Витамины и их биологическая роль

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Горно-Алтайский государственный университет»

Психолого-педагогический факультет

Кафедра физической культуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по Биохимии на тему:

Витамины и их биологическая роль.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 1113 гр.

Новицкий П.Н.

Проверил:

Байдалина О.В.

 

 

 

 

г. Горно-Алтайск 2013 г.

Оглавление

Введение

1. Витамины необходимые факторы питания. Биологическая роль витаминов.
2. История открытия витаминов.
3. Номенклатура и классификация витаминов.
4. Понятие рекомендуемой суточной дозы витаминов. Авитаминоз, гиповитаминоз, гипервитаминоз.
5. Характеристика водорастворимых витаминов: В1, В2, В3, В5, В6, В12, С, Р.
6. Характеристика жирорастворимых витаминов: витамин A,D,E,K.

Литература.

 

Введение.  
         Слова «витамины - источник здоровья» знакомы нам с детства, и мы настолько привыкли к ним, что перестаем придавать им значение. А напрасно! Ведь на самом деле без витаминов обеспечить полноценное здоровье совершенно невозможно. Наверное, многие замечали, что в период весны люди чаще страдают от головных болей, головокружений, простудных заболеваний, болезней желудочно-кишечного тракта. Все это в значительной мере обусловлено недостатком весной некоторых витаминов. 
         За лето и осень организм в определенной степени насыщается витаминами. За зимние месяцы, если не было необходимого дополнительного поступления, эти запасы истощаются. 
         Витамины играют очень важную роль в процессах усвоения пищевых веществ и во многих биохимических реакциях организма. Большая часть витаминов поступает с пищей, некоторые из них синтезируются микробной флорой кишечника и всасываются в кровь, поэтому даже при отсутствии таких витаминов в пище организм не испытывает в них потребности.  
         Поступление витаминов в организм может быть недостаточным в результате неправильной кулинарной обработки продуктов питания: нагревания, консервирования, копчения, высушивания, замораживания или вследствие национального одностороннего питания.  
         Многие витамины быстро разрушаются и не накапливаются в организме в нужных количествах, поэтому человек нуждается в постоянном поступлении их с пищей. Это в особенности относится к витаминам А, D, B1 и B2, PP и C. 

 

Витамины необходимые факторы питания. Биологическая роль витаминов.

Витамины необходимый и незаменимый фактор питания. Недостаточное поступление их с пищей снижает защитные силы организма, нарушает процессы обмена веществ, может стать причиной тяжелых заболеваний. Особенно тяжело сказывается недостаточное поступление витаминов на росте и развитии ребенка. Это, однако, не означает, что витамины могут поступать в организм в неограниченном количестве. Формула «чем больше, тем лучше» неприменима к таким биологически активным веществам, как витамины. Поступление их должно строго соответствовать физиологическим потребностям организма. Избыточный прием витаминов может вызывать тяжелые заболевания, получившие название гипервитаминозов. Различают острые и хронические гипервитаминозы. Острые возникают при однократном поступлении очень больших доз витамина, хронические — при длительном поступлении витамина в дозах, превышающих физиологические потребности организма. Как правило, гипервитаминозы бывают у детей раннего возраста, обычно в тех случаях, когда родители без предварительной консультации с врачом начинают давать ребенку витаминные препараты или превышают назначенные дозы. Гипервитаминоз D. При развитии острого гипервитаминоза D резко изменяется поведение ребенка: вначале он беспокоен, капризен, а затем малоподвижен, вял. Кожа бледная. Аппетит резко снижается. Печень увеличивается. Появляются стойкие запоры, реже поносы. Ребенок начинает много пить и часто мочиться. При прогрессировании заболевания появляется упорная рвота, отставание в развитии; ребенок начинает терять в весе. В тяжелых случаях дыхание становится затрудненным, пульс редким и слабым, появляются судороги, реакция на окружающее становится замедленной или резко   снижается.

 

 

История открытия витаминов 
         Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания  определяется содержанием в них в основном следующих веществ: белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось общепризнанным, что если в пищу человека входят в определенных количествах все эти питательные вещества, то она полностью отвечает биологическим потребностям организма. Это мнение прочно укоренилось в науке и поддерживалось такими авторитетными физиологами того времени, как Петтенкофер, Фойт и Рубнер. 
         Однако практика далеко не всегда подтверждала правильность укоренившихся представлений о биологической полноценности пищи. Практический опыт врачей и клинические наблюдения издавна с несомненностью указывали на существование ряда специфических заболеваний, непосредственно связанных с дефектами питания, хотя последнее полностью отвечало указанным выше требованиям. Об этом свидетельствовал также многовековой практический опыт участников длительных путешествий. Настоящим бичом для мореплавателей долгое время была цинга; от нее погибало моря ков больше, чем, например, в сражениях или от кораблекрушений. Так, из 160 участников известной экспедиции Васко да Гама прокладывавшей морской путь в Индию,100 человек погибли от цинги. История морских и сухопутных путешествий давала также ряд поучительных примеров, указывавших на то, что возникновение цинги может быть предотвращено, а цинготные больные могут быть вылечены, если в их пищу вводить известное количество лимонного сока или отвара хвои. 
         Таким образом, практический опыт ясно указывал на то, что цинга и некоторые другие болезни связанны с дефектами питания, что даже самая обильная пища сама по себе еще далеко не всегда гарантирует от подобных заболеваний и что для предупреждения и лечения таких заболеваний необходимо вводить в организм какие-то дополнительные вещества, которые содержаться не во всякой пище. Экспериментальное обоснование и научно-теоретическое обобщение этого многовекового практического опыта впервые стали возможны благодаря открывшем новую главу в науке исследованием русского ученого Николая Ивановича Лунина, изучавшего в лаборатории Г.А. Бунге роль минеральных веществ в питании. 
         Н.И. Лунин проводил свои опыты на мышах, содержавшихся на искусственно приготовленной пище. Эта пища состояла из смеси очищенного казеина(белок молока),жира молока, молочного сахара, солей, входящих в состав молока и воды. Казалось, налицо были все необходимые составные части молока; между тем мыши, находившиеся на такой диете, не росли, теряли вес, переставали поедать даваемый им корм, наконец, погибали. В то же время контрольная партия мышей, получившая натуральное молоко, развивалась совершенно нормально. На основании этих работ Н.И. Лунин в 1880 г. пришел к следующему заключению:"...если, как вышеупомянутые опыты учат, невозможно обеспечить жизнь белками, жирами, сахаром, солями и водой, то из этого следует, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания. Представляет большой интерес исследовать эти вещества и изучить их значение  для питания". Это было важное научное открытие, опровергавшее установившееся положения в науке о питании.

В 1890 г. К.А. Сосин повторил опыты Н.И. Лунина с иным вариантом искусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н.И. Лунина. Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание. Блестящим подтверждением правильности вывода Н.И. Лунина установлением причины болезни бери-бери, которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося главным образом полированным рисом. Врач Эйкман, работавший в тюремном госпитале на острове Ява, в 1896 году подметил, что куры, содержавшиеся во дворе госпиталя и питавшиеся обычным полированным рисом, страдали заболеванием, напоминающим бери-бери. После перевода кур на питание неочищенным рисом болезнь проходила. Наблюдения Эйкмана, проведенные на большом числе заключенных в тюрьмах Явы, также показали, что среди людей, питавшихся очищенным рисом, бери-бери заболевал в среднем один человек из 40,тогда как в группе людей, питавшихся неочищенным рисом, ею заболевал лишь один человек из 10000.

Таким образом, стало ясно, что в оболочке риса (рисовых отрубях) содержится какое-то неизвестное вещество предохраняющее от заболевания бери-бери.

Несмотря на то, что эти особые вещества присутствуют в пище, как подчеркнул ещё Н.И. Лунин, в малых количествах, они являются жизненно необходимыми. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов, Функ (1912) предложил назвать весь этот класс веществ витаминами(лат.vta-жизнь,vitamin-амин жизни).

 

Классификация и номенклатура витаминов. 
 
         Известно около 20 соед., которые могут быть отнесены к Витаминам. Различают водорастворимые и жирорастворимые.

водорастворимые	жирорастворимые
Витамин С	витамин А
Витамины группы В (тиамин, или витамин В., рибофлавин, или витамин В2, витамин В6, витамин В12)	витамин D
Фолацин	витамин Е
Пантотеновая кислота
биотин

 

Наряду с витаминами, необходимость которых для человека и животных бесспорно установлена, в пище содержатся биологически активные вещества, дефицит которых не приводит к обнаруживаемым нарушениям в организме или которые по своим функциям ближе не к витаминам, а к другим незаменимым пищевым веществам (незаменимым аминокислотам, полиненасыщ. жирным кислотам). Эти вещества называются витаминоподобными. К ним обычно относят биофлавоноиды, холин, инозиты, липоевую кислоту, оротовую кислоту, пангамовую кислоту и n-аминобензойную к-ту.  
         Соед., которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами. К ним относятся, например: каротины, расщепляющиеся в организме с образованием витамина А, некоторые стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.), превращающиеся в витамин D.  Ряд витаминов представлены не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью (витамеры), например витамин В6 включает пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Для обозначения подобных групп родственных соединений используют слово "витамин" с буквенными обозначениями (витамин А, витамин Е и т.п.). Для индивидуальных соединений, обладающих витаминной активностью, рекомендуется использовать рациональные названия, отражающие их химическую природу, например ретиналь (альдегидная форма витамина А), эргокальциферол и холекалыдиферол (формы витамина D). 

 

Понятие рекомендуемой суточной дозы витаминов.

 

Авитаминоз

 
         Авитаминоз - тяжелое заболевание при котором происходят с организмом плозие вещи вплоть до смерти. Весной же нас преследует авитаминоз. Другое дело!  Экзогенные авитаминозы возникают при неправильном, нерациональном, качественно неполноценном питании и недостаточном поступлении витаминов в организм. Эндогенные гиповитаминозы обусловлены многими факторами, среди которых можно отметить следующие:  
         Патологические изменения отдельных органов и систем: поражения кишечника, особенно тонкого; нарушение функций печени; гормональные сдвиги в организме. Нарушения внутреннего обмена между витаминами и продуктами расщепления белков, жиров и углеводов. Если с пищей поступает мало белка, витамины плохо усваиваются организмом. Если же белка много - опять нехорошо! Для расщепления и утилизации белка требуется много витамина В6, играющего большую роль в регуляции обмена аминокислот. При большом содержании жира в пище снижается синтез витамина В2 в тонком кишечнике. При потреблении большого количества углеводов необходимо большое количество витамина В1. Тесная взаимосвязь и условный антагонизм (противостояние) между витаминами. Введение в организм витамина В2 в больших дозах сопровождается повышенным выделением не только этого витамина, но и витамина В1. Избыток витамина В6 вызывает активное выделение с мочой не только его, но и витаминов В1 и В2. Синергизм (взаимодействие) витаминов проявляется при их оптимальном сочетании.

 
Гиповитаминозы

 

У детей раннего возраста нередко встречается дефицитное состояние - гиповитаминоз. Причина его недостаточное поступление из пищи, избыточные потери или малая утилизация определённых веществ в организме. Дефицитные состояния могут касаться основных составляющих пищи: воды, белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ.  Развитие дефицита витаминов обуславливают как внешние (экзогенные) факторы, приводящие к алиментарным авитаминозам и гиповитаминозам, так и внутренние (эндогенные). Алиментарные (внутренние) гиповитаминозы развиваются вследствие недостаточного поступления витаминов с пищей при длительном вскармливании однообразным продуктом. Например, одно коровье молоко вызовет дефицит витаминов С, группы В, РР, Д; козье молоко - дефицит фолатов; позднее введение овощных прикормов и недостаточное количество свежих фруктов и овощей - гиповитаминоз С; избыток углеводов при большом потреблении сахара, белого хлеба, кондитерских изделий - гиповитаминозы А, Д, В1, С; длительное вскармливание бедными жирами смесями или разведённым коровьим молоком - дефицит жирорастворимых витаминов А, К, Д, а также С; недостаточное количество животных белков при строгом вегетарианстве - гиповитаминоз В12, Д, В2; неправильное приготовление и хранение пищевых продуктов (повторное подогревание, кипячение, длительное неправильное хранение). Наиболее высокий риск развития алиментарных гиповитаминозов возникает в весенний период (особенно витаминов С, Е и А-каротина). Внутренняя витаминовая недостаточность может быть связана с различными заболеваниями. Постановка диагноза "гиповитаминоз" иногда достаточно трудна, т.к. признаки отдельных гиповитаминозов не всегда достаточно специфичны. В этих случаях надо выделять ведущий синдром, анализировать анамнез, сопоставлять клиническую картину с результатами биохимических исследований. Общее для всех дефицитных состояний - развитие дистрофии (нарушение роста и физического развития, ведущее к поражению нервной системы, кожи, слизистых оболочек, сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, желудочно-кишечного тракта, эндокринной и иммунной систем). 
         Для профилактики развития гиповитаминоза необходимо правильное, разнообразное питание ребёнка с достаточным использованием овощей и фруктов, особенно весной, когда чаще развивается дефицит витаминов. При вскармливании ребёнка грудным молоком не требуется дополнительного назначения витаминов, кроме Д в зимний период, при условии своевременного введения соков и полноценных прикормов. Потребность в витаминах возрастает при инфекционных заболеваниях с лихорадкой, хронических заболеваниях органов пищеварения, дыхания, печени, почек, при назначении антибиотиков и сульфаниламидов. В этих случаях в комплекс лечения даже при отсутствии клинических признаков гиповитаминозов должно быть предусмотрено и применение витаминов А, С, В1, В2, В6 в дозах несколько превышающих возрастные физиологические потребности. В детских учреждениях, больницах и родильных домах предусмотрена обязательная витаминизированная пища (добавление витамина С). Бесконтрольное применение витаминов в больших дозах может привести к интоксикации организма с развитием гипервитаминоза, кроме того, вызвать аллергическую реакцию, вплоть до развития анафилактического шока. Применение поливитаминных препаратов, особенно у детей, необходимо согласовать с лечащим врачом.

 

Гипервитаминоз

 
         Гипервитаминоз - интоксикация, вызываемая приёмом резко повышенных доз витаминов А и D. В отношении др. витаминов возможность развития Г. точно не установлена. Гипервитаминоз D у детей развивается после введения дозы витамина D свыше 50000ME, а у взрослых 100000—150000 ME в день. У взрослых Г. чаще протекает остро, с болями в животе, тошнотой, рвотой, поносами или запорами; резко нарушены функции почек, появляются гипертония, головная боль, боли в костях и мышцах. У детей признаки те же, но выражены менее резко. Лечение: прекращение приёма витамина D, обильное питье, вливание физиологического раствора, приём глюкозы, аскорбиновой кислоты, витамина Е и др. Гипервитаминоз А развивается после приёма продуктов (например, печень белого медведя) или препаратов, богатых витамином А. У взрослых проявляется сильной головной болью, тошнотой, рвотой, поносами, шелушением кожи лица и тела; у детей после приёма большого количества препаратов витамина А может развиться хронический Г., который проявляется сухой, шершавой, зудящей кожей, развитием твёрдых, похожих на скорлупу, глубоких болезненных опуханий на предплечьях, реже — на руках и ногах; иногда наблюдается увеличение печени. После прекращения приёма витамина А наступает выздоровление. 
 Характеристика жирорастворимых витаминов: витамин A,D,E,K. Физиологическая роль, продукты питания, рекомендуемая, суточная доза. 
         В настоящее время существует такое множество всевозможных диет и концепций питания, что порой бывает очень трудно выбрать для себя что-либо подходящее. Но бесспорным остается одно – питание должно быть сбалансированным, и организм человека должен получать необходимые питательные вещества.  Что же подразумевается под словосочетанием "питательные вещества"? Прежде всего, это все то, что нужно организму для правильного обмена веществ, который, в свою очередь, зависит от многих факторов. Обмен веществ и энергозатраты организма постоянно меняются в зависимости от интенсивности мышечной работы, от времени, прошедшего с момента последнего приема пищи , от температуры окружающей среды и даже от экологической обстановки местности, где проживает человек.  Расход энергии зависит от величины физической и умственной нагрузки. Поэтому специалисты в области питания считают наиболее целесообразным для взрослых здоровых людей трехразовое питание. Под эту категорию попадают спортсмены, люди, занимающиеся фитнесом , и те, кто стремится поддерживать свое тело в норме. Для детей и подростков рекомендуется четырехразовое питание.  Итак, нашему организму в равной степени нужны белки и углеводы, жиры, витамины и минеральные вещества.  
         Витамины - это органические элементы. Это означает, что они содержатся в большом количестве в продуктах как растительного, так и животного происхождения. В организме человека витамины работают главным образом в качестве “коэнзимов” - веществ, которые повышают активность протеинов, с помощью которых проводятся химические реакции.  Энзимы играют роль своеобразных катализаторов всех химических реакций, которые протекают в организме человека. Они необходимы организму для осуществления всех обменных процессов. При этом они, действуя как катализаторы, ускоряют многочисленные биохимические процессы, протекающие в организме.  Как и коэнзимы, витамины являются компонентами активности энзимов - при отсутствии витаминов энзимы попросту не будут работать. Вы не сможете строить мускулы – ваше тело будет не в состоянии превращать поступающие в него вещества в заветные элементы, необходимые для строительства мышц.