Витамин С

Российский Университет  Дружбы Народов

Экологический факультет

 

 

Реферат по биохимии на тему:

«Витамин С».

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка гр. ОС-204

Дроздова Маргарита

Проверила: Орлова В. С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2013

Содержание

Введение … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..3

1. История открытия … … … … … … … … … … … … … … … … ..4
2. Общая характеристика витаминов … … … … … … … … … … … 5
3. Химическое строение и свойства … … … … … … … … ... … … .. 6
4. Биохимические функции аскорбиновой кислоты … … … … … … 7
5. Суточная потребность и источники витамина С … … … … … … .. 9

Заключение … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

На протяжении лет каждый из нас хочет оставаться здоровым. Здоровье является той неотъемлемой частью нашей жизни, которую нельзя купить за деньги. Питание, в свою очередь является одним из важнейших элементов разрушительной или полезной работы. В составе пищи, которую мы едим, содержатся различные вещества, необходимые для нормального функционирования всех органов, они способствуют укреплению организма, но могут и поспособствовать его ухудшению. К незаменимым, жизненно важным компонентам питания наряду с белками, жирами и углеводами относятся витамины. Все жизненные процессы протекают в организме при непосредственном участии витаминов. Витамины входят в состав более 100 ферментов, запускающих огромное число реакций, способствуют поддержанию защитных сил организма, повышают его устойчивость к действию различных факторов в окружающей среде, помогают приспосабливаться к ухудшающейся экологической обстановке. Витамины играют важнейшую роль в поддержании  иммунитета.

Витамины являются некими биокатализаторами, т.е. они регулируют обменные процессы и  влияют на обмен веществ через систему ферментов и гормонов.

В своем реферате я упомяну  о наиболее распространённом, а точнее, об аскорбиновой кислоте, известной  как витамин С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. История открытия витаминов.

 

Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна  указывали на существование ряда специфических заболеваний, вызванных неполноценностью потребляемой людьми пищи. Об этом же свидетельствовал многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга, от которой погибало больше моряков, чем в сражениях или кораблекрушениях. История морских и сухопутных путешествий также давала ряд поучительных примеров, указывающих на то, что появления цинги можно избежать, если в пищу добавлять лимонный сок или хвойный отвар. Экспериментальное обоснование и научное обобщение этого многовекового практического опыта впервые стали возможны благодаря работам русского ученого Н.И. Лунина, изучавшего роль минеральных веществ в питании животных. Н.И. Лунин проводил свои эксперименты на мышах, которые содержались на искусственно приготовленной пище (молочные белки и жиры, углеводы, минеральные соли, вода), и в 1880 г. пришел к выводу о том, что для обеспечения нормальной жизнедеятельности организмов животных, их пища кроме основных компонентов должна содержать некоторые незаменимые вещества. Блестящим подтверждением правильности вывода Н.И. Лунина послужило установление причины болезни бери-бери, широко распространенной в Японии и Индонезии среди населения, питающегося в основном полированным рисом. Проведенные исследования показали, что среди людей, питавшихся очищенным рисом, бери-бери заболевал в среднем один человек из 40, тогда как в группе людей, питавшихся неочищенным рисом, от этой болезни страдал лишь один человек из 10 000. Стало вполне очевидным, что в оболочке риса (рисовых отрубях) содержится какое-то неизвестное вещество, предохраняющее организмы человека и животных от заболевания бери-бери. В 1911 г. польский ученый К. Функ выделил это вещество в кристаллическом виде и установил, что оно содержит аминогруппу. Поэтому в 1912 г. К. Функ предложил назвать весь класс веществ, проявляющих аналогичные биохимические свойства, витаминами (от лат. vita – жизнь), т.е. «аминами жизни». Впоследствии открытое Функом вещество переименовали в тиамин на основании того, что в его молекуле обнаружили связанную в тиазоловый цикл серу и азот (витамин В1). Сейчас, с химической точки зрения, термин «витамины» потерял свой смысл, т.к. установлено, что не все соединения данного класса содержат аминогруппу и, вообще, азот. К настоящему времени открыто и изучено около 30 витаминов. Установлено их химическое строение, разработаны методики их синтеза, что позволило организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержатся в готовом виде, но и путем химического синтеза. Наука о витаминах – витаминология – принадлежит к одному из относительно молодых направлений в биохимии.

 

2. Общая характеристика.

 

Витамины – это необходимые  для нормальной жизнедеятельности низкомолекулярные органические соединения, синтез которых у организмов данного вида отсутствует или ограничен. 

Современная научная информация свидетельствует об исключительно многообразном участии витаминов в процессах жизнедеятельности организмов человека и животных. Одни из них выполняют функции обязательных компонентов ферментных систем (например, витамины группы В являются предшественниками важнейших коферментов), другие являются исходным материалом для синтеза гормонов, регулирующих многочисленные этапы обмена веществ в организме. Витамины в значительной степени обеспечивают нормальное функционирование нервной системы, мышц и многих других органов и физиологических систем. Нарушение процессов обмена и возникновение многих заболеваний зачастую связано с отклонением от нормального содержания в организме одного или группы витаминов. Следует отметить, что витамины выполняют свои функции, главным образом, внутри клеток, поэтому их концентрация в плазме крови не всегда отражает внутриклеточные концентрации. Хотя концентрация витаминов в тканях и суточная потребность в них невелики, но уже при недостаточном поступлении витаминов в организм в течение некоторого времени наступают характерные и опасные патологические изменения. Поэтому большинство витаминов было открыто именно при изучении причин возникновения различных заболеваний, например таких, как бери-бери и др. В зависимости от степени обеспеченности организма каким-либо витамином, различают несколько форм патологических состояний: авитаминоз, гиповитаминоз и гипервитаминоз.

Авитаминоз – комплекс симптомов, развивающихся в организме в результате достаточно длительного, полного или почти полного отсутствия одного из витаминов. Комплексная недостаточность сразу нескольких витаминов называется полиавитаминозом. В настоящее время полиавитаминозы практически не встречаются среди населения даже экономически неразвитых стран.

Гиповитаминоз – состояние, характеризующее частичную, но уже проявившуюся специфическим образом недостаточность витамина. Довольно распространено деление гиповитаминозов на две группы: пищевой гиповитаминоз, возникающий вследствие длительного, недостаточного обеспечения организма витамином, и эндогенный гиповитаминоз, когда симптомы витаминной недостаточности возникают на фоне нормального поступления витамина, но его использование организмом ограниченно вследствие каких-либо внутриорганизменных причин. Такими причинами могут быть: недостаточное всасывание, нарушение метаболизма, повышение потребности, химическое взаимодействие с другими компонентами пищи, антагонистические взаимоотношения между отдельными витаминами. При пищевом гиповитаминозе большое значение имеет суточная норма поступления витамина с пищей. Нужно отметить, что суточная потребность организма в том или ином витамине – довольно расплывчатое понятие, ибо трудно подобрать «золотую середину» между малой дозой витамина и токсичной, возникающей при избыточном поступлении витамина в организм.

Гипервитаминоз – нарушение обмена и функций организма, возникающее вследствие длительного избыточного введения в организм любого из витаминов. Гипервитаминозы возникают сравнительно редко и отчасти носят характер неспецифического отравления.

Набор витаминов, как незаменимых  пищевых факторов, различен для разных видов животных. Так, аскорбиновая кислота (витамин С) служит витамином для человека, обезьян, морской свинки. В то же самое время для собаки, крысы и других животных аскорбиновая кислота не является витамином, поскольку она синтезируется в их организмах в достаточных количествах из глюкозы.

 

3. Химическое строение и свойства.

 

Витамин С был выделен  в 1928 г., но связь между заболеваемостью  цингой и недостатком витамина была доказана только в 1932 г. Витамин С  является гамма-лактоном, близким по структуре к глюкозе. Его молекула имеет два ассимметрических атома  углерода (4С и 5С) и четыре оптических изомера. Биологически активна только L-аскорбиновая кислота. Аскорбиновая кислота образует редокс-пару с дегидроаскорбиновой  кислотой, сохраняющей витаминные свойства.

Рисунок 1.

 

Водные растворы аскорбиновой кислоты быстро окисляются в присутствии  кислорода даже при комнатной  температуре. Скорость деградации возрастает с повышением температуры, при увеличении рН раствора, под действием УФ-лучей, в присутствии солей тяжелых  металлов. Аскорбиновая кислота разрушается  в процессе приготовления пищи и  хранения продуктов.

 

 

4. Биохимические функции аскорбиновой кислоты.

 

Витамин С занимает доминирующее положение во внеклеточной антиоксидантной защите, значительно превосходящее в этом отношении глутатион-SH. Он является также важнейшим внутриклеточным антиоксидантом. Антиоксидантная функция аскорбиновой кислоты объясняется ее способностью легко отдавать два атома водорода, используемых в реакциях обезвреживания свободных радикалов. В высоких концентрациях этот витамин «гасит» свободные радикалы кислорода. Важной функцией аскорбата является обезвреживание свободного радикала токоферола (витамина Е), благодаря чему предупреждается окислительная деструкция этого главного антиоксиданта клеточных мембран. Как антиоксидант аскорбиновая кислота необходима для образования активных форм фолиевой кислоты, защиты железа гемоглобина и оксигемоглобина от окисления, поддержания железа цитохромов Р450 в восстановленном состоянии.

Витамин С участвует во всасывании железа из кишечника и высвобождении железа из связи его с транспортным белком крови — трансферрином, облегчая поступление этого металла в ткани. Он может включаться в работу дыхательной цепи митохондрий, являясь донором электронов для цитохрома С.

 

Очень важную роль играет аскорбат в реакциях гидроксилирования: О  Гидроксилирование «незрелого»  коллагена, осуществляемое пролингидроксилазой с участием витамина С, ионов железа, а-кето-глутарата и кислорода. В этой реакции а-кетоглутарат окисляется до сукцината и СO2, один атом кислорода включается в сукци-нат, другой — в ОН-группу оксипролина. ОН-группы оксипроли-на участвуют в стабилизации структуры, формируя водородные связи между цепями триплетной спирали зрелого коллагена. Витамин С нужен также для образования оксилизина в коллагене. Остатки оксилизина в коллагене служат для образования участков связывания с полисахаридами.

• Гидроксилирование триптофана в 5-гидрокситриптофан (в реакции синтеза серотонина).
• Реакции гидроксилирования при биосинтезе гормонов корковой и мозговой части надпочечников.
• Гидроксилирование р-гидроксифенилирувата в гомогентизиновую кислоту.
• Гидроксилирование бета-бутиробетаина при биосинтезе карнитина.

Витамин С активно участвует  в обезвреживании токсинов, антибиотиков и других чужеродных для организма  соединений, осуществляемых оксигеназной системой цитохромов Р450 В составе  оксигеназной системы микросом витамин  С играет роль прооксиданта, т. е., как  и в реакциях гидроксилирования, обеспечивает образование свободных  радикалов кислорода (так называемое Fe++ - аскорбатстимулируемое ПОЛ,

т. е. перекисное окисление  липидов). Взаимодействие аскорбата  с ионами железа или меди в присутствии  пероксида водорода вызывает мощный прооксидантный эффект, поскольку при этом образуется гидроксильный радикал (ОН), инициирующий реакции ПОЛ.

Усиление прооксидантного  действия витамина С приводит к нежелательным  последствиям, особенно в условиях «перегрузки» организма железом. В плазме крови и тканях ионы железа и меди находятся в связи с транспортными и депонирующими белками (церулоплазмином, транс-феррином, ферритином и др.), которые препятствуют бесконтрольному развитию свободнорадикальных цепных реакций, катализируемых этими металлами и аскорбиновой кислотой. Помимо белков (в плазме крови), эту роль может на себя брать мочевая кислота (в цереброспинальной жидкости) или восстановленный глутатион (в синовиальной жидкости). Однако основным антиоксидантом, препятствующим прооксидантному действию витамина С, является витамин Е. Необходимо подчеркнуть, что выраженный антиоксидантный эффект аскорбата проявляется только при совместном его введении с токоферолом, поскольку именно витамин Е способен эффективно устранять свободные радикалы жирных кислот и их перекиси, образующиеся в реакциях Fe++-аскорбатстимулируемого ПОЛ.

Таким образом, аскорбиновая кислота стабилизирует витамин  Е, который легко разрушается, а  витамин Е усиливает антиоксидант-ное  действие витамина С. Помимо токоферола синергистом действия аскорбата  является витамин А.

Витамин С является антиканцерогеном не только в силу его антиок-сидантных  свойств, но и в силу способности  непосредственно предотвращать  нитрозаминовый канцерогенез (эти сильные  канцерогены образуются в кислой среде желудка из нитритов и аминосоединений  пиши). Однако аскорбат не защищает от влияния уже образовавшихся нитрозаминов, поэтому консервированные мясные продукты необходимо употреблять с овощами  и зеленью, богатыми витамином С.

 

5.  Суточная потребность и источники витамина С.

 

В организме человека, обезьян, морских свинок витамин С не синтезируется. В пищевом рационе человека аскорбиновая кислота должна присутствовать постоянно, так как она быстро расходуется, а ее избыток уже через 4 часа полностью  выводится из организма.

Источником витамина С  служит растительная пища. Особенно богаты им перец и черная смородина, далее  идут укроп, петрушка, капуста, щавель, цитрусовые, земляника, но чемпионом  среди всех растений является шиповник. Для профилактики цинги следует ежесуточно получать 50 мг аскорбиновой кислоты, однако наиболее оптимальной для здорового человека вне стрессовой ситуации является доза 100—200 мг в сутки; при заболеваниях она может быть увеличена до 2-х г в сутки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Сбалансированность питания  и включение полного комплекса  витаминов в рацион – верный путь к хорошему настроению и здоровому образу жизни. Витамины, а именно витамин С, имеет уникальнейшие свойства. Он стимулирует рост, участвует в процессе тканевого дыхания, обмене аминокислот, повышает сопротивляемость организма к инфекциям, перегреванию, охлаждению, кислородному голоданию и т.д. Что самое главное – аскорбиновая кислота эффективна при лечении большинства заболеваний. Поэтому недостаточность витаминов или их полное отсутствие, а также избыток витаминов могут не только неблагоприятно воздействовать на организм человека, но и приводить к развитию тяжелых заболеваний. Любое заболевание - это испытание для организма, требующее мобилизации защитных сил, повышенного расхода биологически активных веществ, в том числе витаминов. Поэтому кушайте побольше цитрусовых, берегите себя. Здоровье – это наше всё!