Что необходимо знать о витаминах? Доклад по химии на тему: "Жирорастворимые витамины" Как открыли витамины.

Доклад по химии
на тему:

Жирорастворимые витамины

Выполнила: Вдовкина Дарья, ученица 9 класса

Проверила: Морева Татьяна Ивановна,

учитель химии

Буранное 2014.

Содержание

Введение

Биологическая роль витаминов.

Классификация витаминов:

Жирорастворимые витамины:

Витамин А (ретинол) – антиксерофтальмический.

Витамины группы D – (кальциферолы) – антирахитические витамины.

Витамин Q (убихинон)

Витамин F (ненасыщенные жирные кислоты)

Введение

Витамины – это низкомолекулярные органические вещества различной химической структуры, обладающие разнообразным спектром физиологического действия.

«Vita» - жизнь, «amin» - азот, то есть это жизненно необходимые азотсодержащие вещества. Но сейчас уже известно, что не все витамины содержат азот, азот содержат только витамины группы В.

Впервые витамины были открыты русским ученым Н.И. Лужиным в 1881 году в опытах на мышах. Он установил, что мыши, получавшие диету, состоящую из отмытого казеина, сахара, растительного масла и солей, погибали. Мыши, которым давали натуральное молоко, развивались нормально. На основании этого был сделан вывод, что в молоке имеются дополнительные питательные вещества, отсутствие которых приводит к гибели мышей. Затем, ряд ученых подтвердили опыты Лужина. Польским ученым Фуком в 1912 году был выделен и изучен витамин В 1 , который содержал аминогруппу, поэтому им и было предложено название «витамины». В дальнейшем оказалось, что многие вещества этого класса не имели аминогрупп, что не отвечало их названию, но те не менее этот термин вошел в науку. В виду того, что химическая структура индивидуальных витаминов первоначально не была известна, их стали обозначать буквами латинского алфавита: А, В, С, Dя и тд. Создана специальная наука – витаминология.

Биологическая роль витаминов

1.Витамины входят в состав коферментов, то есть являются небелковыми компонентами сложных ферментов (витамины группы В),

2.Стимулируют биосинтез физиологически активных белков (витамины А, группы D, К и др.),

3.Катализируют окислительно – восстановительные реакции (витамины А, С,Q),

4.Учасвуют в образовании клеточных гормонов (витамины группы F)

Витамины поступают в организм в минимальных количествах (100-200 мг – ежедневно для человека), поэтому не являются энергетическим материалом, не идут на построение тканей организма, но являются физиологически активными веществами. Большинство витаминов не образуется в организме и должно поступать с кормом.

Развитие гиповитаминозов у с/х животных

Гиповитаминозы – это заболевания, связанные с недостатком витаминов организме. Отсутствие тех или иных витаминов – авитаминоз. При избыточном поступлении витаминов с рационом возникают – гипервитаминоз, болезни связанные с избытком витаминов. В практике животноводства обычно наблюдаются гиповитаминозы.

Причинами гиповитаминозов являются:

1.Отсутствие и недостаток витаминов в кормах,

2.Нарушние усвояемости витаминов в организме, что наблюдается при заболевании желудочно – кишечного тракта, где происходит всасывание, поэтому витамины выводятся из организма. Витамины, растворимые в жирах, всасываются в кишечнике при достаточном количестве желчи в его полости. Поэтому при болезнях печени, закупорке желчных протоков, а также при дефиците жиров в рационе жирорастворимые витамины плохо всасываются.

3.Нарушение биосинтеза витаминов в пищеварительном тракте и тканях организма. В пищеварительном тракте синтезируются витамины группы В, Е, К; в тканях – витамины группы С, В 5 (РР), триптофан, витамин А(из каротина), D 3 (в подкожной клетчатке).

Основное условие для предотвращения гиповитаминозов - правильная заготовка кормов, обеспечение сеном (не пересушивать сено).

Классификация витаминов

В зависимости от растворимости витамины делятся на две группы:

1. Растворимые в жирах или жирорастворимые (A,D,E,K,Q,F); 2. Растворимые в воде или водорастворимые (витамины группы В, С, Н, фолиевая кислота и др.)

Жирорастворимые витамины

Витамин А (ретинол) – антиксерофтальмический .

Изучение начато в 1909 году, а открыт он в 1933 году.

Химическая природа . Витамин А является циклическим ненасыщенным одноатомным спиртом.

СН 3 СН 3

С СН 3 СН 3

Н 2 С С – СН = СН – С = СН – СН = СН – С = СН – СН 2 ОН

Н 2 С С – СН 3 Ретинол

СН 2

Если вместо группы ОН будет альдегидная группа – СН = О, то будет ретиналь. Боковая цепь может находиться в цис – и транс – положениях.

Биологическая роль витамина А:

1.Витамин А принимает участие в зрительных процессах. В виде альдегидного производного (ретиналя) он входит в состав сложного белка родопсина – зрительного пурпура палочек сетчатки глаза. Родопсин воспринимает зрительные импульсы, свет, в основном УФ и синие лучи. При поглощении свет в родопсине цис- ретиналь изолируется в транс – ретиналь. Этот переход подается нервным окончаниям, а те в зрительные области больших полушарий головного мозга. При гиповитаминозе А развивается «куриная слепота», так как не будет синтезироваться белок родопсин.

2.Витамин А стимулирует обмен серосодержащих веществ, предохраняет эпителиальные клетки от ороговевания, это клетки, выстилающие конъюнктиву глаза, пищеварительного тракта, мочепроводящую систему. При сухости роговицы глаза возникает заболевание – ксерофтальмия, полное ороговевание будет называться кератофтальмия.

Источники витамина А

Витамин А содержится только в животных продуктах. Особенно богаты им рыбий жир, сливочное масло, печень. В растительных кормах содержится провитамин А - каротин, которые в организме животных под действием ферментов каротиназ превращается в витамин А. более активен каротин в разнотравье, сене, менее активен в кукурузе. Разрушается при длительной сушке сена (при пересушивании).

Источником каротина является морковь, шиповник, красные помидоры, абрикосы, сладкий перец.

Витамин А и каротин всасываются слизистой оболочкой тонких кишок и через воротную вену поступают в печень, а затем из нее в другие органы и ткани. В печени задерживается до 90% общего количества витамина А.

При гиповитаминозе А наблюдаются: ксерофтальмия (сухость роговицы), кератофтальмия (поверхностные изменения роговицы), поражение мочевых путей, дыхательного и пищеварительного тракта, что сопровождается развитием легочных и желудочно – кишечных заболеваний, особенно телят и поросят. Сухость кожи и слизистых оболочек способствует проникновению в организм болезнетворных микробов, ведет к возникновению дерматитов, бронхитов и катаров дыхательных путей. Так как витамин А предохраняет от этих инфекционных заболеваний, то поэтому он относится к группе антиинфекционных витаминов.

При гиповитаминозе также развивается куриная слепота, наблюдается отечность конечностей. А- гиповитаминозные яйца характеризуются малым процентом выводимости цыплят(60-70%) и гибелью их в первые дни жизни.

Витамины группы D – (кальциферолы) – антирахитические витамины.

К ним относятся витамины D 2 и D 3 . В растениях синтезируется витамин D 2 из эргостерола под действием УФ- лучей, которые разрывают кольцо В.

CH 3 CH 3

CH 3 CH – CH = CH – CH – CH – CH 3 УФ - лучи

CH 3 D CH 3

Эргостерол

CH 3

CH 3 CH – CH = CH – CH – CH – CH 3

CH 2 CH 3 CH 3

Витамин D 2 ( эргокальциферол )

В организме синтезируется витамин D 3 из производного холестерола – 7 – дегидрохолестерола под действием УФ – лучей, в подкожной клетчатке, куда он попадает из печени.

CH 3

CH 3 CH – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH – CH 3 УФ - лучи

CH 3 CH 3

7 – дегидрохолистерол

CH 3

CH 3 CH – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH – CH 3

CH 2 CH 3

Витамин D 3 (холекальциферол)

Холистерол синтезируется в печени, 7 – дегидрохолистерилы из печени попадают в подкожные слои и под действием УФ – лучей из них образуется витамин D 3 . Эти УФ - лучи разрушают кольцо В. Это кольцо имеет двойные связи, электроны могут оттягиваться на группу СН 3 и разрывать связь между 9 и 10.

В химическом отношении витамины D 2 и D 3 относятся к классу полициклических ненасыщенных одноатомных спиртов. В основе лежит стероидное кольцо – циклопентанпергидрофенантрен.

Облучать животных надо летом в утренние часы. Зимой используют кварцевые лампы, так как они пропускают УФ – лучи, даже ртутно-кварцевые. Животное надо облучать тем, где мало шерсти (морду, вымя), так как где много шерсти, УФ – лучи будут рассеиваться. Рекомендуется иногда облучать корма.

Биологическая роль витамина D:

1. Стимулирует биосинтез кальций - транспортного белка(Са 2+ - транспортного белка), которые в свою очередь стимулирует всасывание кальция, то есть транспорт кальция (Са 2+ ) через апикальную мембрану(обращенную к просвету кишечника) в клетку (энтероцит – клетки тонкого отдела кишечника 12- перстной кишки). Таким образом витамин D 3 стимулирует всасывание Са 2+ в тонком отделе кишечника.

2. Витамин D стимулирует отложение Са и Р в костной ткани. Регулирует соотношение Са/Р в сыворотке крови, которое к норме оставляет 2/1. Эта регуляция осуществляется при участии гормонов паращитовидной железы.

3. Витамин D стимулирует обратное всасывание (реадсорбцию) фосфора из первичной мочи в кровь и этим сохраняет Р в организме.

Таким образом витамин D стимулирует, повышает усвояемость солей Са и Р, отложении их в кости и регулирует соотношение Са/Р в крови.

Источники витамина D – рыбий жир, сливочное масло, желток куриного яйца, печень рыб и животных, то есть корма животного происхождения.

Гиповитаминоз D сопровождается развитием у молодняка животных рахита, а у взрослых животных – остеодистрофии или остеомаляции (нарушение костной ткани), полное рассасывание последних хвостовых позвонков у коров, расшатывание зубов, утолщение суставов и тд.

У больных рахитом поросят первоначально появляются судороги и нарушение аппетита, что приводит к расстройствам пищеварения. Затем развивается клиническая картина рахита с разнообразными изменениями в костях и суставах. У овец при D – гиповитаминозе наблюдается наряду с рахитом замедление прироста длины шерсти и ухудшение ее качества. У птицы замедляется формирование костей и отложение в них солей Са и Р.

В организме витамин D 3 активируется, превращаясь в 1,25 – диоксихолекальциферол. Только в этом состоянии он активен, то есть именно в такой форме он осуществляет антирахитическое действие.

Витамин Е (токоферол) – антистерильный витамин, антиоксидант.

Витамин размножения. Tokus – потомство, phero – несущий (нести). Крысы, получавшие только молоко, хорошо развивались в молодом возрасте, но в зрелом – такое питание нарушало способность к воспроизводству – вызывало бесплодие. При добавлении к таким диетам силоса и зародышей пшеницы беременность проходила нормально, и рождался приплод. Таким образом установлено существование витамина Е. в пищевых продуктах найдены α,β,γ – токоферолы. Большей биологической активностью обладает α-токоферол.

Химическая природа витамина Е . в основе лежит гетероциклическое хромановое кольцо (желтого цвета). В химической структуре α – токоферола различают остатки бензопирана и гексадекана.

СН 3

О СН 3 СН 3 СН 3 СН 3

Н 3 С – С – (СН 2 ) 3 – СН – (СН 2 ) 3 – СН – (СН 2 ) 3 – СН – СН 3

Остаток гексадекана

НО –

2,5,7,8 – тетраметил – 2 (4’,8’,12’ - триметилтридекин)- 6 - оксихромон

СН 3

остаток бензопирана

Биологическая роль витамина Е.

Витамин Е является одним из самых сильных природных антиоксидантов, предохраняющим от окисления жиры и другие легко окисляемые соединения. Он задерживает окисление ненасыщенных жирных кислот, которые входят в состав мембран, в частности фосфолипидных. От наличия этих кислот зависит текучесть мембран. При недостатке витамина Е на мембранах могут идти перекисные процессы. Витамин Е защищает от окисления боковую цепь витамина А. поэтому при гиповитаминозе Е может развиваться гиповитаминоз А. Витамин Е активирует молекулярный кислород и этим стимулирует окислительно – восстановительные реакции.

Витамин Е нормализует процессы клеточного дыхания, участвуя в переносе электронов. Витамин Е необходим для нормального функционирования поперечнополосатых мышц, клеток печени, нервной системы и ряда эндокринных желез. Витамин Е имеет антивитамины – это ненасыщенные жирные кислоты, четыреххлористый углерод, пиридин, сульфаниламидные препараты.

Синергистом витамина Е (вещество, действующее в одном направлении) является селен- микроэлемент.

Гиповитаминоз Е сопровождается главным образом нарушением функции размножения. При этом происходят рассасывание плода, прерывание беременности, нарушение сперматогенеза, то есть клетки сперматозоидов будут иметь дистрофические изменения, то связано с нарушением липидного обмена, особенно в мембранах, где будет происходить окисление ненасыщенных жирных кислот, входящих в их состав, вследствие чего мембрана будет терять текучесть, пластичность, упругость, будет деформироваться. Эти сперматозоиды будут терять подвижность и этой спермой нельзя осеменять.

У женских особей яйцеклетка будет нормальная, способная к оплодотворению, но нарушение будет начинаться на стадии развития плода, вследствие чего деформации мембраны. В результате клетка начнет рассасываться, что будет сопровождаться самопроизвольным абортом, то есть выкидышем.

Кроме того, при гиповитаминозе Е наблюдается мышечная дистрофия, ожирение печени, анемия, дегенерация спинного мозга и паралич конечностей и другие патологические явления.

При гиповитаминозе Е нарушается обмен мышечных белков и небелковых азотсодержащих веществ; повышается выделение с мочой креатинина и некоторых аминокислот; изменяются физико- химические свойства мышечного белка миозина, снижается мышечная возбудимость.

Е – гиповитаминозная миодистрофия сопровождается развитием у молодняка животных био-мышеной болезни, то есть мышцы приобретают белый цвет. Окраска мышц зависит от наличия белка миоглобина, а при авитаминозе Е этот белок не образуется. На синтез миоглобина влияет в большей степени селен, который нужно комбинировать с витамином Е и не допускать дефицита этого микроэлемента в рационе.

Источники витамина Е

Витамин Е содержится во всех растительных кормах и дрожжах, особенно много его в растительных маслах (подсолнечном, кукурузном, хлопковом, соевом, конопляном и др.) , салате, капусте, ягодах шиповника.

Витамин Е синтезируется микрофлорой пищеварительного тракта (в рубце, толсто отделе кишечника). Всасывается в тонком отделе кишечника и депонируется затем в печени, жировой и мышечной тканях, миокарде, надпочечниках, селезенке, плаценте и тд.

Витамин К (филлохинон) – антигеморрагический

(от греч. «гайма» - кровь и «рагг» - прорыв- кровотечение, кровоизлияние, выход крови из сосудов).

В 1929 году Дам впервые наблюдал у цыплят, содержащихся на синтетической диете, кровоизлияния в пищеварительном тракте, мышцах и в подкожной клетчатке. В этот рацион входили: крахмал – 66%, казеин – 18%, соляная смесь – 4,5%, дрожжевой экстракт – 10%, клетчатка – 2,5%. Источником витамина А и D служил рыбий жир. Замена крахмала смесью зерна злаков предохраняла цыплят от развития у них геморрагий. Таким образом, было установлено антигеморрагическое вещество, содержащееся в зернах злаков. Дам назвал его витамином К, то есть вызывающим коагуляцию, так как витамин К влияет на свертываемость крови.

Химическая природа витамина К. витамин К представлен несколькими витамерами. Все они являются производными 2- метил – 1,4 – нафтохинона. Витамин К 1 представляет собой 2 – метил -1,4 - нафтохинон, содержащий в положении 3 боковую цепь, представленную фитильным радикалом, имеющим 20 атомов углерода и одну двойную связь.

– СН 3

СН 3 СН 3 СН 3 СН 3

– СН 2 – СН = С – (СН 2 ) 3 – СН – (СН 2 ) 3 – СН – (СН 2 ) 3 – СН – СН 3 1 строением боковой цепи, в положении 3. В отличие от природных витаминов К 1 и К 2 , синтезируются в зеленых растениях и некоторыми микроорганизмами, у синтетически полученного витамина К 3 отсутствует боковая цепь в положении 3.

Биологическая роль витамина К.

Витамин К стимулирует синтез белка – протромбина в печени. Затем протромбин поступает в кровь, где под действием тромбокиназы (фермента) превращается в тромбин, под действием которого происходит свертывание крови вследствие превращения фибриногена в фибрин. Следовательно, витамин К участвует в свертывании крови косвенным путем.

Витамин К участвует в (тканевом дыхании) окислительно – восстановительных реакциях, таких как: переносчик электронов (по своей структуре он очень близок к витамину Q). Витамин К обеспечивает обновление белков, включая ряд ферментов, а также синтез некоторых биологически активных веществ небелковой природы (сератонина, гистамина, ацетилхолина).

Витамин К, подобно другим жирорастворимым витаминам входит в состав липидной фракции клеточных и субклеточных мембран и тем самым имеет существенное значение для их нормального функционирования.

Гиповитаминоз К сопровождается снижением свертываемости крови, кровоизлияниями, которые особенно характерны дл птиц, у которых слабо развита микрофлора пищеварительного тракта и витамин К там не синтезируется.

При гиповитаминозе К могут возникать и нервные синдромы, когда происходит кровоизлияние в головной или спинной мозг, в частности, у птиц, и наблюдаются судороги.

Источники витамина К.

Биологическая роль витамина Q . Входит в качестве кофермента в состав электронпереносящих белков (хромопротеинов) внутренних мембран митохондрий. Осуществляет перенос электронов в цитохромной цепи, то есть участвует в окислительно – восстановительных процессах в организме.

Содержится витамин Q в тканях животных, растений и микроорганизмов.

Витамин F (ненасыщенные жирные кислоты)

Это линолевая, линоленовая, арахидоновая и другие кислоты, которые не синтезируются в тканях животных, то есть являются незаменимыми (синтезируются только в растениях).

Это незаменимые ненасыщенные жирные кислоты участвуют в образовании простагландинов - клеточных гормонов, которые являются регуляторами клеточной проницаемости, играют большую роль в регулировании межклеточного обмена.

Гиповитаминоз F сопровождается нарушением обменных процессов. При гиповитаминозе F наблюдается сухость и шелушение кожи, выпадение волос и развитие дерматитов. Задерживается рост молодняка, нарушается воспроизводительная функция у животных, снижается молочная продуктивность.

Источниками витамина F для животных являются растительные корма, жмых и др.

Все жирорастворимые витамины по своей химической природе являются липидами.

Список использованной литературы

Класс: 10

Презентация к уроку

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель.

На основе межпредметных связей с биологией, опираясь на жизненный опыт учащихся, обобщить знания учащихся о витаминах, раскрыть важнейшую роль витаминов для здоровья человека.
Развить понятие об авитаминозах, гиповитаминозах и гипервитаминозах на примере важнейших представителей водо- и жирорастворимых витаминов.

Образовательные: расширить представления учащихся об истории открытия витаминов. Обобщить имеющиеся знания о важнейших представителях витаминов. Показать значимость витаминов для здоровья человека.
Воспитательные: прививать учащимся культуру здорового образа жизни, используя полученные на уроке знания о витаминах.
Развивающие: формировать познавательные потребности школьников, ИКТ-компетенции, прививать интерес к предмету, развивать творческую активность.

Методические задачи урока.

Основа урока – использование некоторых элементов кейс-технологии.

1. Учить школьников находить, обрабатывать, обобщать полученную информацию.

2. Развивать навыки использования компьютерных программ (Microsoft PowerPoint) для оформления результатов.

3. Развивать навыки исследовательской деятельности.

Оборудование и реактивы: компьютер, проектор, экран, ноутбуки учащихся, презентация учителя и учащихся, коллекция витаминных препаратов, аскорбиновая кислота, рыбий жир, FeCl 3 - 1%, крахмальный клейстер, 5% р-р йода, раствор брома, этанол, р-р щелочи (NaOH).

Тип урока. Урок самостоятельного изучения и первичного закрепления полученных знаний

Кейсы учащихся:

Поиск определений слова “витамины” в различных источниках информации – весь класс.

Подготовка сообщений по темам: “Витаминные препараты”, “Сохранение витаминов при кулинарной обработке пищи”, “Хранение продуктов” - 6учащихся.

Оформление компьютерных презентаций в Microsoft Power Point по наиболее значимым витаминам – 6 учащихся.

Заполнение таблицы в ходе урока – весь класс.

I. Организационный момент

На нашем сегодняшнем занятии речь пойдёт об одной из важнейших и незаменимых сторон жизни человека – о здоровье. Чтобы быть здоровым, надо соблюдать много условий, но главное из них это правильное питание. Причём, на каждом этапе жизни оно должно быть различным.

Скажите, что получает человек вместе с пищей?

Верно, но кроме белков, жиров, углеводов, минеральных соединений и воды, в пищу человека входят особые вещества, крайне необходимые для жизни, нормального роста и развития организма. Кто догадался, что это за особые вещества?

Верно, ребята – это витамины . Даже в наше цивилизованное время можно почувствовать недостаток витаминов. Особенно весной и осенью наш организм быстро утомляется, снижается иммунитет. Слад 1

II. Актуализация знаний

Во время одной из экспедиций Колумба часть экипажа сильно заболела. Умирающие моряки попросили капитана всадить их на каком-нибудь острове, чтобы они могли там спокойно умереть. Колумб сжалился над страдальцами, причалил к ближайшему острову, оставил больных вместе с запасом провианта, ружья и пороха на всякий случай. Через несколько месяцев, на обратном пути, его корабли вновь подошли к берегу, чтобы предать останки несчастных моряков земле. Каково же было их удивление, когда они встретили своих товарищей живыми и здоровыми! Остров назвали “Кюрасао”, по-португальски это означает “оздоравливающий”. Как вы думаете, что же спасло моряков от гибели?

Верно, витамины. Вот об этом мы и поговорим на сегодняшнем занятии. Может, кто-то догадался, что именно послужило источником витаминов для моряков? Если нет, то вы узнаете об этом в конце урока. Слад 2

III. Новая тема

1. Введение в понятие

Итак, что же такое витамины? Какие определения вы нашли и в каких источниках?

Учащиеся зачитывают различные варианты определения понятия “витамины”.

Обобщая всё вами сказанное, давайте запишем определение витаминов.

Работа в тетради

Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, катализаторы, биорегуляторы процессов, протекающих в живом организме. Слайд 3

Находясь в продуктах питания в незначительных количествах, они оказывают выраженное влияние на физиологическое состояние организма, так как являются компонентом молекул ферментов. Они принимают участие в сложных цепях химических превращений. Большинство витаминов в соединениях с белками образуют ферменты, которые являются непосредственными участниками обмена веществ в организме.

2. Краткая история открытия витаминов

Что же привело к открытию витаминов – этих веществ, обладающих чудесными свойствами предупреждать и излечивать тяжелые болезни качественной пищевой недостаточности? А привели множественные факты из жизни людей.

У Джека Лондона есть замечательный рассказ, написанный им в 1911 году, “Ошибка господа бога”, в котором автор рисует яркую картину того, как от истощения, вызванного цингой, гибнут люди, несмотря на то, что у них имеется достаточный запас пищи. Прочтите отрывок из рассказа в учебнике.

Работа с учебником. Учащийся читает вслух отрывок на с.276.

В этом маленьком отрывке из рассказа ясно показана причина заболевания. Какова она, на ваш взгляд?

– Да, верно – это отсутствие в консервированных продуктах веществ – витаминов.

Кто был основателем открытия витаминов?

Верно, 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. Химический анализ выделенного К. Функом вещества показаал, что в его состав входит азот. Открытое им вещество Функ назвал витамином (от слов “вита” – жизнь и “амин” – содержащий азот). Слайд 4

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. Витамины называют чудесной азбукой здоровья, их и их производных сегодня известно около 80 видов.

Чтобы узнать, почему знания об этих веществах очень важны для человека, вам предстоит на уроке поработать и заполнить таблицу.

3. Роль витаминов для здоровья человека

В начале урока мы говорили, что большое значение для здоровья человека имеют витамины. Почему?

Дело в том, что 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). Вредны все крайности: как недостаток, так и избыток витаминов. При приеме витаминов в количествах, значительно превышающих физиологические нормы, могут развиваться гипервитаминозы . Это часто наблюдается у ребят, которые занимаются столь модным сейчас бодибилдингом. Слад 5

4. Классификация витаминов, их свойства, значение и нахождение в продуктах

Важнейшими признаком классификации является способность витаминов растворяться в воде или жирах. По этому признаку различают два класса витаминов:

1. Водорастворимые. К ним относятся витамины С, РР, группы В, Н и другие.

2. Жирорастворимые. К ним относятся витамины групп А, D, Е и К.

Водорастворимые витамины

Основным источником этого класса витаминов служат овощи и фрукты. Они содержат вместе с витаминами также и фитонциды, обладающие антисептическим и дезинфицирующим действием и эфирные масла, способствующие санации пищеварительной системы.

Витамин С (аскорбиновая кислота)

Все витамины жизненно важны. Однако витамин С, аскорбиновая кислота, в ряду своих собратьев особый – это витамин над витаминами. Он единственный напрямую связан с белковым обменом. Аскорбиновая кислота – вещество, влияющее на активность ферментов.

О витамине С

Демонстрационный опыт 1

Проведем опыт. В раствор аскорбиновой кислоты опускаем универсальный индикатор. (Индикатор окрасился в красный цвет.)

Демонстрационный опыт 2 “Обнаружение витамина С в яблочном соке”

Нальём в пробирку 2 мл сока и добавим воды на 10 мл. Затем вольём немного крахмального клейстера (1 г крахмала на стакан кипятка). Далее по каплям добавляем 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.

Витамины группы В (В1-тиамин, В2-рибофлавин, В5-пантотеновая кислота, В6-пиридоксин, В9-фолиевая кислота, В12-цианкобаламин)

Сообщение и презентация учащихся о витаминах группы В

Витамин РР (ниацин)

Сообщение и презентация учащихся

Витамин Н (биотин)

Сообщение и презентация учащихся

Жирорастворимые витамины

Отличительными особенностями этого класса является:

усваивание организмом только в присутствии жиров и желчи, так как растворяются в них;

способность накапливаться в организме при поступлении в него в больших количествах, что может привести к развитию гипервитаминозов;

наличие аналогов с близкой структурой и идентичным биологическим действием. Так, у витаминов А и К обнаружено по два аналога, у витамина Е – четыре, а у витамина D – десять

Так как эти витамины нерастворимы в воде и экстрагируются органическими растворителями, их относят к липидам.

Витамин А (ретинол)

Сообщение и презентация учащихся

Демонстрационный опыт 3 “Определение витамина А в подсолнечном масле”

В пробирку нальём 1 мл подсолнечного масла и добавим 2-3 капли 1 %-ного раствора FeClз.

При наличии витамина А появляется ярко-зеленое окрашивание.

Витамин Д (кальцифрол)

Сообщение и презентация учащихся

Демонстрационный опыт 4 “Определение витамина D в рыбьем жире или курином желтке”

В пробирку с 1 мл рыбьего жира прильём 1 мл раствора брома. При наличии витамина D появляется зелено – голубое окрашивание.

Витамин Е (токоферол)

Витамин К (фитоменадион)

Сообщение и презентация учащегося

5. Витаминные препараты и правила их приема

Медицинская промышленность выпускает огромное количество витаминов и витаминных препаратов. Перед вами (показ выставки) только небольшая часть того, что можно встретить в аптеках. Как разобраться в этом изобилии? - Не смотря на то, что витаминные препараты не являются лекарствами, важно знать правила их приема. Слайд 11

Сообщение учащегося (ответ на вопрос 5 с.161)

6. Сохранность витаминов в пище

А что предпочитаете вы, ребята, принимать в пищу медицинский препарат или натуральные овощи и фрукты?

Мы уже заем, что в наш пищевой рацион витамины должны входить в достаточном количестве. Ведь натуральные витамины полезнее, они легче усваиваются организмом, никогда не вызывают гипервитаминозов, т.е. ими нельзя перенасытить организм - никогда не вызывают токсемии - отравления. Слайд 12

Сохранение витаминов в продуктах питания зависит от кулинарной обработки пищи, условий и продолжительности хранения.

Сообщение учащегося о кулинарной обработке (ответ на вопрос 4 с.161)

Наименее устойчивы витамины А, В1, В2. Установлено, что витамин А во время варки пищи быстро разрушается. Высокая температура значительно снижает содержание в пище витамина группы В. Витамин С легко разрушается при нагревании и при соприкосновении с воздухом. Соприкосновение с металлом тоже разрушает витамин С.

А вот вам и рецепты некоторых, очень полезных по содержанию в них витаминов, салатов и напитков.

Сообщение учащегося. Рецепты приготовления. Печатный вариант раздаёт учащимся.

Сообщение учащегося (ответ на вопрос 3 с.160)

IV. Итог урока

Давайте вспомним начало урока, когда я вам рассказала историю про экспедицию Колумба. Кто догадался, что это за источник? А какого витамина? Подскажу, что это плод тропического растения. В большом изобилии он растет на острове Кюрасао.

В нем содержится много витамина С. В народной медицине его применяют как профилактическое средство против гриппа. Это… лимон!

Итак, вы сегодня многое узнали о витаминах. Ваши заполненные по ходу урока таблицы, вы сдадите. Я их проверю и поставлю отметки.

V. Первичный контроль

А вот, что вы запомнили – сейчас проверим. Я буду задавать вам вопросы, а вы поднимать соответствующую табличку.

Тест (отвечают при помощи табличек А, В, С, D). Слайд 14

Витамин роста (А).
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, отсутствие которого вызывает цингу (С).

– Надеюсь, что эти болезни обойдут вас стороной, а для этого, чтобы не случилась с вами беда, ешьте витамины всегда!

Поскольку отсутствие витаминов может вызвать что?

Правильно – авитаминоз, обычно это случатся весною. Вот я и предлагаю вам узнать, на сколько вы здоровы.

Тест “Есть ли у меня авитаминоз?” Слайд 15

Весной вы обычно простужаетесь чаще, чем осенью и зимой?
Весенние простуды вы переносите тяжелее, чем осенние и зимние?
Вы тяжелее засыпаете и просыпаетесь весной, чем в другие времена года?
Свойственными ли вам весной раздражительность, утомляемость?
Кожа и волосы так же хорошо выглядят в марте, как летом, осенью?
Не возникают ли весной проблемы с пищеварением?
Часто ли весной вам приходится снижать физическую нагрузку?
Вы предпочитаете термически обработанную пищу свежим овощам?
Каждый день у вас на столе бывает зелень?
Вы много времени проводите на свежем воздухе?

Интерпретация:

За каждый ответ “А” - 1 балл, за каждый ответ “Б” - 0 баллов

А – да Б - нет

0 баллов. Вы – идеальный человек! На вас следует равняться.
1–2 балла. Риск авитаминоза невысок.
3–5 балла. Небольшой витаминный голод налицо.
6–8 баллов. Авитаминоз – фон вашей жизни.
9–10 баллов. Кардинально измените свой образ жизни

VI. Домашнее задание

Всем ребятам, у кого выявлен недостаток витаминов, я предлагаю, опираясь на материал сегодняшнего урока составить меню завтрака, в котором бы было наибольшее содержание витаминов.

На этом урок закончен. Я хочу пожелать вам здоровья! Чтобы вы бережно относились к своему организму, а знания нашей сегодняшней темы урока позволили вам правильно питаться, применяя витамины.

Литература

Габриелян О.С. Химия. 10 класс. Базовый уровень – М.: Дрофа, 2010.
Габриелян О.С., Яшукова А.В. Химия. 10 класс. Базовый уровень: методическое пособие. – М.: Дрофа, 2008.
Габриелян О.С.. Ватлина Л.П. Химический эксперимент в школе. 10 класс. – М.: Дрофа, 2005.
Габриелян О.С., Остроумова И.Г. Настольная книга учителя химии. 10 класс. М.: “Блик и К”, 2001.
Материалы Интернет-сайтов для примерных сообщений по витаминам:
www. nsportal. ru
www. openclass. ru
www. wikipedia. ru

Введение

1 Витамины

1.1 История открытия витаминов

1.2 Понятие и основные признаки витаминов

1.3 Обеспечение организма витаминами

2 Классификация и номенклатура витаминов

2.1 Жирорастворимые витамины

2.2 Водорастворимые витамины

2.3 Группа витаминоподобных веществ

Заключение

Список используемой литературы

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.

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.

Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 21 страницы.

1 Витамины

1.1 История открытия витаминов

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.

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).

1.2 Понятие и о сновные признаки витаминов

С точки зрения химии, в итамины - 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:

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.

1. 3 Обеспечение организма витаминами

При нормальном питании суточная потребность организма в витаминах удовлетворяется полностью. Недостаточное, неполноценное питание или нарушение процессов усвоения и использования витаминов могут быть причиной различных форм витаминной недостаточности.

Причины истощения запасов витаминов в организме:

1) Качество продуктов и их приготовление:

Несоблюдение условий хранения по времени и температуре;

Нерациональная кулинарная обработка (например, длительная варка мелко нарезанных овощей);

Присутствие антивитаминных факторов в продуктах питания (капуста, тыква, петрушка, зеленый лук, яблоки содержат ряд ферментов, разрушающих витамин С, особенно при мелкой резке)

Разрушение витаминов под влиянием ультрафиолетовых лучей, кислорода воздуха (например, витамина А).

2) Важная роль в обеспечении организма рядом витаминов принадлежит микрофлоре пищеварительного тракта:

При многих распространенных хронических заболеваниях нарушается всасывание или усвоение витаминов;

Сильные кишечные расстройства, неправильный прием антибиотиков и сульфаниламидных препаратов приводят к созданию определенного дефицита витаминов, которые могут синтезироваться полезной микрофлорой кишечника (витамины В12, В6, Н (биотин)).

Суточная потребность в витаминах и их основные функции

	Суточная потребность		Основные источники
Аскорбиновая кислота (С)		Участвует в окислительно-вос-становительных процессах, повы-шает сопротивляемость организма к экстремальным воздействиям	Овощи, фрукты, ягоды. В капусте - 50 мг. В шиповнике - 30-2000 мг.
Тиамин, аневрин (В1)		Необходим для нормальной деятельности центральной и периферической нервной системы	Пшеничный и ржаной хлеб, крупы - овсяная, горох, свинина, дрожжи, кишечная микрофлора.
Рибофлавин (В2)		Участвует в окислительно-восстановительных реакциях	Молоко, творог, сыр, яй-цо, хлеб, печень, овощи, фрукты, дрожжи.
Пиридоксин (В6)		Участвует в синтезе и метаболиз-ме аминокислот, жирных кислот и ненасыщенных липидов	Рыба, фасоль, пшено, картофель
Никотиновая кислота (РР)		Участвует в окислительно-восста-новительных реакциях в клетках. Недостаточность вызывает пеллагру	Печень, почки, говядина, свинина, баранина, рыба, хлеб, крупы, дрожжи, кишечная микрофлора
Фолиевая кислота, фолицин (Вс)		Кроветворный фактор, участвует в синтезе аминокислот, нуклеиновых кислот	Петрушка, салат, шпи-нат, творог, хлеб, печень
Цианкобаламин (В12)		Участвует в биосинтезе нуклеино-вых кислот, фактор кроветворения	Печень, почки, рыба, говядина, молоко, сыр
Биотин (Н)		Участвует в реакциях обмена аминокислот, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот	Овсяная крупа, горох, яйцо, молоко, мясо, печень
Пантотеновая кислота (В3)		Участвует в реакциях обмена белков, липидов, углеводов	Печень, почки, гречка, рис, овес, яйца, дрожжи, горох, молоко, кишечная микрофлора
Ретинол (А)		Участвует в деятельности мемб-ран клеток. Необходим для роста и развития человека, для функцио-нирования слизистых оболочек. Участвует в процессе фоторецепции - восприятии света	Рыбий жир, печень трески, молоко, яйца, сливочное масло
Кальциферол (D)			Рыбий жир, печень, молоко, яйца

В настоящее время известны около 13 витаминов, которые вместе с белками, жирами и углеводами должны присутствовать в рационе людей и животных для обеспечения нормальной жизнедеятельности витаминов. Кроме того, существует группа витаминоподобных веществ , которые обладают всеми свойствами витаминов, но не являются строго обязательными компонентами пищи.

Соединения, 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 представлен не одним, а несколькими соединениями, обладающими сходной биологической активностью (витамеры), например витамин В6 включает пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин. Для обозначения подобных групп родственные соединения используют слово «витамин» с буквенными обозначениями (витамин А, витамин Е и т.п.).

Для индивидуальных соединений, обладающих витаминной активностью, используются рациональные названия, отражающие их химическую природу, например ретиналь (альдегидная форма витамина А), эргокальциферол и холекалыдиферол (формы витамина D).

Таким образом, наряду с жирами, белками, углеводами и минеральными солями, необходимый комплекс для поддержания жизнедеятельности человека включает пятый, равноценный по своей значимости компонент - витамины. Витамины принимают самое непосредственное и активное участие во всех обменных процессах жизнедеятельности организма, а также входят в состав многих ферментов, выполняя роль катализаторов.

2 Классификация и номенклатура витаминов

Так как к витаминам относится группа веществ различной химической природы, то классификация их по химическому строению сложна. Поэтому классификация проводится по растворимости в воде или органических растворителях. В соответствие с этим витамины делятся на водорастворимые и жирорастворимые.

1) К водорастворимым витаминам относят:

B1 (тиамин) антиневритный;

B2 (рибофлавин) антидерматитный;

B3 (пантотеновая кислота) антидерматитный;

B6 (пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин) антидерматитный;

B9 (фолиевая кислота; фолацин) антианемический;

B12 (цианкобаламин) антианемический;

PP (никотиновая кислота; ниацин) антипеллагрический;

H (биотин) антидерматитный;

C (аскорбиновая кислота) антицинготный - участвуют в структуре и функционировании ферментов.

2) К жирорастворимым витаминам относят:

А (ретинол) антиксерофтальмический;

D (кальциферолы) антирахитический;

E (токоферолы) антистерильный;

К (нафтохинолы) антигеморрагический;

Жирорастворимые витамины входят в структуру мембранных систем, обеспечивая их оптимальное функциональное состояние.

В химическом отношении жирорастворимые витамины А, D, E и К относятся к изопреноидам.

3) следующая группа: витаминоподобные вещества . К ним обычно относят витамины:В13 (оротовая кислота), В15 (пангамовая кислота), В4 (холин), В8 (инозитол), Вт (карнитин), H1 (параминбензойная кислота), F (полинасыщенные жирные кислоты), U (S=метилметионин-сульфат-хлорид).

Номенклатура (название) основана на использовании заглавных букв латинского алфавита с нижним цифровым индексом. Кроме того, в названии используются наименования, отражающие химическую природу и функцию витамина.

Витамины стали известны человечеству не сразу, и в течение многих лет ученым удавалось открывать новые виды витаминов, а также новые свойства этих полезных для человеческого организма веществ. Поскольку языком медицины во всем мире является Латынь, то и витамины обозначались именно латинскими буквами, а в дальнейшем и цифрами.

Присвоение витаминам не только букв, но и цифр объясняется тем, что витамины приобретали новые свойства, обозначить которые при помощи цифр в названии витамина, представлялось наиболее простым и удобным. Для примера, можно рассмотреть популярный витамин «В». Так, на сегодняшний день, этот витамин может быть представлен в самых разных областях, и во избежание путаницы он именуется от «витамин В1» и вплоть до «витамина В14». Аналогично именуются и витамины входящие в эту группу, например, «витамины группы В».

Когда химическая структура витаминов была определена окончательно, стало возможным именовать витамины в соответствии с терминологией, принятой в современной химии. Так в обиход вошли такие названия, как пиридоксаль, рибофлавин, а также птероилглутаминовая кислота. Прошло еще какое то время, и стало совершенно ясно, что многие органические вещества, уже давным-давно известные науке, также обладают свойствами витаминов. Причем таких веществ оказалось достаточно много. Из наиболее распространенных можно упомянуть никотинамид, лгезоинозит, ксантоптерин, катехин, гесперетин, кверцетин, рутин, а также ряд кислот, в частности, никотиновую, арахидоновую, линоленовую, линолевую, и некоторые другие кислоты.

2. 1 Жирорастворимые витамины

Витамин А (ретинол) является предшественником группы «ретиноидов », к которой принадлежат ретиналь и ретиноевая кислота. Ретинол образуется при окислительном расщеплении провитамина ? -каротина. Ретиноиды содержатся в животных продуктах, а?-каротин -- в свежих фруктах и овощах (в особенности в моркови). Ретиналь обуславливает окраску зрительного пигмента родопсина. Ретиноевая кислота выполняет функции ростового фактора.

При недостатке витамина А развиваются ночная («куриная») слепота, ксерофтальмия (сухость роговой оболочки глаз), наблюдается нарушение роста.

Витамин D (кальциферол) при гидроксилировании в печени и почках образует гормон кальцитриол (1?,25-дигидроксихолекальциферол). Вместе с двумя другими гормонами (паратгормоном, или паратирином, и кальцитонином) кальцитриол принимает участие в регуляции метаболизма кальция. Кальциферол образуется из предшественника 7-дегидрохолестерина, присутствующего в коже человека и животных, при облучении ультрафиолетовым светом.

Если УФ-облучение кожи недостаточно или витамин D отсутствует в пищевых продуктах, развивается витаминная недостаточность и, как следствие, рахит у детей, остеомаляция (размягчение костей) у взрослых. В обоих случаях нарушается процесс минерализации (включения кальция) костной ткани.

Витамин ? включает токоферол и группу родственных соединений с хромановым циклом. Такие соединения содержатся только в растениях, особенно их много в проростках пшеницы. Для ненасыщенных липидов эти вещества являются эффективными антиоксидантами.

Витамин К -- общее название группы веществ, включающей филлохинон и родственные соединения с модифицированной боковой цепью. Недостаток витамина К наблюдается довольно редко, так как эти вещества вырабатываются микрофлорой кишечника. Витамин К принимает участие в карбоксилировании остатков глютаминовой кислоты белков плазмы крови, что важно для нормализации или ускорения процесса свертывания крови. Процесс ингибируется антагонистами витамина К (например, производными кумарина), что находит применение как один из методов лечения тромбозов.

2.2 Водорастворимые витамины

Витамин B1 (тиамин) построен из двух циклических систем -- пиримидина (шестичленный ароматический цикл с двумя атомами азота) и тиазола (пятичленный ароматический цикл, включающий атомы азота и серы), соединенных метиленовой группой. Активной формой витамина?1 является тиаминдифосфат (ТРР), выполняющий функцию кофермента при переносе гидроксиалкильных групп («активированных альдегидов»), например, в реакции окислительного декарбоксилирования?-кетокислот, а также в транскетолазной реакций гексозомонофосфатного пути. При недостатке витамина?1 развивается болезнь бери-бери , признаками которой являются расстройства нервной системы (полиневриты), сердечнососудистые заболевания и мышечная атрофия.

Витамин B2 -- комплекс витаминов, включающий рибофлавин, фолиевую, никотиновую и пантотеновую кислоты. Рибофлавин служит структурным элементом простетических групп флавинмононуклеотида [ФМН (FMN)] и флавинадениндинуклеотида [ФАД (FAD)]. ФМН и ФАД являются простетическими группами многочисленных оксидоредуктаз (дегидрогеназ), где выполняют функцию переносчиков водорода (в виде гидрид-ионов).

Молекула фолиевой кислоты (витамин B9, витамин Вc, фолацин, фолат) включает три структурных фрагмента: производное птеридина, 4-аминобензоат и один или несколько остатков глутаминовой кислоты. Продукт восстановления фолиевой кислоты -- тетрагидрофолиевая (фолиновая) кислота [ТГФ (THF)] -- входит в состав ферментов, осуществляющих перенос одноуглеродных фрагментов (С1-метаболизм).

Рисунок 2 - Жирорастворимые витамины

Дефицит фолиевой кислоты встречается довольно часто. Первым признаком дефицита является нарушение эритропоэза (мегалобластическая анемия). При этом тормозятся синтез нуклеопротеидов и созревание клеток, появляются аномальные предшественники эритроцитов -- мегалоциты. При остром недостатке фолиевой кислоты развивается генерализованное поражение тканей, связанное с нарушением синтеза липидов и обмена аминокислот.

В отличие от человека и животных микр?организмы способны синтезировать фолиевую кислоту de novo . Потому рост микроорганизмов подавляется сульфаниламидными препаратами, которые как конкурентные ингибиторы блокируют включение 4-аминобензойной кислоты в биосинтез фолиевой кислоты. Сульфаниламидные препараты не могут оказывать воздействия на метаболизм жинотных организмов, поскольку они не способны синтезировать фолиевую кислоту.

Никотиновая кислота (ниацин) и никотинамид (ниацинамид) (оба известны как витамин?5, витамин РР) необходимы для биосинтеза двух коферментов -- никотинамидадениндинуклеотида [НАД+ (NAD+)] и никотинамидадениндинуклеотидфосфата [НАДФ+ (NADP+)]. Главная функция этих соединений, состоящая в переносе гидрид-ионов (восстановительных эквивалентов), обсуждается в разделе, посвященном метаболическим процессам. В животных организмах никотиновая кислота может синтезироваться из триптофана , однако биосинтез идет с низким выходом. Поэтому витаминный дефицит наступает лишь в том случае, если в рационе одновременно отсутствуют все три вещества: никотиновая кислота, никотинамид и триптофан. Заболевания. связанные с дефицитом ниацина, проД являются поражением кожи (пеллагра ), расстройством желудка и депрессией.

Пантотеновая кислота (витамин B3) представляет собой амид?,?-дигидрокси-?,?-диметилмасляной кислоты (пантоевой кислоты) и?-аланина. Соединение необходимо для биосинтеза кофермента А [КоА (СоА)] принимающего участие в метаболизме мнотих карбоновых кислот. Пантотеновая кислота также входит в состав простетической группы ацилпереносящего белка (АПБ). Поскольку пантотеновая кислота входит в состав многих пищевых продуктов, авитаминоз из-за дефицита витамина В3 встречается редко.

Витамин В6 -- групповое название трех производных пиридина: пиридоксаля, пиридоксина и пиридоксамина . На схеме приведена формула иридоксаля, где в положении при С-4 стоит альдегидная группа (-СНО); в пиридоксине это место занимает спиртовая группа (-CH2OH); а в пиридоксамине -- метиламиногруппа (-CH2NН2). Активной формой витамина В6 является пиридоксаль-5-фосфат (PLP), важнейший кофермент в метаболизме аминокислот. Пиридоксальфосфат входит также в состав гликоген-фосфорилазы, принимающей участие в расщеплении гликогена. Дефицит витамина В6 встречается редко.

Рисунок 2 - Жирорастворимые витамины

Витамин В12 (кобаламины; лекарственная форма -- цианокобаламин ) - комплексное соединение, имеющее в основе цикл коррина и содержащее координационно связанный ион кобальта. Этот витамин синтезируется лишь в микроорганизмах. Из пищевых продуктов он содержится в печени, мясе, яйцах, молоке и полностью отсутствует в растительной пище (на заметку вегетарианцам!). Витамин всасывается слизистой желудка только в присутствии секретируемого (эндогенного) гликопротеина, так называемого внутреннего фактора. Назначение этого мукопротеида заключается в связывании цианокобаламина и тем самым в защите от деградации. В крови цианокобаламин также связывается специальным белком, транскобаламином. В организме витамин В12 запасается в печени.

Рисунок 2 - Жирорастворимые витамины

Производные цианокобаламина являются коферментами, принимающими участие, например, в конверсии метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА, биосинтезе метионина из гомоцистеина. Производные цианокобаламина принимают участие в восстановлении рибонуклеотидов бактериями до дезоксирибонуклеотидов.

Витаминный дефицит или нарушение всасывания витамина В12 связаны главным образом с прекращением секреции внутреннего фактора. Следствием авитаминоза является пернициозная анемия.

Витамин С (L-аскорбиновая кислота) представляет собой?-лактон 2,3-дегидрогулоновой кислоты. Обе гидроксильные группы имеют кислотный характер, в связи с чем при потере протона соединение может существовать в форме аскорбат-аниона . Ежедневное поступление аскорбиновой кислоты необходимо человеку, приматам и морским свинкам, поскольку у этих видов отсутствует фермент гулонолактон-оксидаза (КФ 1.1.3.8), катализирующий последнюю стадию конверсии глюкозы в аскорбат.

Источником витамина С являются свежие фрукты и овощи. Аскорбиновую кислоту добавляют во многие напитки и пищевые продукты в качестве антиоксиданта и вкусовой добавки. Витамин С медленно разрушается в воде. Аскорбиновая кислота в качестве сильного восстановителя принимает участие во многих реакциях (главным образом в реакциях гидроксилирования).

Из биохимических процессов с участием аскорбиновой кислоты следует упомянуть синтез коллагена, деградацию тирозина, синтезы катехоламина и желчных кислот. Суточная потребность в аскорбиновой кислоте составляет 60 мг -- величина, не характерная для витаминов. Сегодня дефицит витамина С встречается редко. Дефицит проявляется спустя несколько месяцев в форме цинги (скорбута). Следствием заболевания являются атрофия соединительных тканей, расстройство системы кроветворения, выпадение зубов.

Витамин H (биотин) содержится в печени, яичном желтке и других пищевых продуктах; кроме того, он синтезируется микрофлорой кишечника. В организме биотин (через?-аминогруппу остатка лизина) связан с ферментами, например с пируваткарбоксилазой (КФ 6.4.1.1), катализирующими реакцию карбоксилирования. При переносе карбоксильной группы два N-атома молекулы биотина в АТФ-зависимой реакции связывают молекулу СО2 и переносят ее на акцептор. Биотин с высоким сродством (Kd = 10 - 15 М) и специфичностью связывается авидином белка куриного яйца. Так как авидин при кипячении денатурируется, дефицит витамина H может наступить только при употреблении в пищу сырых яиц.

2.3 Группа витаминоподобных веществ

Помимо вышеназванных двух главных групп витаминов, выделяют группу разнообразных химических веществ, из которых часть синтезируется в организме, но обладает витаминными свойствами. Организму они необходимы в сравнительно малых количествах, но воздействие на функции организма достаточно сильное. К ним относятся:

Незаменимые пищевые вещества с пластической функцией: холин, инозит.

Биологически активные вещества, синтезируемые в организме человека: липоевая кислота, оротовая кислота, карнитин.

Фармакологически активные вещества пищи: биофлавоноиды, витамин U - метилметионинсульфоний, витамин В15 - пангамовая кислота, факторы роста микроорганизмов, парааминобензойная кислота.

Недавно открыт еще один фактор, названный пирролохинолинохиноном. Известны его коферментные и кофакторные свойства, однако пока не раскрыты витаминные свойства.

Основное отличие витаминоподобных веществ в том, что при их недостатке или переизбытке не возникает в организме различных патологических изменений, характерных для авитаминозов. Содержание витаминоподобных веществ в продуктах питания вполне достаточно для жизнедеятельности здорового организма.

Для современного человека, необходимо знать и о предшественниках витаминов. Источником витаминов, как известно, являются продукты растительного и животного происхождения. Например, витамин А в готовом виде содержится только в продуктах животного происхождения (рыбий жир, цельное молоко и т.д.), а в растительных продуктах только в виде каротиноидов - своих предшественников. Поэтому, поедая морковку мы получаем только предшественника витамина А, из которого в печени вырабатывается сам витамин А. К провитаминам относятся: каротиноиды (основной из них - каротин) - предшественник витамина А; стерины (эргостерин, 7-дегидрохолестерин и др.) - предшественники витамина D;

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.

К витаминам, растворимых в жирах относят: Витамин A (антиксерофталический), Витамин D (антирахитический), Витамин E (витамин размножения), Витамин K (антигеморрагический)\

К витаминам, растворимых в воде относят: Витамин В1 (антиневритный), Витамин В2 (рибофлавин), Витамин PP (антипеллагрический), Витамин В6 (антидермитный), Пантотен (антидерматитный фактор), Биотит (витамин Н, фактор роста для грибков, дрожжей и бактерий, антисеборейный), Инозит. Парааминобензойная кислота (фактор роста бактерий и фактор пигментации), Фолиевая кислота (антианемический витамин, витамин роста для цыплят и бактерий), Витамин В12 (антианемический витамин), Витамин В15 (пангамовая кислота), Витамин С (антискорбутный), Витамин Р (витамин проницаемости).

Основной особенностью жирорастворимых витаминов является их способность накапливаться в организме так сказать «про запас». Хранится в организме они могут в течении года и расходоваться по мере надобности. Однако слишком большое поступление жирорастворимых витаминов для организма опасно, и может привести к нежелательным последствиям. Водорастворимые витамины не накапливаются в организме и в случае переизбытка легко выводятся с мочой.

Наряду с витаминами, существуют вещества, дефицит которых, в отличие от витаминов, не приводит к явно выраженным нарушениям. Эти вещества относятся к так называемым витаминоподобным веществам :

Сегодня известно 13 низкомолекулярных органических соединений, которые относят к витаминам. Соединения, которые не являются витаминами, но могут служить предшественниками их образования в организме, называются провитаминами . Важнейшим провитамином является предшественник витамина А - бета-каротин.

Значение витаминов для организма человека очень велико. Эти питательные вещества поддерживают работу абсолютно всех органов и всего организма в целом. Нехватка витаминов приводит к общему ухудшению состояния здоровья человека, а не отдельных его органов.

Болезни, которые возникают вследствие отсутствия в пище тех или иных витаминов, стали называться авитаминозами . Если болезнь возникает вследствие отсутствия нескольких витаминов, ее называют поливитаминозом . Чаще приходится иметь дело с относительным недостатком какого-либо витамина; такое заболевание называется гиповитаминозом . Если своевременно поставлен диагноз, то авитаминозы и особенно гиповитаминозы легко излечить введением в организм соответствующих витаминов. Чрезмерное введение в организм некоторых витаминов может вызвать гипервитаминоз .

Список использованных источников

1. Березов, Т.Т. Биологическая химия: Учебник / Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин. - М.: Медицина, 2000. - 704 с.

2. Габриелян, О.С. Химия. 10 класс: Учебник (базовый уровень) / О.С.Габриелян, Ф.Н.Маскаев, С.Ю.Пономарев и др. - М.: Дрофа.- 304 с.

3. Мануйлов А.В. Основы химии. Электронный учебник / А.В.Мануйлов, В.И.Родионов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.hemi.nsu.ru/

4. Химическая энциклопедия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.xumuk.ru/encyklopedia/776.html

По физико-химическим свойствам витамины разделяют на две группы: витамины, растворимые в жирах (липовитамины) и витамины, растворимые в воде (гидровитамины).

Принято обозначать витамины большими буквами латинского алфавита (А, D, E, B 1 . B 2 и т.д.), а также по болезни, которую излечивает данный витамин с прибавкой "анти", например, антиксерофтальмический, антирахитичный, антиневритный и т.д. или по химическому (условному) названию: ретинол, кальциферол, биотин, аскорбиновая кислота и т.д.

I. Жирорастворимые витамины

1. Витамин А - (антиксерофтальмический)

2. Витамин D- (антирахитичный)

3. Витамин E - (витамин размножения), токоферол

4. Витамин К - (антигеморрагический)

5 Витамин F - (ненасыщенные жирные кислоты, для синтеза простагландинов)

6. Витамин Q – убихинон

II. Витамины, растворимые в воде

1. Витамин B 1 - (антиневритный, тиамин)

2. Витамин B 2 - (рибофлавин); регулирует рост животных

3. Витамин В б - (антидерматитный, пиридоксин)

4. Витамин B 12 - (антианемический, цианкобаламин)

5. Витамин В, PP - (антипеллагрический, ниацин, никотинамид)

6. Фолиевая кислота (антианемический)

7. Пантотеновая кислота (антидерматитный, B 3); регулирует обмен углеводов, жиров.

8. Биотин (витамин H, антисеборейный, фактор роста бактерий, грибков)

9. Витамин С (антискорбутный)

10. Витамин P (витамин проницаемости).

Кроме этих двух главных групп витаминов различают группу разнообразных химических веществ, обладающих свойствами витаминов: холин, липоевая кислота, витамин В 15 , (пангамовая кислота), инозит, линоленовая кислота, линолевая кислота, витамины B 11 , B 14 и др.

Витамин А – ретинол, антиксерофтальмический

При недостатке в организме животных витамина А возникает ряд специфических нарушений в обмене веществ, которые ведут к задержке роста, снижению молочной и яичной продуктивности, легкой восприимчивости к инфекции. В более тяжелых случаях развиваются специфические признаки: ослабление зрения (куриная слепота), поражение эпителиальных тканей (сухость и слущивание эпителия кожи и слизистых оболочек) в том числе роговицы глаза (сухость ее и воспаление – ксерофтальмия). Сухость кожи и слизистых оболочек способствует проникновению в организм возбудителей болезней, что ведет к возникновению дерматитов, катаров дыхательных путей, воспалению кишечника. К недостатку витамина А чувствительны все виды сельскохозяйственных животных, особенно молодняк.

В свободном виде витамин А содержится в печени рыб, рыбьем жире, молозиве и молоке коров и в других кормах животного и растительного происхождения.

По химической структуре представляет собой циклический ненасыщенный, одноатомный спирт. В основе его лежит β-иононовое кольцо.

Витамин А 1 (ретинол)

К β-иононовому кольцу присоединена боковая цепь, содержащая два остатка изопрена (метилбутадиена) и первичную спиртовую группу. Ряд химических свойств этого соединения объясняется наличием большого количества двойных связей в составе его молекулы. В отсутствии кислорода витамин А можно нагревать до 120-130°, при этом изменений не будет. В присутствии кислорода витамин А разрушается довольно быстро. Известны изомеры витамина А (цис- и трансформы), а также витамина А 2 , они по свойствам отличаются незначительно.

В растительных кормах содержится не сам витамин А, а его предшественники – каротиноиды. В настоящее время известно около 80 каротиноидов, но для питания животных имеют значение только α, β и γ-каротины и криптоксантин. Каротины впервые выделены из моркови и получили от нее название (лат. carota – морковь).

β -каротин

Основным источником витамина А для животных является сено хорошего качества. Поэтому классность сена определяют по содержанию каротина. Так, бобовое сено первого класса должно содержать 30 мг/кг каротина, второго класса – 20 мг/кг, третьего класса – 15 мг/кг, а злаковое сено соответственно – 20; 15 и 10 мг/кг.

Структура каротина полностью установлена. Они отличаются друг от друга структурой колец. Так, в β-каротине присутствуют 2 кольца β-ионона, в α-каротине одно кольцо α-ионона и одно кольцо β-ионона; γ-каротина содержит только одно кольцо β-ионона; в природе наиболее распространен β-каротин, в зеленых растениях 90% каротиноидов представлено β-каротином, а в желтой кукурузе преобладает криптоксантин. У разных животных способность использовать каротин корма неодинакова. Откормочные свиньи могут использовать 25-30% каротина из травяной муки, а цыплята только 0,6%. В организме каротин превращается в витамин А – в стенке кишечника, печени, молочной железе под действием фермента липооксидазы, т.е. превращение каротина в витамин А происходит в результате окислительно-восстановительных реакций. Степень использования β-каротина для превращения в витамин А в организме видоспецифична. Так, птица использует каротин лучше свиней и жвачных животных, а плотоядные животные почти не используют.

Биологическая роль разнообразна (витамин роста, витамин, защищающий кожу, антиинфекционный витамин, витамин плодовитости). Высокий и стабильный уровень продуктивности наряду с хорошей защитной реакцией организма достижимы только при оптимальном обеспечении животных витамином А. Кроме того, качество продуктов животного происхождения – содержание витамина А в молоке и яйцах тесно коррелирует с обеспеченностью им животных. Так, желтоватый оттенок сливочного масла или интенсивность окраски яичного желтка тесно связано с обеспеченностью организма витамином А.

Одной из важнейших функций витамина А является его участие в образовании сложного белка родопсина – зрительного пигмента сетчатки глаз, т.е. он принимает участие в реакциях светоощущения. Глаз животных имеет два светочувствительных приспособления – палочки и колбочки. Колбочки – мало чувствительные органы, функционируют днем при хорошем освещении. Палочки – весьма чувствительные приспособления глаза, они мобилизуют зрение при недостаточном освещении. В палочках находится хромопротеид родопсин, который состоит из белка опсина и витамина А (ретиналь). Под влиянием света цис-ретиналь переходит в фотоизомер транс-ретиналь, после чего родопсин разлагается на белок опсин и ретиналь, а в темноте эти частицы снова соединяются, что обеспечивает возможность видеть в сумерках. Образование родопсина – сложный процесс, осуществляемый с участием ряда ферментов. При отщеплении ретиналя от родопсина часть его разрушается, поэтому при ресинтезе молекулы родопсина требуются новые молекулы витамина А.

В последние годы доказано, что синтез каротина осуществляется микрофлорой кишечника у жвачных животных. Недостаточность витамина А является причиной гибели молодняка сельскохозяйственных животных и птиц в первые дни после рождения из-за нарушения функции эпителия слизистых оболочек кишечника и дыхательных путей.

В практике животноводства наблюдается и явление гипервитаминоза в связи с применением синтетического витамина ретинол-ацетата. Известны случаи массовой болезни людей в связи с употреблением в пищу куриной (бройлерной) печени, содержащей витамин А в концентрации 4000 мг/кг, в результате передозировки ретинол-ацетата в рационе бройлерных цыплят.

Доклад на тему «Витамины» расскажет о значении витаминов для здоровья человека. Доклад про витамины может представить на уроке химии.

Сообщение на тему «Витамины»

Витамины — органические соединения, которые необходимы для нормального функционирования организма. Витамины являются составным элементом многих ферментов.

Сейчас ученые выделяют 13 групп витаминов. Витамины обозначаются буквами латинского алфавита (витамины А, В, С, D, Е, К и т. д.); кроме того, они имеют и специальные названия.

Витамин А, иначе называют ретинолом или каротином . Он «отвечает» за наше зрение. Фрукты и овощи жёлтого и красного цвета помогут восполнить недостаток каротина. Богаты этим витамином говяжья и свиная печень, икра, молоко. Если вы заметили шелушение и зуд кожи, сухость дыхательных путей, виновник все тот же - недостаток витамина А.

Витамины группы В . Они нужны для выработки белков - главного строительного материала мышц, для укрепления нервной и эндокринной систем. Разновидностей витаминов этой группы множество:

В1 (тиамин), отсутствие которого вызывает цингу, ослабление памяти, слабость, бессонницу и отсутствие аппетита. Богаты этим компонентом хлеб из цельного зерна, бобовые культуры, свинина, яйца.
витамин В6. Если вас одолевает головокружение, заторможенность это свидетельствует о его недостатке. Достаточно съедать в день 100 г необработанного риса, бобов или гороха и эти симптомы оставят вас в покое.

Если быстро устают глаза, слоятся ногти, а ночной сон не приносит желаемого отдыха - организму не хватает витамина D . Им богаты скумбрия и камбала, печень трески и куриные желтки.

Витамин С поможет укрепить иммунитет и бороться с простудой. Он содержится в чёрной смородине, шиповнике, болгарском перце, лимоне и квашеной капусте.

Однако не всегда есть возможность возмещать нехватку витаминов за счёт продуктов питания. Тогда можно воспользоваться «аптечными» витаминами.

По характеру всасывания и сохранности в организме витамины подразделяются на:

жирорастворимые - A, D, E, K,
водорастворимые - C и витамины группы B.

Жирорастворимые витамины могут накапливаться в организме в печени и в жировой ткани. Этот запас может сохраняться в организме от 1 до 2 лет.

Водорастворимые витамины должны поступать с пищей ежедневно, они не запасаются в организме. Они легко растворяются в воде, а попадают в кровь сразу из пищи и выводятся из организма с мочой, поэтому должны поступать в организм ежедневно.

Нарушение поступления витаминов может вызвать три патологических состояния:

их отсутствие - авитаминоз;
их недостаток - гиповитаминоз;
их избыток - гипервитаминоз.

Гипервитаминоз - это, по сути, отравление организма при передозировке или индивидуальной непереносимости витаминов. Причем признаки этой патологии для каждого витамина различны. Чаще всего они могут быть вызваны жирорастворимыми витаминами, т.к. только они имеют способность накапливаться в организме.

Значение витаминов

Важнейшие регуляторы жизнедеятельности.
Влияют на рост и развитие.
Входят в состав ферментов.
Влияют на обмен веществ.

Как сохранить витамины в продуктах?

Если синтетические витамины защищены от разрушения, то витамины, содержащиеся в продуктах, могут потерять свои свойства. Солнечный свет, кислород, время и высокая температура — разрушают витамины. Поэтому нужно правильно хранить овощи и фрукты, а при приготовлении пищи использовать запекание и приготовление на пару.

И если у вас нет возможности употреблять свежие овощи и фрукты, не пренебрегайте замороженными ягодами. Ведь они обрабатываются сразу после сбора и по максимуму сохраняют свое витаминное богатство.

Собственное краткое сообщение о витаминах Вы можете составить используя данную информацию.