotr Osuch, materiały naukowe do szkół i na studia, chemia fizyczna moja, Chemia fizycz
ćwiczeniee 43Aneta Łoboda, materiały naukowe do szkół i na studia, chemia fizyczna moja, Chemia fizy
ćwiczenie 43, materiały naukowe do szkół i na studia, chemia fizyczna moja, Chemia fizyczna, Opracow
zadania - stężenia, Notatki i materiały dodatkowe, Chemia, materiały od Romka
CWICZENIA PORZADKOWE[1], Materiały naukowe z różnych dziedzin, Kinezyterapia
Reakcje Hydrolizy, II Rok WIMiC inżynieria materiałowa AGH, Chemia, Chemia -, Chemia - Laborki

więcej podobnych podstron