Витамин С. 3

Московский  государственный  медико-стоматологический  университет 

Кафедра Фармакологии

Реферат на тему: Витамин С.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил  студент: 
стоматологического факультета 3 курса, 37 группы        Апольцев Александр

Москва  – 2011 г.

Содержание:

1.Главные функции  витамина С.

2.Химическая  природа витамина С.

3.Обмен веществ.

4.Авитаминоз  и гиповитаминоз.

5.Список использованной  литературы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Главные функции.

Витамин С имеет три индивидуальные особенности:

- отсутствие  в биологическом действии коферментных функций, то есть отсутствие ферментной системы, в которую витамин С входил бы в качестве специфического, целенаправленного, структурного компонента;

- витамин С участвует в синтезе белковой части ферментов, чет и объясняется широкий спектр его биологического действия;

- неспособность  эндогенного синтеза витамина С в организме.

Физиологическое значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами.

Непосредственная  связь с белковым обменом. Витамин С играет большую роль в поддержании нормального состояния стенок капилляров и сохранения их эластичности. Способствует наиболее полному созданию гликогенных запасов в печени и повышении ее антитоксической функции. Высоким содержанием витамина С характеризуются эндокринные системы (гипофиз, гипоталамус, надпочечники и др. железы), внутриклеточные мембранные системы. Наиболее богаты витамином С рибосомы и все другие органеллы и клеточные структуры в которых происходит синтез белка. Витамин С обладает защитным свойством в отношении ряда токсических веществ и оказывает блокирующее действие в образовании в организме токсических соединений.

Полезные свойства: Мощный антиоксидант, задерживающий  процесс старения, препятствует возникновению  рака и сердечных нарушений. Необходим для поддержания здоровых зубов, десен, костей, хрящей, соединительной ткани, стенок капилляров. Способствует заживлению ран, борется с инфекцией, вырабатывая антитела. Помогает многим минералам и питательным веществам проникать в клетки. Играет важную роль в образовании коллагена в организме. Предупреждает образование тромбов в венах. Снижает уровень холестерина в сыворотке крови. Улучшает всасывание железа. Снимает аллергии и стресс. Способствует росту костей и зубов и сопротивляемости инфекциям. 
 

2.Химическая  природа витамина С.

Химическая природа  аскорбиновой кислоты была выяснена после выделения её в кристаллической  форме из ряда животных и растительных продуктов, особенно большое значение в ряду этих исследований имели работы А.Сент-Дьердьи и Хэворта.

Строение витамина С было окончательно установлено синтезом его из L-кислоты. Витамин С получил название L-аскорбиновой кислоты. L-Аскорбиновая кислота представляет собой кристаллическое соединение, легко растворимое в воде с образованием кислых растворов. Наиболее замечательной особенностью этого соединения является его способность к обратному окислению (дегидрированию) с образованием дегидроаскорбиновой кислоты. Таким образом, L-аскорбиновая кислота и её дегидроформа образуют окислительно-восстановительную систему, которая может как отдавать, так и принимать водородные атомы, точнее электроны и протоны. Обе эти формы обладают антискорбутным действием. В присутствии широко распространённого в растительных тканях фермента - аскорбиноксидазы, или аскорбиназы, аскорбиновая кислота окисляется кислородом воздуха с образованием дегидроаскорбиновой кислоты и перекиси водорода. Аскорбиновая кислота, особенно её дегидроформа, является весьма неустойчивым соединением. Превращение в дикетоулоновую кислоту, не обладающую витаминной активностью, является необратимым процессом, который заканчивается обычно окислительным распадом. Наиболее быстро витамин С разрушается в присутствии окислителей в нейтральной или щелочной среде при нагревании. Поэтому при различных видах кулинарной обработки пищи часть витамина С обычно теряется, аскорбиновая кислота обычно разрушается также и при изготовлении овощных и фруктовых консервов. Особенно быстро витамин С разрушается в присутствии следов солей, тяжёлых металлов (железо, медь). В настоящее время, однако, разработаны способы приготовления консервированных фруктов и овощей с сохранением их полной витаминной активности.

Отдавая два  атома водорода, аскорбиновая кислота  окисляется в дегидроаскорбиновую  кислоту. Реакция эта обратима: дегидроаскорбиновая  кислота, присоединяя два атома  водорода, легко восстанавливается  в аскорбиновую кислоту. Этот водород  дегидроаскорбиновая кислота может  получать от восстановленной формы  кофермента дегидрогеназы. А послед¬ний его приобретает, отнимая от различных субстратов, окисляющихся путем отщепления водорода. Таким образом, система аскорбиновая кислота — дегидроаскорбиновая кислота принимает участие в транспорте водорода (электронов и протонов), то есть в реакциях окисления — восстановления некоторых продуктов обмена веществ.

Важную роль в этих реакциях играет свободный  радикал монодегидроаскорбиновой кислоты — продукт отщепления не двух, а одного электрона от аскорбиновой кислоты.

Окисление аскорбиновой кислоты катализируется в растениях  специфическим ферментом аскорбатоксидазой, содержащим в своей молекуле белок, связанный с медью. Сама медь и различные ее соединения также являются мощными, хотя и неспецифическими катализаторами окисления аскорбиновой кислоты. Важную роль в окислении витамина С в животном организме, где нет абкорбатоксидазы, играет медьсодержащий белок церулоплазмин.

Дегидроаскорбиновая кислота, являющаяся первым продуктом  в цепи реакций распада аскорбиновой кислоты, очень неустойчивое соединение. Судьба ее может быть двоякой. Если среда, в которой находится дегидроаскорбиновая  кислота, способствует протеканию восстановительной  реакции, она присоединяет к себе водород, превра-щаясь в исходный продукт — аскорбиновую кислоту. Поэтому нередко дегидроаскорбиновую кислоту называют обратимо окисленной формой витамина С. Если же условия среды не благоприятствуют восстановлению, она подвергается необратимому распаду, окисляясь до продуктов, которые уже не превращаются в аскорбиновую кислоту.

Как установили В. А. Энгельгардт и В. Н. Букин, распад дегидроаскорбиновой кислоты не требует наличия специальных  ферментов, он происходит самопроизвольно. Среди условий, влияющих на скорость окисления аскорбиновой кислоты, кроме  катализаторов, очень важную роль играет реакция среды: витамин С относительно более устойчив в кислой реакции среды, малоустойчив в нейтральной и чрезвычайно быстро распадается в щелочной. Существенное значение для устойчивости витамина С имеет присутствие в среде других веществ: одни из них (сахара, аминокислоты) благоприятствуют сохранности - аскорбиновой кислоты, другие (например, соединения меди) способствуют ее окислительному распаду. Чтобы закончить ознакомление с химической природой и свойствами витамина С, остается упомянуть о связанный формах аскорбиновой кислоты, так называемом аскорбигене. Это двухкомпонентные соединения, состоящие из аскорбиновой кислоты, связанной с белками, нуклеиновыми кислотами, производными азотистого соединения индола либо так называемым витамином Р. Биологическая роль связанных форм витамина С еще не выяснена. По этому поводу имеются различные гипотезы. Возможно, что это транспортные формы витамина, находясь в составе которых он защищен от окисления и разносится по организму. Не исключено, что в соединении с белком аскорбиновая кислота несет коферментную функцию в неизвестной еще ферментной системе. Природа и функции связанных форм витамина С находятся в процессе изучения.

Несмотря на то что химическое строение витамина С известно уже свыше 40 лет, механизм его действия в организме человека и животных во многом еще не ясен. Для авитаминоза С характерно поражение соединительной ткани. Из-за нарушения неклеточного (межуточного) соединительнотканого вещества, соединяющего, цементирующего клетки стенок кровеносных капилляров, понижается прочность последних, и это лежит в основе кровоточивости; порча зубов, нарушения в костях, плохое заживление ран — все это проявления присущего скорбуту системного поражения соединительной ткани. В последнее время несколько прояснилась причина этого. Соединитель¬ная ткань богата белком коллагеном. А для коллагена типично очень высокое содержание двух аминокислот: пролина и оксипролина. Вторая из этих аминокислот образуется из первой путем включения в молекулу атома кислорода. При авитаминозе С нарушается процесс образова¬ния оксипролина и соответственно синтез важнейшего соединительнотканого белка коллагена. В этом заключается главная причина того, что скорбуту присущи тяжелые изменения строения и функций соединительной ткани.

Участие аскорбиновой кислоты в превращении пролина в оксипролин — частный случай и, по-видимому, наиболее специфический, общего ее действия на некоторые окислительно-восстановительные процессы в организме. Она влияет на окислительно-восстановительные реакции, с которыми связаны некоторые превращения аминокислот триптофана и тирозина, образование гормонов надпочечников, обмен гемоглобина, железа; оказывает влияние на кроветворение, на продукцию полноценных эритроцитов. В последние годы установлено, что аскорбиновая кислота влияет на обмен углеводов путем воздействия на гормоны поджелудочной железы (инсулин) и надпочечников (адреналин и кортикостероиды), а также на окисление продуктов превращений пировиноградной кислоты. Имеются также данные, что под воздействием аскорбиновой кислоты находится и обмен холестерина, чем некоторые авторы. Объясняют положительное влияние витамина С на больных атеросклерозом, у которых нарушен обмен холестерина и он отлагается в стенках кровеносных сосудов.

Таким образом, несмотря на то что для аскорбиновой кислоты не удалось обнаружить коферментных функций (ферментной системы, в которой она принимала бы специфическое участие как материал для построения кофермента), не вызывает сомнения важное ее значение для нор¬мального течения многих биохимических процессов. В основе ее функций в организме скорей всего лежат та особенности строения, благодаря которым она образует окислительно-восстановительную систему, способную уча¬ствовать в транспорте электронов в некоторых биохимических реакциях.

3.Обмен веществ.

Витамины —  регуляторы обмена веществ. Они поступают  в организм в основном с пищей. Некоторые из них синтезируются  в кишечнике под влиянием жизнедеятельности  микроорганизмов, но образующиеся количества витаминов не всегда полностью удовлетворяют  потребности ор¬ганизма. Витамины участвуют в регуляции обмена веществ; они обладают каталитическими свойствами, т. е. способностью стимулировать химические реакции, протекающие в организме, а также активно участвуют в образовании ферментов. В. влияют на усвоение питательных веществ, способствуют нормальному росту клеток и развитию всего организма. Являясь составной частью ферментов, витамины определяют их нормальную функцию и активность. Естественно, что их функции могут быть поняты на основе представлений об особенностях, отличающих живое от неживого и о кардинальном признаке живого. Эти биологически активные органические соединения имеют разнообразную химическую природу. Они образуются в очень незначительных количествах, измеряются миллиграммами и долями миллиграмма. Но если они в пище отсутствуют или их недостаточно, тогда и возникают тяжелые заболевания, называемые авитаминозами. Витамины— вещества, относящиеся к незаменимым факторам питания человека и животных. Они способствуют нормальному протеканию биохимических процессов в организме, т. е. обмену веществ. По своему биологическому действию они близки к ферментам, но ферменты образуются клетками и тканями нашего организма, а витамины поступают только с пищей. Витамины входят в состав почти всех ферментов, являющихся биологическими катализаторами—ускорителями обмена веществ.

В организм человека в течение всей жизни из окружающей среды поступают кислород, вода, белки, углеводы, жиры, минеральные  соли, витамины и подвергаются в  нем разнообразным химическим превращениям. Принятые с пищей сложные вещества (белки, углеводы, жиры) в организме  расщепляются, их крупные молекулы распадаются на более мелкие. Из продуктов этого распада, а также из низкомолекулярных соединений пищи строятся вещества тела. Таким образом, организм усваивает (ассимилирует) вещества, поступающие с пищей. Ассимилированные вещества используются для двух главных целей. Во-первых, для роста, построения и обновления клеток и тканей тела, структурные элементы которого изнашиваются и нуждаются в непрерывном воспроизводстве (особенно важно обновление белков). Вторая цель — снабжение организма энергией, которая требуется для поддержания на постоянном уровне температуры тела, для работы клеток, органов. Энергия, заключенная в молекулах пищевых веществ, в результате их глубокого распада освобождается. У большинства ныне существующих живых существ - этот распад происходит преимущественно аэробным путем — путем окисления, медленного сгорании за счет соединения с кислородом. Имеются и такие организмы, у которых распад веществ с освобождением энергии осуществляется без участия кислорода, так называемым анаэробным путем. В результате глубокого распада веществ в теле образуются продукты, которые организм уже не использует (углекислота, аммиак и другие) и удаляет теми или иными путями — с мочой, калом, потом, выдыхаемым воздухом.

Таким образом, в живом организме осуществляются одновременно протекающие и неразрывно друг с другом связанные два типа процессов: созидания (анаболизма) и  разрушения (катаболизма), ассимиляции  и диссимиляции. Совокупность этих двух процессов и называют обменом  веществ (метаболизмом). Эта совокупность представляет собой прекрасную иллюстрацию  известного положения диалектического  материализма о единстве противоположностей: взаимно противоположные процессы ассими¬ляции и диссимиляции в своем единстве обеспечивают жизнь.

По-видимому, физиологическое  значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами. Возможно, что этим следует объяснить и изменения в углеводном обмене при скорбуте, заключающиеся в постепенном исчезновением гликогена из печени и вначале повышенном, а затем пониженном содержания сахара в крови. По-видимому, в результате расстройства углеводного обмена при экспериментальном скорбуте наблюдается усиление процесса распада мышечного белка и появление креатина в моче (А.В. Палладин). Большое значение имеет витамин С для образования коллагенов и функции соединительной ткани, в усвоении белков, в поддержании нормального состояния соединительной ткани и в восстановлении тканей. Необходимое количество витамина С должно поступать с пищей. В организме человека аскорбиновая кислота не образуется, и отсутствуют ее накопления.

Витамин С играет роль в гидроксилировании и окисления гормонов коры надпочечников. Нарушение в превращениях тирозина, наблюдаемое при цинге, также указывает на важную роль витамина С в окислительных процессах.

В моче человека обнаруживается аскорбиновая, дегидроаскорбиновая, дикетогулоновая и щавелевая кислоты, причём две последние являются продуктами необратимого превращения витамина С в организме человека.

Аскорбиновая  кислота применяется в медицине не только для профилактики и лечения  первичных авитаминоза и гиповитаминоза С, возникающих вследствие отсутствия или недостатка витамина С в пище, но и для ппредупреждения и устранения вторичных форм С-витаминной недостаточности, являющихся частыми спутниками многих заболеваний. Кроме того, аскорбиновую кислоту, в силу ее высокой биологической активности и разностороннего влияния на обменные процессы, пользуют и как средство, оказывающее фармакодиначеское действие. Она содействует нормализации нарушенных синтетических и энергетических (окислительно-восстановительных) процессов, способствует кроветворению, улучшает функциональную деятельность печени, обезвреживает действие некоторых токсических лекарств и промышленных ядов, благоприятно влияет на функции желез внутренней секреции, оказывает положительное действие при лучевой болезни, ускоряет процессы регенерации при заживлении ран, костных переломов, ожоговых повреждений.

Лечебные дозы аскорбиновой кислоты выше физиологических, достаточных для предотвращения гиповитаминоза С. Одно время увлекались очень высокими дозами витаминов  и аскорбиновой кислоты, в частности. Сейчас рекомендуются такие максимальные ее дозы: для взрослых — разовая 200 мг, суточная до 600 мг; для детей  — разовая 100 мг, суточная — 300 мг.

4.Авитаминоз  и гиповитаминоз.

К числу наиболее известных с давних времён заболеваний, возникающих на почве дефектов в  питании, относится цинга, или скорбут. В средине века в Европе цинга была одной из страшных болезней, принимавшей иногда характер повального мора. Наибольшее число жертв цинга уносила в могилу в зимнее и весенние время года, когда население европейских стран было лишено возможности получать в достаточном количестве свежие овощи и фрукты.

Авитаминоз С (цинга, скорбут), как и другие болезни витаминной недостаточности, обычно начинается исподволь. Ранние его симптомы неспецифичны, они присущи различным формам пищевой недостаточности: общая слабость, пониженная работоспособность, легкая утомляемость, плохой аппетит, апатия. Затем начинаются типичные для цинги явления кровоточивости: точечные кровоизлияния в кожу, преимущественно на ногах, десны становятся разрыхленными, приобретают синюшный оттенок и при небольшом трении (еда, чистка зубов) кровоточат. Появляются ноющие боли в мышцах, суставах, главным образом ног. При дальнейшем развитии болезни общее состояние больного ухудшается, десны покрываются кровоточащими язвами, их слизистая оболочка подвергается омертвлению, обнажаются корни зубов и зубы выпадают. Происходят обширные кровоизлияния в кожу, мышцы; суставы опухают из-за излияния крови в суставные сумки, больной теряет способность ходить. Постепенно все более обильные кровоизлияния заполняют полости суставов, плевры, сердечную сумку, резко нарушается деятельность сердца, почек и при явлениях крайнего истощения больной погибает. Скорбут очень ослабляет защитные силы организма, и потому больные нередко умирают от других, присоединяющихся к цинге заболеваний. Недостаток проявляется в быстрой утомляемости, кровоточивости десен, в общем снижении устойчивости организма против инфекций, при далеко зашедшем гиповитаминозе С может появится цинга, для которой характерны разрыхление, опухание и кровоточивость десен и выпадение зубов, мелкие подкожные кровоизлияния. При передозировке возможны нарушения функции печени и поджелудочной железы. Аскорбиновая кислота по своему строению близка к простым углеводам. Последние являются тем материалом, из которых растения строят витамин С. В промышленных синтезах витамина С в качестве исходного сырья используют глюкозу и производное последней — спирт сорбит.

Гиповитаминоз С — наиболее распространенная форма витаминной недостаточности. Это объясняется двумя причинами: сезонными колебаниями потребления пищевых продуктов — хороших источников витамина С (свежие овощи, зелень, фрукты) и тем, что аскорбиновая кислота очень легко окисляется и среди всех витаминов наименее устойчива, легко разрушается при хранении, консервировании и кулинарной обработке пищевых продуктов.

Для того чтобы  на пищевом рационе, в котором  отсутствует витамин С, развилась клинически выраженная цинга, требуется длительное время — обычно 4—6 месяцев. Явно выраженному заболеванию предшествует скрытый период, который проявляется неспецифическими симптомами общего недомогания, говоря о начальных стадиях авитаминоза. При питании, которое обеспечивает человека недостаточными количествами витамина С, гиповитаминозное состояние, подтачивающее здоровье, может длиться месяцами и годами. Такая скрытая С- витаминная недостаточность выявляется лишь лабораторным обследованием: определением содержания аскорбиновой кислоты в крови и моче, измерением прочности кровеносных капилляров. Очень четкий показатель гиповитаминоза С у кормящих женщин — содержание аскорбиновой кислоты в молоке. Многочисленные наблюдения над большими контингентами людей в разных странах показали, что очень часто за так называемым практически здоровьем скрывается второй половине лета и осенью, когда люди потребляют достаточные количества пищевых продуктов, богатых аскорбиновой кислотой: овощей, фруктов, ягод. С началом зимы, параллельно снижению потребления этих витаминоносителей, уменьшается содержание витамина С в организме, развивается С- гиповитаминоз.

5.Список использованной  литературы.

1. И.И. Матутис”Витамины и антивитамины” – Москва 2001

2. “Энциклопедический словарь юного химика” - Москва 2003 “Педагогика”

3. Шнайдман Л.О. “Производство аскорбиновой кислоты”

4. Палладин А.В. “Витамины”(сборник статей)