ВИТАМИНЫ
Витамины – органические вещества различной химической природы, не образующиеся в достаточном количестве клетками человеческого организма, но необходимые для его нормальной жизнедеятельности. Витамины проявляют биологическую активность в очень малых концентрациях. Они выполняют функции регуляторов обмена веществ. Большинство витаминов входит в состав ферментов, являясь их коферментами.
Приоритет открытия витаминов принадлежит русскому врачу Николаю Ивановичу Лунину. В 1880 г. Н.И. Лунин писал, что в пище, кроме «казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания».
Термин «витамины» был предложен польским ученым Казимиром Функом в 1912 году от лат. «vita» - «жизнь», т.е. дословно термин означает «амины жизни». Поскольку первое выделенное в кристаллическом виде вещество, а это был тиамин (B 1) из отрубей риса, содержало азот, то К. Функ предполагал, что наличие азота характерно для всех витаминов. Термин «витамины» не точен, но сохранился до настоящего времени.
Классификация витаминов и витаминосодержащего лекарственного растительного сырья
Существует несколько классификаций витаминов.
1. Буквенная классификация - первая в историческом плане. При обнаружении новых факторов витаминной природы им присваивали условные названия в виде буквы латинского алфавита. Например: витамины A, B, C, D и др.
2. Фармакологическая классификация. Эта классификация вводилась параллельно с буквенной и указывала на заболевание, от которого предохраняет витамин:
· витамин С - противоцинготный;
· витамин К - антигеморрагический;
· витамин D - антирахитический и др.
3. Химическая классификация. В зависимости от химической структуры выделены группы:
· витамины алифатического ряда - С, F и др.;
· витамины алициклического ряда - A, D и др.;
· витамины ароматического ряда - К и др.;
· витамины гетероциклического ряда - Е, Р и др.
4. Классификация по растворимости витаминов:
· водорастворимые витамины – группы В, С, Р, Н, РР;
· жирорастворимые витамины - A, D, Е, К, F, U.
В настоящее время практически все витамины получают синтетическим путем. Однако витаминосодержащие лекарственные растения не утратили своего значения. Они широко используются, особенно в педиатрии, в гериатрии и для лечения лиц, склонных к аллергическим заболеваниям, поскольку:
· во-первых, витамины в лекарственном растительном сырье находятся в комплексе с полисахаридами, сапонинами, флавоноидами, поэтому такие витамины легче усваиваются;
· во-вторых, растительные витамины реже дают аллергические реакции, чем их синтетические аналоги;
· в-третьих, в организме человека есть специальные системы защиты от передозировки витаминов (например, каротин в организме человека превращается в витамин А по мере необходимости).
Лекарственное растительное сырье, содержащее витамины
1. Концентраторы витамина С: плоды черной смородины, плоды шиповника, плоды рябины, плоды малины, листья крапивы, плоды и листья земляники.
2. Концентраторы и источники витамина Р : бутоны и плоды софоры японской, плоды аронии (рябины) черноплодной, плоды черной смородины, кожура плодов цитрусовых, листья чая.
3. Концентраторы каротиноидов (провитаминов А): плоды шиповника, плоды облепихи, плоды рябины, цветки календулы, трава череды, трава сушеницы топяной.
4. Концентраторы витамина К: листья крапивы, трава пастушьей сумки, трава тысячелистника, цветки и листья зайцегуба, кора калины, кукурузные рыльца.
5. Концентраторы витамина Е: плоды облепихи, облепиховое масло, масло шиповника, кукурузное масло, льняное масло, семена тыквы.
6. Концентраторы витамина F: масло кукурузное, масло подсолнечное и другие растительные жирные масла.
В лекарственном растительном сырье довольно часто встречаются витамины группы В: В 2 - рибофлавин, В 5 - пантотеновая кислота, В 9 - фолиевая кислота, провитамин витаминов группы D - эргостерол и другие фитостеролы.
В высоких концентрациях способны накапливаться только кислота аскорбиновая (витамин С), каротиноиды (провитамин А), витамин К 1 (филлохинон) и некоторые флавоноиды (рутин, кверцетин и др.), относимые к витамину Р.
Химическая структура витаминов. Физические, химические и биологические свойства
Витамин С – аскорбиновая кислота.
Существует в двух формах - аскорбиновой и дегидроаскорбиновой кислот. Обе формы легко переходят друг в друга при соответствующих условиях, обе формы одинаково фармакологически активны. Аскорбиновая кислота – белый кристаллический порошок, кислого вкуса. Легко растворяется в воде и спирте, не растворяется в органических растворителях: эфире, хлороформе, бензоле. Аскорбиновая кислота – нестойкое вещество. В водных растворах она легко разрушается под действием кислорода воздуха, света; следы железа и меди ускоряют процесс разрушения (окисления).
Аскорбиновая кислота участвует в окислительно-восстановительных реакциях, в том числе в липидном и пигментном обмене, активирует протромбин, обладает десенсибилизирующем действием, поднимает жизненный тонус организма и повышает сопротивляемость к экстремальным воздействиям. Недостаток витамина С вызывает цингу, или скорбут (рыхлость десен, выпадение зубов, кровоизлияния).
Витамин Р – полифенольные гетероциклические соединения группы флавоноидов.
Физические и химические свойства описаны в разделе «Флавоноиды».
Укрепляют стенки кровеносных сосудов и капилляров.
Каротиноиды – предшественники (провитамины) витамина А – жирорастворимые растительные пигменты желтого, оранжевого или красного цвета. По своей химической природе являются тетратерпеноидами с общей формулой [(С 5 H 8) 2 ] 4 , или С 40 Н 64 (см. раздел «Терпеноиды»).
В растениях каротиноиды находятся в виде ненасыщенных углеводородов – каротинов - и кислородсодержащих производных – ксантофиллов . Представлены приблизительно 70 соединениями, но провитаминами А являются 9 веществ. Каротиноиды играют важную роль в процессах фотосинтеза, дыхания, участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, оплодотворении. Каротиноиды синтезируются высшими растениями, грибами и бактериями. Животные не способны их синтезировать.
Широко распространены в растениях альфа- , бета- и гамма -каротины, ликопин, зеаксантин, виолаксантин и др. Наибольшую биологическую активность проявляет бета -каротин, в результате окислительно-гидролитического расщепления которого в тканях животных и человека образуется две молекулы витамина А, из остальных – одна молекула.
 |
бета -Каротин
Каротиноиды нерастворимы в воде, растворимы в жирных маслах, хлороформе, эфире, ацетоне, бензине и трудно растворимы в спирте. Легко окисляются кислородом воздуха, разрушаются на свету.
Витамин А (ретинол) способствует нормализации обмена веществ, росту и развитию организма, регенерации тканей, обеспечивает нормальную деятельность органов зрения. Недостаток вызывает ухудшение сумеречного зрения («куриную слепоту»), сухость роговицы, поражение слизистых.
Источниками промышленного получения бета -каротина служат свежие корнеплоды моркови посевной и свежая мякоть плодов различных сортов тыквы.
Витамины группы К - производные 2-метил-1,4-нафтохинона. В природе данные витамины представлены несколькими соединениями, в высших растениях находится только витамин К 1 , или филлохинон.
 |
Витамин К 1 (филлохинон)
Длинная боковая изопреноидная цепь витамина K 1 является остатком дитерпенового алифатического спирта фитола (см. раздел «Терпеноиды»).
Витамин K 1 - филлохинон - вязкое маслообразное вещество желтого цвета. Нерастворим в воде, растворим в жирных маслах и органических растворителях. Стоек при длительном кипячении с водой, но быстро разрушается при нагревании в растворах щелочей. Флуоресцирует в УФ-свете красным светом, затем флуоресценция становится зеленой, а под действием спиртового раствора калия гидроксида - оранжевой. Витамин K 1 легко окисляется, быстро разрушается под действием УФ-лучей.
Витамины группы К участвуют в свертывании крови, индуцируя образование протромбина (антигеморрагический фактор). Недостаток вызывает замедление свертывания крови и кровоизлияния.
Витамины группы Е - производные хромана. Витамины Е - смесь высокомолекулярных спиртов – токоферолов. Наиболее активен бета -токоферол.
 |
бета -Токоферол
Токоферолы не растворяются в воде, растворимы в жирных маслах и органических растворителях. Соединения нестойкие, легко разрушаются под действием света и кислорода воздуха.
Витамины группы Е являются природными антиоксидантами, участвуют в биосинтезе белков, тканевом дыхании, процессах размножения, влияют на состояние сердечно-сосудистой и нервной систем.
Витамины группы F - высоконепредельные жирные кислоты с 18-20 углеродными атомами: линолевая – С 17 Н 31 СООН, линоленовая - С 17 Н 29 СООН, арахидоновая - С 19 Н 31 СООН - кислоты.
Физические и химические свойства описаны в разделе «Жирные масла». Участвуют в липидном обмене, препятствуют отложению холестерина на стенках кровеносных сосудов. Из витаминов F в тканях образуются простагландины.
Витамины, в целом, участвуют в окислительно-восстановительных процессах в организме. Многие из них (витамины С, Р, К, Е, каротиноиды) являются природными антиоксидантами. Они защищают клеточные и субклеточные мембраны от повреждения активными свободными радикалами, нейтрализуя активные свободные радикалы путем связывания их непарных электронов.
Цели урока:
дать общее представление о витаминах, познакомить учащихся с основными группами витаминов;
на основе межпредметных связей биологии с химией раскрыть важнейшую роль витаминов для здоровья человека;
дать понятие об авитаминозах, гипервитаминозах и гиповитаминозах на примере важнейших представителей водо- и жирорастворимых витаминов.
Оборудование:
- Коллекция витаминных препаратов, аскорбиновая кислота (порошок), рыбий жир, подсолнечное масло, 1 % раствор хлорида железа(III), яблочный (апельсиновый) сок, вода, крахмальный клейстер (1 грамм крахмала на 1 стакан кипятка) , 5% раствор йода, стаканчики, пипетки.
- Иллюстрации фотографий больных с разными формами авитаминозов.
- Плакаты с формулами некоторых витаминов.
- Таблица “Содержание витаминов в различных продуктах”.
- Литература о витаминах.
- Продукты питания.
ХОД УРОКА
I. Оргмомент
II. Повторение
Учитель биологии:
Мы знаем, что между
организмом и окружающей средой происходит обмен
веществами и энергией. Что же такое обмен
веществ? (Обменом веществ называют сложную
цепь превращений веществ в организме, начиная с
момента их поступления из внешней среды и кончая
удалением продуктов распада.)
В обмене веществ происходят реакции двух типов:
анаболические и катаболические. Какие реакции
называют анаболическими? (Анаболическими
называют реакции, идущие в организме при которых
из простых веществ образуются сложные вещества).
Какие реакции называют катаболическими? (Катаболическими
называют реакции, идущие в организме при которых
из сложных веществ образуются простые вещества.)
Что происходит с энергией во время анаболических
и катаболических реакций? (В процессе
анаболических реакций энергия поглощается, а в
процессе катаболических реакций выделяется.)
В обмене веществ особое значение имеет особая
группа веществ, которые крайне необходимы для
нормальной жизнедеятельности. Это витамины. С
ними мы сегодня и познакомимся.
Итак, тема сегодняшнего урока “Витамины”. Цель
урока – познакомиться с разнообразием этих
веществ и различными заболеваниями, которые
возникают при их недостатке в организме.
Записываем тему урока: “Витамины”.
Работаем по плану:
ПЛАН УРОКА:
- История открытия витаминов.
- Классификация витаминов.
- Жирорастворимые витамины.
а) Витамин А;
б) Витамин D. - Водорастворимые витамины.
а) Витамин С;
б) Витамин В. - Сохранность витаминов в пище.
- Определение содержания витаминов А и С, в пищевых продуктах.
1. История открытия витаминов (доклад учащегося)
Если заглянуть в книги, изданные в
конце прошлого столетия, можно убедиться, что в
то время наука о рациональном питании
предусматривала включение в рацион белков,
жиров, углеводов, минеральных солей и воды.
Считалось, что пища, содержащая эти вещества,
полностью удовлетворяет все потребности
организма, и таким образом, вопрос о рациональном
питании казался разрешенным.
Однако наука XIX столетия находилась в
противоречии многовековой практикой. Жизненный
опыт населения различных стран показывал, что
существует ряд болезней, связанных с питанием и
встречающихся часто среди людей, в пище которых
не отмечалось недостатка белков, жиров,
углеводов и минеральных солей.
Врачи-практики давно предполагали, что
существует прямая связь между возникновением
некоторых болезней (например, цинги, рахита,
бери-бери, пеллагры) и характером питания.
Что же привело к открытию витаминов – этих
веществ, обладающих чудесными свойствами
предупреждать и излечивать тяжелые болезни
качественной пищевой недостаточности.
Начало изучения витаминов было положено русским
врачом Н. И. Луниным, который еще в 1888 г. установил,
что для нормального роста и развития животного
организма, кроме белков, жиров, углеводов, воды и
минеральных веществ, необходимы еще какие-то,
пока неизвестные науке вещества, отсутствие
которых приводит организм к гибели.
В 1912 г. польский врач и биохимик К. Функ выделил из
рисовых отрубей вещество, излечивающее паралич
голубей, питавшихся только полированным рисом
(бери-бери – так называли это заболевание у людей
стран Юго-Восточной Азии, где население питается
преимущественно одним рисом). Химический анализ
выделенного К. Функом вещества понимал, что в его
состав входит азот. Открытое им вещество Функ
назвал витамином (от слов “вита” – жизнь и
“амин” – содержащий азот). Правда, потом
оказалось, что не все витамины содержат азот, но
старое название этих веществ осталось.
В наши дни принято обозначать витамины их
химическими названиями: ретинол, тиамин,
аскорбиновая кислота, никотинамид, –
соответственно А, В, С, РР. Привычные нам
буквенные обозначения – это дань традиции.
2. Классификация витаминов.
Учитель химии:
Прежде чем
познакомиться с классификацией, мы должны знать,
чем с точки зрения химии являются витамины.
Витамины – низкомолекулярные органические
соединения различной химической природы,
катализаторы, биорегуляторы процессов,
протекающих в живом организме.
(Записываем
определение в тетрадь.)
Для нормальной
жизнедеятельности человека витамины необходимы
в небольших количествах, но так как в организме
они не синтезируются в достаточном количестве,
то должны поступать с пищей в качестве ее
необходимого компонента. Отсутствие или
недостаток в организме витаминов вызывает
гиповитаминозы (болезни в результате
длительного недостатка) и авитаминозы (болезни в
результате отсутствия витаминов). При приеме
витаминов в количествах, значительно
превышающих физиологические нормы, могут
развиваться гипервитаминозы.
Вредны все крайности: как недостаток, так и
избыток витаминов. Так как при избыточном
потреблении витаминов развивается отравление
(интоксикация). Она очень часто наблюдается у
ребят, которые занимаются столь модным сейчас
бодибилдингом.
Важнейшими признаком классификации является
способность витаминов растворяться в воде или
жирах. Поэтому признаку различают два класса
витаминов:
1. Водорастворимые. К ним относятся витамины С, РР,
группы В и другие.
2. Жирорастворимые. К ним относятся витамины
групп А, D, Е и К.
Витамины имеют сложное строение (таблица).
Основным источником класса водорастворимых витаминов служат овощи и фрукты.
3. Водорастворимые витамины.
Витамин С.
Рассмотрим
витамин С (аскорбиновая кислота).
Почему вещество называется кислотой? (Оно
кислое на вкус и в водном растворе диссоциирует
на катион Н + , а поэтому и изменяет окраску
индикатора).
Проведем опыт. В раствор аскорбиновой кислоты
опускаем универсальный индикатор. (Индикатор
окрасился в красный цвет.)
Недостаток витамина С вызывает заболевание
цингу. С этим связана история его открытия.
Веками цинга была постоянным спутником
длительных морских путешествий и экспедиций в
необитаемые места, хотя участники таких
экспедиций получали пищу, большей частью богатую
по калорийности и по содержанию белков, но были
лишены свежих овощей, фруктов и свежего мяса,
которое обычно заменялась солониной. Так,
например, в экспедиции Васко да Гама, положившего
путь в Индию вокруг Африки (1497–1499 гг.) погибло от
цинги более 60% моряков его экипажа.
Такая же судьба постигла многих участников
экспедиции знаменитого русого мореплавателя В.
Беринга в 1741г. Сам Беринг умер от цинги на берегу
названного его именем острова Авага.
18 марта 1914 г. погиб от цинги герой – полярник
Г.Л.Седов. Цинга была зловещей спутницей так же и
воинов сухопутных армий. История войн
насчитывает немало поражений, проигранных
кампаний, неудавшихся походов в результате
массового поражения войск цингой. Начиная с
глубокой древности цинга подстерегала солдат в
походах, на поле брани, под стенами осажденных
крепостей, в осажденных городах. От нее жестоко
пострадали крестоносцы, особенно в 1218г. на
египетский портовый город Дамьетту. Плохо
пришлось от цинги и войскам Людовика IX,
осаждавшим Каир в 1268 г., когда Нил вышел из
берегов, и разливом унесло провиант.
Учитель биологии: Витамин В.
В 1890
году голландский врач Эйкман прибыл на остров
Ява, где наблюдал страшную болезнь. У больных
немели руки и ноги, наступал паралич конечностей.
При этом тяжелом заболевании парализуется
деятельность конечностей, расстраивается
походка. У больных, будто цепями скованы ноги. С
этим связано и название болезни – бери-бери
(оковы).
Выяснить причину болезни помогло случайное
наблюдение Эйкмана за курами во дворе тюремной
больницы, где он работал врачом. Он заметил, что у
сидящих в клетках кур, которых кормили очищенным
рисом, проявились признаки болезни бери-бери.
Многие из них в конце концов гибли. Куры же,
которые свободно разгуливали по двору были
здоровы, поскольку они находили себе самую
разнообразную пищу. Что находилось в рисовых
отрубях Эйкман так и не узнал, однако врачи стали
лечить больных людей рисовыми отрубями.
В настоящее время установлено, что причина
данного заболевания был недостаток витамина В.
Различают несколько видов данной группы: В 1,
В 2, В 6, В 12.
Витамин В 1 (тиамин) влияет на процессы
обмена углеводов. Он необходим для нормальной
жизнедеятельности тех органов, где наиболее
интенсивен этот обмен.
При отсутствии в пище витамина В 1 возникает
заболевание бери-бери, о котором мы уже говорили.
Эта болезнь часто кончается смертью.
Отсутствие витамина В 2 ведет к
заболеваниям глаз, языка, полости рта.
Витамин В 12 необходим для продуцирования
красных кровяных телец.
Отсутствие витамина В 6 вызывает дерматиты
– заболевания кожи.
Содержится витамин В в печени, мясе, молоке,
овощах, яйцах, проросшей пшенице.
4. Жирорастворимые витамины.
Учитель химии: Витамин А (ретинол) участвует в биохимических процессах, связанных с деятельностью мембран клеток. При недостатке витамина А ухудшается зрение (ксерофтальмия – сухость роговых оболочек; “куриная” слепота). Замедляется рост молодого организма, особенно рост костей, наблюдается повреждение слизистых оболочек дыхательных путей, пищеварительных систем. Обнаружен только в продуктах животного происхождения, особенно его много в печени морских животных и рыб. В рыбьем жире – 15 мг %, печени трески – 4, .в сливочном масле 0,5, молоке – 0,025 мг %. Потребность человека в витамине А может быть удовлетворена и за счет растительной пищи, в которой содержатся его провитамины – каротины. Из молекулы р-каротина образуется две молекулы витамина А. Р-каротина больше всего в моркови – 9,0 мг %, красном перце – 2, помидорах – 1, сливочном масле – 0,2–0,4 мг %. Витамин А разрушается под действием света, кислорода воздуха, при кулинарной обработке (до 30 %).
Учитель биологии: Витамин D
(кальциферол). Участвует в регуляции обмена
кальция и фосфора в организме, содействует
использованию этих важных веществ клетками и
тканями нашего организма, обеспечивает
нормальное отложение кальция в костях,
способствуя формированию скелета.
Особенно важное значение витамин D имеет для
детей. В раннем детском возрасте при
необеспеченности организма ребенка этим
витамином развивается рахит. Симптомы этого
заболевания – беспокойство, вялость, тревожный
сон, вздрагивание при малейшем шуме, а затем
неправильное формирование скелета. У таких детей
искривляются ноги, голова и живот увеличены,
изменяется грудная клетка.
Важнейшей мерой профилактики является
длительное пребывание детей на свежем воздухе.
Под воздействием солнца в коже появляется
вещество, способное превращаться в витамин D.
У взрослых недостаток витамина D приводит к
разрежению костей. Следствием этого являются
переломы конечностей, кариес зубов.
Содержится витамин D почти исключительно в
продуктах животного происхождения. Это печень
трески, скумбрия сельдь, яичный желток, сливочное
масло и другие.
5. Сохранность витаминов в пище (доклад учащихся).
В наш пищевой рацион витамины должны входить в
достаточном количестве.
Их сохранение в продуктах питания зависит от
кулинарной обработки пищи, условий и
продолжительности хранения.
Наименее устойчивы витамины А, В 1 , В 2 .
Установлено, что витамин А во время варки пищи
быстро разрушается. В варёной моркови его в 2 раза
меньше, чем в сырой. Разрушение его происходит и
при её сушке.
Высокая температура значительно снижает
содержание в пище витамина группы В. Так, мясо
после варки теряет от 15 до 60%, и продукты
растительного происхождения – около 1/5 витамина
группы В.
Витамин С легко разрушается при нагревании и при
соприкосновении с воздухом. Поэтому овощи надо
очищать и нарезать перед самой варкой. Лучше
опускать их сразу в кипящую воду и варить недолго
в закрытой кастрюле.
Соприкосновение с металлом тоже разрушает
витамин С, поэтому для варки овощей лучше
пользоваться эмалированной посудой. Овощные
блюда нужно есть сразу же после их приготовления.
Учитель химии.
6. Определение содержания витаминов А и С в пищевых продуктах (химический эксперимент).
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
Обнаружение витаминов
Определение витамина А в подсолнечном масле.
В пробирку налейте 1 мл подсолнечного масла и
добавьте 2-3 капли 1 %-ного раствора FeClз.
При наличии витамина А появляется ярко-зеленое
окрашивание.
Обнаружение витамина С в яблочном соке.
Налейте в пробирку 2 мл сока и добавьте воды на 10 мл. Затем влейте немного крахмального клейстера (1 г. крахмала на стакан кипятка). Далее по каплям добавляйте 5 %-ный раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10–15 с. Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет.
Определение витамина D в рыбьем жире или курином желтке.
В пробирку с 1 мл. рыбьего жира прилейте 1 мл раствора брома. При наличии витамина D появляется зелено – голубое окрашивание.
III. Заключение: (сказка)
– А сейчас мы принимаем гостей.
Жили-были витамины
Людям пользу приносили
Через годик, через три}
Вдруг пришел Бери-бери
А за ним пришли другие
Тоже очень деловые
Тут Рахит и Слепота
И красавица Цинга
Тут и началась разборка
Первой молвила Слепотка.
Куриная слепота:
Если есть нехватка витамина А
То тогда грозит вам
Куриная слепота
Если ночью ты в пути –
Не найдешь куда идти
Будешь карликом ходить
Очень в росте тормозить
Будем с вами друзьями навеки
Обойдем все горы и реки
Обойдем все леса и поля
И будет слепой вся наша Земля.
Витамин А:
Ты нас так не запугаешь
Победим мы все равно
Витамины всех сильнее
Знают люди уж давно
Будем кушать мы морковку
И тебя побьем мы ловко (связывает куриную слепоту) .
Рахит:
Ой-ой-ой-ой-ой-ой-ой
Мои ноженьки болят
В разны стороны глядят
Витамины, витамины
Все одна и та ж картина
Надоели вы нам всем
Я от боли всех вас съем.
Витамин D:
Молчи, уродец, я витамин D
Я живу в рыбьем жире, яичном желтке.
Если кость у тебя болит
То во всем виноват рахит.
Если вдруг ты им заболел –
Быстренько витамин D съел.
Помни: поможет этой беде
Только витамин D.
Рахит:
Опять D на меня ворчит
Вы не слушайте его
Он старик уже давно
Вы меня послушайте
И витамин D не кушайте.
Витамин D:
Что ж ты пудришь всем мозги?
Рахит почувствуешь – беги
А витамин под буквой D
Принимай всегда, везде.
Если нет его с собой
То беги скорей домой
Съешь печенку и желток
И попей рыбий жирок
И рахит пройдет тогда
Обойдет тебя беда (связывает Рахит) .
Бери-бери:
Ха-ха-ха-ха-ха-ха-ха!
Вы забыли про меня
Править миром буду я
Будут нервы у вас не в порядке
Будут судороги, припадки
Если витаминчики не будешь принимать
Ночью поздно ложиться спать
Фильмы страшные смотреть
Черный хлеб не будешь есть
По утрам не умываться
Каждый день со всеми драться
Можешь в ящик ты сыграть
Мне на это наплевать.
Витамин В:
Cвяжите скорей Бери-бери ноги
Вы не слушайте его никогда
От него всегда только беда
Слушайте меня, друзья
Я – витамин В 1
И вам я необходим (связывает Бери-бери).
Цинга:
Думаете, что победили?
Про меня совсем забыли
Я – коварная Цинга
Много жизней унесла
Кровоточат ваши десны
Зубы пусть шатаются
Ваше тело пусть слабеет
Руки опускаются
Пусть придет эта беда.
Витамин С:
Ни за что и никогда
Я девчонка как картинка
Скажем просто – аскорбинка
Будем мы шиповник пить
И отвар хвои варить
Вот увидите тогда –
Убежит от нас цинга
С – латинская простая
Для врачей она святая
Лечит витамин цингу
Как лечить ее скажу
Ешь лучок, капусту, клюкву
Не забудь и про лимон
И Цинга пройдет как сон (связывает Цингу) .
Все болезни мы победили
Мы прогнали их от порога
Чтоб никогда они не приходили.
Все: Кушайте витаминов много!
IV. Закрепление
Учитель химии: Итак, сегодня мы познакомились с удивительными веществами – витаминами.
- Что же такое витамины?
- На какие две группы делятся витамины?
- Что такое авитаминоз?
- Что такое гиповитаминоз?
- Что такое гипервитаминоз?
- Какие заболевания возникают при недостатке витамина А? Витамина В? Витамина С? Витамина D?
Учитель биологии: Итак, вы сегодня многое узнали о витаминах. Что вы запомнили – сейчас проверим. Я буду задавать вам вопросы, а вы поднимать соответствующую табличку.
Тест (отвечают при помощи табличек А, В, С, D).
- Витамин, при отсутствии которого возникает куриная слепота (А).
- Витамин, отсутствие которого вызывает болезнь Бери-бери (В).
- Рахит возникает у детей при отсутствии витамина (D).
- Витамин роста (А).
- Витамин, отсутствие которого вызывает цингу (С).
- Шиповник – это кладовая витамина (С).
- Витамин, который содержится исключительно в продуктах животного происхождения (D).
- Витамин, отсутствие которого наблюдал тюремный врач Эйкман (D).
- Витамин, отсутствие которого вызвало смерть многих полярных исследователей (С).
- Этого витамина содержится много в рыбьем жире и печени трески (D).
- В моркови содержится очень много витамина (А).
- Качественной реакцией на данный витамин является взаимодействие с йодом и крахмалом (С).
- Качественной реакцией на данный витамин является взаимодействие с хлоридом железа (III) (А).
- Витамин, разрушающийся при взаимодействии с воздухом и металлом (С).
- Витамин, образующийся в коже при взаимодействии солнечных лучей (D).
– Надеемся, что эти болезни обойдут вас стороной, а для этого, чтобы не случилась с вами беда, ешьте витамины всегда!
>> Химия: Витамины
Витамины - низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые для осуществления важнейших процессов, протекающих в живом организме.
Для нормальной жизнедеятельности человека витамины необходимы в небольших количествах, но так как в организме они не синтезируются в достаточном количестве, то должны поступать с пищей в качестве необходимого ее компонента. Их отсутствие или недостаток в организме вызывает гиповитаминозы (болезни в результате длительного недостатка) и авитаминозы (болезни в результате отсутствия витаминов). При приеме витаминов в количествах, значительно превышающих физиологические нормы, могут развиваться гипервитаминозы.
Людям еще в глубокой древности было известно, что отсутствие некоторых продуктов в пищевом рационе может быть причиной тяжелых заболеваний (бери-бери, «куриной слепоты», цинги, рахита), но только в 1880 г. русским ученым Н. И. Луниным была экспериментально доказана необходимость неизвестных в то время компонентов пищи для нормального функционирования организма. Свое название (витамины) они получили по предложению польского биохимика К. Функа (от лат. vita - жизнь). В настоящее время известно свыше тридцати соединений, относящихся к витаминам .
Так как химическая природа витаминов была открыта после установления их биологической роли, их условно обозначили буквами латинского алфавита (А, В, С, D и т. д.), что сохранилось и до настоящего времени.
В качестве единицы измерения витаминов пользуются миллиграммами (1 мг = 10~3 г), микрограммами (1 мкг = 0,001 мг = 10 6 г) на 1 г продукта или мг% (миллиграммы витаминов на 100 г продукта). Потребность человека в витаминах зависит от его возраста состояния здоровья, условий жизни, характера его деятельности времени года, содержания в пище основных компонентов питания. Сведения о потребности взрослого человека в витаминах при ведены в таблице 10.
По растворимости в воде или жирах все витамины делят на две группы:
Водорастворимые (В 1 ; В 2 , В 6 , РР, С и др.);
Жирорастворимые (А, Е, D, К).
Водорастворимые витамины
Все витамины жизненно важны.
Не умаляя значения других витаминов, остановимся особо на профилактике двух авитаминозов, причиняющих наибольший ущерб здоровью миллионов людей. Это авитаминозы С и Вг
Для предупреждения С-авитаминоза не требуется больших доз аскорбиновой кислоты, достаточно 20 мг в сутки. Это количество аскорбиновой кислоты вводилось для профилактики в солдатский рацион уже в начале Великой Отечественной войны , в 1941 г. Во всех прошлых войнах пострадавших от цинги было больше, чем раненых...
Уже после войны комиссия экспертов рекомендовала для предохранения от цинги 10-30 мг аскорбиновой кислоты. Однако нормы, принятые сейчас во многих странах, превышают эту дозу в 3-5 раз, поскольку витамин С служит и для других целей. Чтобы создать в организме оптимальную внутреннюю среду, способную противостоять многочисленным неблагоприятным воздействиям, его необходимо устойчиво обеспечивать витамином С; это, кстати, способствует и высокой работоспособности.
Заметим попутно, что в профилактическое питание рабочих на вредных химических производствах обязательно входит витамин С как защитное средство от токсикозов - он блокирует образование опасных продуктов обмена.
Что же можно рекомендовать сейчас как главную и действенную меру профилактики С-витаминной недостаточности? Нет, не просто аскорбиновую кислоту, даже в большой дозе, а комплекс, состоящий из витамина С, витамина Р и каротина. Лишая организм этой тройки, мы выводим обмен на невыгодное направление - в сторону большей массы тела и повышенной нервозности. В то же время этот комплекс благотворно влияет на сосудистую систему и служит несомненным профилактическим средством.
Витамин С, витамин Р и каротин наиболее полно представлены в овощах, ягодах, зелени и пряных травах, во многих дикорастущих растениях. По-видимому, они действуют синергически, т. е. их биологическое воздействие взаимоусиливается. Кроме того, витамин Р во многом подобен витамину С, но потребность в нем примерно вдвое меньше. Заботясь о С-витаминной полноценности питания, необходимо учитывать и содержание витамина Р.
Приведем несколько примеров: в черной смородине (100 г) содержится 200 мг витамина С и 1000 мг витамина Р, в шиповнике - 1200 мг витамина С и 680 мг витамина Р, в клубнике соответственно 60 мг и 150 мг, в яблоках - 13 мг и 10-70 мг, в апельсинах - 60 мг и 500 мг.
Чтобы бороться с витаминной недостаточностью, необходимо повысить содержание свежих овощей и фруктов в пищевом рационе.
Именно овощи и фрукты - единственные и монопольные поставщики витаминов С, Р и каротина. Овощи и фрукты - непревзойденное средство для нормализации жизнедеятельности полезной кишечной микрофлоры, особенно ее синтетической функции - некоторые витамины синтезируются микроорганизмами кишечника , но без овощей и фруктов этот процесс затормаживается. Овощи и фрукты нормализуют также обмен веществ, особенно жировой и углеводный, и предупреждают развитие ожирения.
Технический прогресс, возрастающий объем информации, резкое снижение мышечной нагрузки - все это и многое другое способствует развитию таких болезней, как неврозы, тучность и ожирение, ранний атеросклероз, гипертоническая болезнь, ишемиче-ская болезнь сердца. Их часто называют болезнями цивилизации. Причины в том или ином случае могут быть разными, но часто возникновению этих болезней существенно способствует недостаток витаминов группы В, а особенно В1.
Совершенствование технологических процессов, все более высокая очистка пищевого сырья привели к тому, что в конечном продукте остается все меньше (а иногда и вовсе не остается) витамина В1. Как правило, он находится именно в тех частях продукта, которые по нынешней технологии удаляются. Мы едим все больше хлеба и булок из муки высших сортов, тортов, пирожных, печенья, наше питание становится более рафинированным, и все реже мы имеем дело с природными продуктами, не подвергавшимися никакой технологической обработке.
Увеличить поступление витаминов группы В с пищей можно, в частности, потребляя больше хлеба грубых сортов (или хлеба, выпеченного из витаминизированной муки). Для сопоставления рассмотрим данные таблицы 11.
Видно, что в хлебе, выпеченном из бедной витаминами, но затем витаминизированной муки высшего сорта содержание витамина Вх достаточно велико.
Таблица 11. Содержание витаминов в пшеничном хлебе
Витамин РР (ниацин, витамин В5). Под этим названием понимают два вещества, обладающие витаминной активностью: никотиновую кислоту и ее амид (никотинамид). Ниацин активизирует «работу» большой группы ферментов (дегидрогеназ), участвующих в окислительно-восстановительных реакциях, которые протекают в клетках. Никотинамидные коферменты играют важную роль в тканевом дыхании . При недостатке в организме витамина РР наблюдается вялость, быстрая утомляемость, бессонница, сердцебиение, пониженная сопротивляемость инфекционным заболеваниям.
Источники витамина РР (мг%) - мясные продукты, особенно печень и почки: говядина - 4,7; свинина - 2,6; баранина - 3,8; субпродукты - 3,0-12,0. Богата ниацином и рыба: 0,7-4,0 мг%. Молоко и молочные продукты, яйца бедны витамином PP. Содержание ниацина в овощах и бобовых невелико.
Витамин РР хорошо сохраняется в продуктах питания, не разрушается под действием света, кислорода воздуха, в щелочных растворах. Кулинарная обработка не приводит к значительным потерям ниацина, однако часть его (до 25%) может переходить при варке мяса и овощей в воду.
Фолиевая кислота (витамин В9, фолацин, от лат. folium - лист) участвует в процессах кроветворения - переносит одноугле-родные радикалы, - а также в синтезе амино- и нуклеиновых кислот, холина, пуриновых и пиримидиновых оснований. Много фо-лиевой кислоты содержится в зелени и овощах (мкг%): петрушке - 110, салате - 48, фасоли - 36, шпинате - 80, а также в печени - 240, почках - 56, твороге - 35-40, хлебе - 16-27. Мало в молоке - 5 мкг%. Витамин В9 вырабатывается микрофлорой кишечника. При недостатке фолиевой кислоты наблюдаются нарушения кроветворения, пищеварительной системы, снижение сопротивляемости организма заболеваниям.
Жирорастворимые витамины
Витамин А (ретинол) участвует в биохимических процессах, связанных с деятельностью мембран клеток. При его недостатке ухудшается зрение (ксерофтальмия - сухость роговых оболочек; «куриная слепота»), замедляется рост молодого организма, особенно костей, наблюдается повреждение слизистых оболочек дыхательных путей, пищеварительной системы. Обнаружен только в продуктах животного происхождения, особенно много его в печени морских животных и рыб. В рыбьем жире - 15 мг%, печени трески - 4; сливочном масле - 0,5; молоке - 0,025. Потребность человека в витамине А может быть удовлетворена и за счет растительной пищи, в которой содержатся его провитамины - каротины. Из молекулы (3-каротина образуются две молекулы витамина А. (З-Каротина больше всего в моркови - 9,0 мг%, красном перце - 2, помидорах - 1, сливочном масле - 0,2-0,4 мг%. Витамин А разрушается под действием света, кислорода воздуха, при термической обработке (до 30%).
Кальциферол (витамин Б) - под этим термином понимают два соединения: эргокальдиферол (Б2) и холекальдиферол (В3). Регулирует содержание кальция и фосфора в крови, участвует в минерализации костей. Отсутствие приводит к развитию рахита у детей и размягчению костей (остеопороз) у взрослых. Следствие последнего - переломы костей. Кальциферол содержится в продуктах животного происхождения (мкг%): рыбьем жире - 125; печени трески - 100; говяжьей печени - 2,5; яйцах - 2,2; молоке - 0,05; сливочном масле - 1,3-1,5. Потребность частично удовлетворяется за счет его образования в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей из провитамина 7-дигидрохолестерина. Витамин О почти не разрушается при кулинарной обработке.
Токоферолы (витамин Е) влияют на биосинтез ферментов. При авитаминозе нарушаются функции размножения, сосудистая и нервная системы. Распространены в растительных объектах, в первую очередь в маслах: в соевом - 115, хлопковом - 99, подсолнечном - 42 мг%; в хлебе - 2-4, крупах - 2-15 мг%.
Витамин Е относительно устойчив к нагреванию, разрушается под влиянием ультрафиолетовых лучей.
1. Как соотносится термин «витамины» с функциями веществ, которые он обозначает?
2. Что такое гиповитаминозы, авитаминозы, гипервитами-нозы?
3. Как классифицируют витамины?
4. Охарактеризуйте авитаминозы витаминов А, В, С, Б и предложите способы их лечения.
5. Расскажите о роли витамина С и его взаимосвязи с витамином Р и каротином (витамином А).
6. Как взаимосвязаны кулинарная обработка плодов и овощей и сохранность витаминов в них?
7. Какие витаминные препараты вы знаете и как их применять (проконсультируйтесь с медицинскими работниками при подготовке ответа на этот вопрос)?
Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные урокиООО Учебный центр
«ПРОФЕССИОНАЛ»
Реферат по дисциплине:
«Химия »
«Витамины »
Исполнитель:
Романюк Екатерина Александровна
Москва 2017 год
Введение ……………………………………………………………….3
История открытия витаминов…………………………………………4
Понятие и основные признаки витаминов …………………………..5
Роль и значение витаминов в питании человека ……………………6
Классификация витаминов ……………………………………………8
Заключение ……………………………………………………………10
Список литературы ……………………………………………………11
ВВЕДЕНИЕ
Трудно представить, что такое широко известное слово как «витамин» вошло в наш лексикон только в начале XX века. Теперь известно, что в основе жизненно важных процессов обмена веществ в организме человека принимают участие витамины. Витамины - жизненно важные органические соединения, необходимые для человека и животных в ничтожных количествах, но имеющие огромное значение для нормального роста, развития и самой жизни.
Витамины обычно поступают с растительной пищей или с продуктами животного происхождения, поскольку они не синтезируются в организме человека и животных. Большинство витаминов являются предшественниками коферментов, а некоторые соединения выполняют сигнальные функции.
Современное человеческое общество живет и продолжает развиваться, активно используя достижения науки и техники, и практически немыслимо остановиться на этом пути или вернуться назад, отказавшись от использования знаний об окружающем мире, которыми человечество уже обладает. Накоплением этих знаний, поиском закономерностей в них и их применением на практике занимается наука. Человеку как объекту познания свойственно разделять и классифицировать предмет своего познания (вероятно, для простоты исследования) на множество категорий и групп; так и наука в свое время была поделена на несколько больших классов: естественные науки, точные науки, общественные науки, науки о человеке и пр. Каждый из этих классов делится, в свою очередь, на подклассы и т.д. и т.п.
Суточная потребность в витаминах зависит от типа вещества, а также от возраста, пола и физиологического состояния организма. В последнее время представления о роли витаминов в организме обогатились новыми данными. Считается, что витамины могут улучшать внутреннюю среду, повышать функциональные возможности основных систем, устойчивость организма к неблагоприятным факторам.
Следовательно, витамины рассматриваются современной наукой как важное средство общей первичной профилактики болезней, повышения работоспособности, замедления процессов старения.
Целью данной работы является всестороннее изучение и характеристика витаминов.
ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ВИТАМИНОВ
Всем известное слово "витамин" происходит от латинского "vita" - жизнь. Такое название эти разнообразные органические соединения получили далеко не случайно: роль витаминов в жизнедеятельности организма чрезвычайно велика.
Если заглянуть в книги, изданные в конце прошлого столетия, можно убедиться, что в то время наука о рациональном питании предусматривала включение в рацион белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Считалось, что пища, содержащая эти вещества, полностью удовлетворяет все потребности организма, и таким образом, вопрос о рациональном питании казался разрешенным. Однако наука XIX столетия находилась в противоречии многовековой практикой. Жизненный опыт населения различных стран показывал, что существует ряд болезней, связанных с питанием и встречающихся часто среди людей, в пище которых не отмечалось недостатка белков, жиров, углеводов и минеральных солей. Начало изучения витаминов было положено русским врачом Н.И.Луниным, который еще в 1888 г. установил, что для нормального роста и развития животного организма, кроме белков, жиров, углеводов, воды и минеральных веществ, необходимы еще какие-то, пока неизвестные науке вещества, отсутствие которых приводит организм к гибели.Доказательство существования витаминов завершилось работой польского учёного Казимира Функа, который в 1912 г. выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее паралич голубей, питавшихся только полированным рисом (бери-бери – так называли это заболевание у людей стран Юго-Восточной Азии, где население питается преимущественно одним рисом). Химический анализ выделенного К.Функом вещества показал, что в его состав входит азот. Открытое им вещество Функ назвал витамином (от слов «вита» – жизнь и «амин» – содержащий азот).
Правда, потом оказалось, что не все витамины содержат азот, но старое название этих веществ осталось. В наши дни принято обозначать витамины их химическими названиями: ретинол, тиамин, аскорбиновая кислота, никотинамид, – соответственно А, В, С, РР.
В настоящее время известно около 20 различных витаминов. Установлена и их химическая структура; это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержаться в готовом виде, но и искусственно, путём их химического синтеза.
ПОНЯТИЕ И ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ ВИТАМИНОВ
С точки зрения химии, витамины - это группа низкомолекулярных веществ различной химической природы, обладающих выраженной биологической активностью и необходимых для роста, развития и размножения организма.
Витамины образуются путем биосинтеза в растительных клетках и тканях. Обычно в растениях они находятся не в активной, но высокоорганизованной форме, которая, по данным исследований, наиболее подходит человеческому организму, а именно – в виде провитаминов. Их роль сводится к полному, экономичному и правильному использованию основных питательных веществ, при котором органические вещества пищи высвобождают необходимую энергию.
Только немногие из витаминов, такие, как A, D, Е, В12, могут накапливаться в организме. Недостаток витаминов вызывает тяжелые расстройства.
Основные признаки витаминов: - содержатся в пище в незначительных количествах (микро-компоненты); - либо не синтезируются в организме вообще, либо синтезируются в незначительных количествах микрофлорой кишечника; - не выполняют пластических функций; - не являются источниками энергии; - являются кофакторами многих ферментативных систем; - оказывают биологическое действие в малых концентрациях и влияют на все обменные процессы в организме, требуются организму в очень небольших количествах: от нескольких мкг до нескольких мг в день..
Известны разные степени необеспеченности организма витаминами:
авитаминозы - полное истощение запасов витаминов;
гиповитаминозы - резкое снижение обеспеченности тем или иным витамином;
гипервитаминозы - избыток витаминов в организме.
Вредны все крайности: как недостаток, так и избыток витаминов, так как при избыточном потреблении витаминов развивается отравление (интоксикация). Явление гипервитаминоза касается лишь витаминов А и D, избыточное количество большинства других витаминов быстро выводится из организма с мочой. Но есть еще так называемая субнормальная обеспеченность, которая связана с дефицитом витаминов и проявляется она в нарушении обменных процессов в органах и тканях, но без явных клинических признаков (например, без видимых изменений в состоянии кожи, волос и других внешних проявлений). Если такая ситуация регулярно повторяется по разным причинам, то это может привести гипо- или авитаминозу.
РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ВИТАМИНОВ В ПИТАНИИ ЧЕЛОВЕКА
Витамины представляют собой низкомолекулярные органические соединения различной химической структуры, которые не являются ни энергетическим, ни пластическим (т.е. строительным) материалом. Однако они играют большую роль в регуляции обмена веществ, проявляя в малых дозах биологическое действие коферментов. С точки зрения гигиены питания витамины представляют особый интерес, учитывая следующее:
Витамины являются компонентами пищи и абсолютное большинство их них поступает в организм извне в составе продуктов питания;
Соблюдение условий рационального питания, в частности сбалансированность, является одним из эффективных методов профилактики гиповитаминозов;
Наиболее распространенной причиной гиповитаминозов является недостаточное поступление витаминов с продуктами питания, поэтому первым приемом по лечению гиповитаминозов является коррекция пищевого рациона за счет введения продуктов, богатых соответствующими витаминами;
Содержание витаминов в продуктах и готовой пище может значительно колебаться в зависимости от сроков сбора, условий и длительности хранения, технологии приготовления пищи и сроков ее реализации.
В Институте питания РАМН в течение 30 лет наблюдают за изменениями витаминного статуса россиян. По данным лаборатории витаминов и минеральных веществ института, от нехватки витаминов в той или иной мере страдает восемь из десяти наших сограждан. Дефицит обнаруживается у всех – независимо от материального достатка, возраста, пола, уровня образования и места жительства. Все мы получаем небольшое количество витаминов с пищей, достаточное, чтобы не развился серьезный авитаминоз, но гораздо меньше рекомендуемых норм. В настоящее время признаки С-витаминной недостаточности обнаруживаются у почти 100% детей, беременных и кормящих женщин, молодых людей и пенсионеров. Кроме того, более половины россиян недополучают витамины группы В и каротина. Зато дефицит витамина Е – явление довольно редкое и несвойственное нашей культуре питания.
Кто особенно нуждается в витаминной поддержке:
Люди - на низкокалорийной диете, особенно если она предполагает ограничение свежих овощей и фруктов. Очень тяжелое испытание для организма – монодиеты с преобладанием какого – либо одного продукта – рисовые, кефирные, яблочные, хлебные, которые популярны среди худеющей публики.
Трудоголики и эмоциональные люди. На фоне рабочих и семейных кризисов, когда человек живет в постоянном напряжении, потребность в витаминах увеличивается. Тем, кто трудится больше 8 часов в день или чья работа связана со стрессами и интеллектуальными либо физическими сверхнагрузками, врачи советуют принимать дополнительные дозы витаминов. Курильщики. Сигаретный дым – главный убийца витамина С. Некоторые ученые считают: тем, кто курит, нужна двойная доза аскорбиновой кислоты по сравнению с некурящими. Школьники и студенты, особенно в разгар учебного года, когда умственные нагрузки на неокрепший организм особенно велики. Пожилые люди, вынужденные питаться неполноценно – например, из-за проблем с зубами или нарушений пищеварения. Беременные и кормящие женщины, даже если их питание сбалансировано. Спортсмены, которые тренируются несколько раз в неделю, нуждаются не только в рационе питания повышенной калорийности, но и в увеличении доз витаминов и микроэлементов. Люди, страдающие хроническими заболеваниями, особенно желудочно – кишечного тракта. Строгие диеты, назначаемые им, очень часто однообразны и бедны витаминами. При остром панкреатите, например, запрещено кушать практически все свежие овощи и фрукты.
В настоящее время известно более 20 витаминов и витаминоподобных веществ. По характеру физиологического действия на организм они подразделяются на 6 групп:
повышающие резистентность организма; представлены витаминами В 1 , В 2 , РР, В 6 , А, С, D;
антигеморрагические – С, Р, К;
антианемические – В 12 , С, фолиевая кислота;
антиинфекционные – А, С, группа В;
регулирующие зрение – А, В 2 , С;
антиоксиданты – С, Е.
По химическим свойствам витамины делятся на водорастворимые и жирорастворимые.
КЛАССИФИКАЦИЯ ВИТАМИНОВ
В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными ее компонентами.
Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов потому, что они не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Они могут быть отнесены к группе биологически активных соединений, оказывающих свое действие на обмен веществ в ничтожных концентрациях.
Витамины делят на две большие группы: 1. витамины, растворимые в жирах, и 2. витамины, растворимые в воде. Каждая из этих групп содержит большое количество различных витаминов, которые обычно обозначают буквами латинского алфавита. Следует обратить внимание, что порядок этих букв не соответствует их обычному расположению в алфавите и не вполне отвечает исторической последовательности открытия витаминов.
В приводимой классификации витаминов в скобках указаны наиболее характерные биологические свойства данного витамина - его способность предотвращать развития того или иного заболевания. Обычно названию заболевания предшествует приставка "анти", указывающая на то, что данный витамин предупреждает или устраняет это заболевание.
1. ВИТАМИНЫ, РАСТВОРИМЫЕ В ЖИРАХ.
Витамин A (антиксерофталический).
Витамин D (антирахитический).
Витамин E (витамин размножения).
Витамин K (антигеморрагический).
2. ВИТАМИНЫ, РАСТВОРИМЫЕ В ВОДЕ.
Витамин В 1 (антиневритный).
Витамин В 2 (рибофлавин).
Витамин PP (антипеллагрический).
Витамин В 6 (антидермитный).
Пантотен (антидерматитный фактор).
Биотин (витамин Н, фактор роста для грибков, дрожжей и бактерий, антисеборейный).
Парааминобензойная кислота (фактор роста бактерий и фактор пигментации).
Фолиевая кислота (антианемический витамин, витамин роста для цыплят и бактерий).
Витамин В 12 (антианемический витамин).
Витамин В 15 (пангамовая кислота).
Витамин С (антискорбутный).
Витамин Р (витамин проницаемости).
Многие относят также к числу витаминов холин и непредельные жирные кислоты с двумя и большим числом двойных связей. Все вышеперечисленные - растворимые в воде - витамины, за исклдючением инозита и витаминов С и Р, содержат азот в своей молекуле, и их часто объединяют в один комплекс витаминов группы В.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, из истории витаминов мы знаем, что термин «витамин» впервые был использован для обозначения специфического компонента пищи, который предотвращал болезнь Бери-бери, распространенную в странах, где употребляли в пищу много шлифованного риса. Поскольку этот компонент обладал свойствами амина, польский биохимик К.Функ впервые выделивший это вещество, назвал его витамин - необходимый для жизни амин.
В настоящее время витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными её компонентами. Витамины - это вещества, обеспечивающее нормальное течение биохимических и физиологических процессов в организме. Витамины - необходимый элемент пищи для человека и ряда живых организмов, т.к. не синтезируются или некоторые из них синтезируются в недостаточном количестве данным организмом.
Первоисточником витаминов являются растения, где преимущественно они образуются, а также провитамины - вещества, из которых витамины могут образовываться в организме. Человек получает витамины или непосредственно из растений, или косвенно - через животные продукты, в которых витамины были накоплены из растительной пищи во время жизни животного.
Витамины делят на две большие группы: витамины растворимые в жирах и витамины, растворимые в воде. В классификации витаминов, помимо буквенного обозначения, в скобках указывается основной биологический эффект, иногда с приставкой «анти», указывающей на способность данного витамина предотвращать или устранять развитие соответствующего заболевания.
Маленьким детям витамины абсолютно необходимы: недостаточное их поступление может замедлить рост ребенка и его умственное развитие. У малышей, не получающих витамины в должных количествах, нарушается обмен веществ, снижается иммунитет. Именно поэтому производители детского питания обязательно обогащают свои продукты (молочные смеси, овощные и фруктовые соки, пюре, каши) всеми необходимыми витаминами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
Березов, Т.Т. Биологическая химия: Учебник / Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин. - М.: Медицина, 2000. - 704 с.
Габриелян, О.С. Химия. 10 класс: Учебник (базовый уровень) / О.С.Габриелян, Ф.Н.Маскаев, С.Ю.Пономарев и др. - М.: Дрофа.- 304 с.
Мануйлов А.В. Основы химии. Электронный учебник / А.В.Мануйлов, В.И.Родионов. [Электронный ресурс]. Режим доступа:
Павлоцкая Л.Ф. Физиология питания. М., “Высшая школа”., 1991
Петровский К.С. Гигиена питания М., 1984
Припутина Л.С. Пищевые продукты в питании человека. Киев, 1991
Скурихин И.М. Как правильно питаться М., 1985
Смолянский Б.Л. Справочник по лечебному питанию М., 1996.
«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
| Функциональные группы витаминов | Физиологическое действие витаминов | Представители |
| Повышающие общую реактивность организма | Регулируют функциональное состояние организма, ЦНС, обмен веществ, питание и состояние тканей | А, С, В 1 , В 2 , В 5 . |
| Антигеморрагические | Влияют на нормальную проницаемость и устойчивость кровеносных сосудов, повышают свертываемость крови | |
| Антианемические | Нормализуют и стимулируют кроветворение | |
| Антиинфекционные | Стимулируют выработку антител, защитного эпителия | |
| Регулирующие зрение | Регулируют остроту, расширяют поле цветного зрения |
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.