مضاعفات أمينوغليكوزيد. أدوية أمينوغليكوزيد، المضادات الحيوية: الاستخدام، الآثار الجانبية

حمض الأدينوسين ثلاثي الفوسفوريك-ATP- عنصر طاقة أساسي لأي خلية حية. ATP هو أيضًا نيوكليوتيد يتكون من قاعدة الأدينين النيتروجينية وسكر الريبوز وثلاثة بقايا جزيء حمض الفوسفوريك. هذا هيكل غير مستقر. في العمليات الأيضيةيتم فصل بقايا حمض الفوسفوريك منه بالتتابع عن طريق كسر الرابطة الغنية بالطاقة ولكن الهشة بين بقايا حمض الفوسفوريك الثاني والثالث. ويصاحب انفصال جزيء واحد من حمض الفوسفوريك إطلاق حوالي 40 كيلوجول من الطاقة. في هذه الحالة، يتم تحويل ATP إلى حمض الأدينوزين ثنائي فوسفوريك (ADP)، ومع مزيد من الانقسام لبقايا حمض الفوسفوريك من ADP، يتم تشكيل حمض الأدينوزين أحادي الفوسفوريك (AMP).

مخطط هيكل ATP وتحويله إلى ADP (ت. كوزلوفا ، ف.س. كوشمينكو. علم الأحياء في الجداول. م، 2000 )

وبالتالي، فإن ATP هو نوع من تراكم الطاقة في الخلية، والذي يتم "تفريغه" عندما يتم تفكيكه. يحدث انهيار ATP أثناء تفاعلات تخليق البروتينات والدهون والكربوهيدرات وأي شيء آخر الوظائف الحيويةالخلايا. تحدث هذه التفاعلات مع امتصاص الطاقة التي يتم استخلاصها أثناء تحلل المواد.

يتم تصنيع ATPفي الميتوكوندريا على عدة مراحل. اول واحد هو تحضيري -تتم على مراحل، بمشاركة إنزيمات محددة في كل مرحلة. في هذه الحالة، يتم تقسيم المركبات العضوية المعقدة إلى مونومرات: البروتينات - إلى الأحماض الأمينية، والكربوهيدرات - إلى الجلوكوز، احماض نووية- للنيوكليوتيدات وما إلى ذلك. ويصاحب كسر الروابط في هذه المواد إطلاق كمية صغيرة من الطاقة. المونومرات الناتجة تحت تأثير الإنزيمات الأخرى يمكن أن تخضع لمزيد من التحلل مع تكوين المزيد مواد بسيطةوصولاً إلى ثاني أكسيد الكربون والماء.

مخطط تخليق ATP في الميتوكوندريا الخلية

شرح الرسم التخطيطي للتحول للمواد والطاقة في عملية التفكيك

المرحلة الأولى – التحضيرية: المواد العضوية المعقدة تحت التأثير الانزيمات الهاضمةتتحلل إلى أخرى بسيطة، وتطلق الطاقة الحرارية فقط.
البروتينات ->الأحماض الأمينية
الدهون- > الجلسرين و حمض دهني
نشاء ->الجلوكوز

المرحلة الثانية - تحلل السكر (خالي من الأكسجين): يتم إجراؤه في الهيالوبلازم، ولا يرتبط بالأغشية؛ وتشارك فيه الإنزيمات. يتم تقسيم الجلوكوز:

في فطريات الخميرة، يتم تحويل جزيء الجلوكوز دون مشاركة الأكسجين إلى الإيثانولوثاني أكسيد الكربون (التخمر الكحولي):

في الكائنات الحية الدقيقة الأخرى، يمكن أن يؤدي تحلل السكر إلى تكوين الأسيتون، حمض الاسيتيكإلخ. وفي جميع الحالات، يكون انهيار جزيء الجلوكوز مصحوبًا بتكوين جزيئين من الـ ATP. خلال انهيار خالية من الأكسجين من الجلوكوز في النموذج الرابطة الكيميائيةفي جزيء ATP، يتم الاحتفاظ بنسبة 40٪ من الطاقة، ويتم تبديد الباقي على شكل حرارة.

المرحلة الثالثة - التحلل المائي (الأكسجين): يتم إجراؤه في الميتوكوندريا، ويرتبط بمصفوفة الميتوكوندريا والغشاء الداخلي، وتشارك فيها الإنزيمات، ويتحلل حمض اللاكتيك: C3H6O3 + 3H20 --> 3CO2+ 12H. يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) من الميتوكوندريا إلى بيئة. تدخل ذرة الهيدروجين في سلسلة التفاعلات النتيجة النهائيةمنها - توليف ATP. تحدث هذه التفاعلات بالتسلسل التالي:

1. تدخل ذرة الهيدروجين H، بمساعدة الإنزيمات الحاملة، إلى الغشاء الداخلي للميتوكوندريا، مكونة أعرافًا، حيث تتأكسد: H-e--> ح+

2. بروتون الهيدروجين ح+(الكاتيون) يتم نقله بواسطة الناقلات إلى السطح الخارجيالأغشية البلورية هذا الغشاء غير منفذ للبروتونات، لذلك تتراكم في الفضاء بين الغشائي، وتشكل خزانًا للبروتونات.

3. إلكترونات الهيدروجين هنقل إلى السطح الداخليأغشية الأعراف وترتبط مباشرة بالأكسجين باستخدام إنزيم أوكسيديز، مكونة أكسجين نشط سالب الشحنة (أنيون): O2 + e--> O2-

4. تخلق الكاتيونات والأنيونات الموجودة على جانبي الغشاء مجالًا كهربائيًا مشحونًا بشكل معاكس، وعندما يصل فرق الجهد إلى 200 مللي فولت، تبدأ قناة البروتون في العمل. ويحدث في جزيئات إنزيمات إنزيم ATP Synthetase، والتي تكون مدمجة في الغشاء الداخلي الذي يشكل الأعراف.

5. تمر بروتونات الهيدروجين عبر قناة البروتون ح+الاندفاع إلى الميتوكوندريا، وخلق مستوى عالطاقة، معظموالذي يستخدم لتخليق ATP من ADP وPh (ADP+P-->ATP)، والبروتونات ح+تتفاعل مع الأكسجين النشط، وتشكل الماء والجزيئي 02:
(4Н++202- -->2Н20+02)

وبالتالي، فإن O2، الذي يدخل الميتوكوندريا أثناء عملية التنفس في الجسم، ضروري لإضافة بروتونات الهيدروجين H. وفي غيابه، تتوقف العملية برمتها في الميتوكوندريا، حيث تتوقف سلسلة نقل الإلكترون عن العمل. رد فعل عامالمرحلة الثالثة:

(2C3NbOz + 6Oz + 36ADP + 36F ---> 6C02 + 36ATP + +42H20)

نتيجة لانهيار جزيء واحد من الجلوكوز، يتم تشكيل 38 جزيء ATP: في المرحلة الثانية - 2 ATP وفي المرحلة الثالثة- 36 أتب. تتجاوز جزيئات ATP الناتجة الميتوكوندريا وتشارك في جميع العمليات الخلوية التي تحتاج إلى الطاقة. عند الانقسام، يطلق ATP الطاقة (تحتوي رابطة الفوسفات الواحدة على 40 كيلو جول) ويعود إلى الميتوكوندريا على شكل ADP وP (فوسفات).

حمض الأدينوسين ثلاثي الفوسفوريك-ATP- عنصر طاقة أساسي لأي خلية حية. ATP هو أيضًا نيوكليوتيد يتكون من قاعدة الأدينين النيتروجينية وسكر الريبوز وثلاثة بقايا جزيء حمض الفوسفوريك. هذا هيكل غير مستقر. في العمليات الأيضية، يتم فصل بقايا حمض الفوسفوريك عنه بشكل تسلسلي عن طريق كسر الرابطة الغنية بالطاقة ولكن الهشة بين بقايا حمض الفوسفوريك الثاني والثالث. ويصاحب انفصال جزيء واحد من حمض الفوسفوريك إطلاق حوالي 40 كيلوجول من الطاقة. في هذه الحالة، يتم تحويل ATP إلى حمض الأدينوزين ثنائي فوسفوريك (ADP)، ومع مزيد من الانقسام لبقايا حمض الفوسفوريك من ADP، يتم تشكيل حمض الأدينوزين أحادي الفوسفوريك (AMP).

مخطط هيكل ATP وتحويله إلى ADP (ت. كوزلوفا ، ف.س. كوشمينكو. علم الأحياء في الجداول. م، 2000 )

وبالتالي، فإن ATP هو نوع من تراكم الطاقة في الخلية، والذي يتم "تفريغه" عندما يتم تفكيكه. يحدث انهيار ATP أثناء تفاعلات تخليق البروتينات والدهون والكربوهيدرات وأي وظائف حيوية أخرى للخلايا. تحدث هذه التفاعلات مع امتصاص الطاقة التي يتم استخلاصها أثناء تحلل المواد.

يتم تصنيع ATPفي الميتوكوندريا على عدة مراحل. اول واحد هو تحضيري -تتم على مراحل، بمشاركة إنزيمات محددة في كل مرحلة. في هذه الحالة، يتم تقسيم المركبات العضوية المعقدة إلى مونومرات: البروتينات إلى أحماض أمينية، والكربوهيدرات إلى جلوكوز، والأحماض النووية إلى نيوكليوتيدات، وما إلى ذلك. ويصاحب كسر الروابط في هذه المواد إطلاق كمية صغيرة من الطاقة. يمكن أن تخضع المونومرات الناتجة، تحت تأثير الإنزيمات الأخرى، لمزيد من التحلل لتكوين مواد أبسط، تصل إلى ثاني أكسيد الكربون والماء.

مخطط تخليق ATP في الميتوكوندريا الخلية

شرح الرسم التخطيطي للتحول للمواد والطاقة في عملية التفكيك

المرحلة الأولى - التحضيرية: تنقسم المواد العضوية المعقدة تحت تأثير الإنزيمات الهاضمة إلى مواد بسيطة ويتم إطلاق الطاقة الحرارية فقط.
البروتينات ->الأحماض الأمينية
الدهون- > الجلسرين والأحماض الدهنية
نشاء ->الجلوكوز

المرحلة الثانية - تحلل السكر (خالي من الأكسجين): يتم إجراؤه في الهيالوبلازم، ولا يرتبط بالأغشية؛ وتشارك فيه الإنزيمات. يتم تقسيم الجلوكوز:

في فطريات الخميرة، يتم تحويل جزيء الجلوكوز دون مشاركة الأكسجين إلى كحول إيثيلي وثاني أكسيد الكربون (تخمر كحولي):

في الكائنات الحية الدقيقة الأخرى، يمكن أن يؤدي تحلل السكر إلى تكوين الأسيتون وحمض الأسيتيك وما إلى ذلك. وفي جميع الحالات، يكون انهيار جزيء الجلوكوز مصحوبًا بتكوين جزيئين ATP. أثناء تحلل الجلوكوز الخالي من الأكسجين على شكل رابطة كيميائية في جزيء ATP، يتم الاحتفاظ بـ 40% من الطاقة، ويتبدد الباقي على شكل حرارة.

المرحلة الثالثة - التحلل المائي (الأكسجين): يتم إجراؤه في الميتوكوندريا، ويرتبط بمصفوفة الميتوكوندريا والغشاء الداخلي، وتشارك فيها الإنزيمات، ويتحلل حمض اللاكتيك: C3H6O3 + 3H20 --> 3CO2+ 12H. يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) من الميتوكوندريا إلى البيئة. تدخل ذرة الهيدروجين في سلسلة من التفاعلات تكون نتيجتها النهائية تخليق ATP. تحدث هذه التفاعلات بالتسلسل التالي:

1. تدخل ذرة الهيدروجين H، بمساعدة الإنزيمات الحاملة، إلى الغشاء الداخلي للميتوكوندريا، مكونة أعرافًا، حيث تتأكسد: H-e--> ح+

2. بروتون الهيدروجين ح+يتم نقل (الكاتيون) بواسطة الناقلات إلى السطح الخارجي للغشاء الأعراف. هذا الغشاء غير منفذ للبروتونات، لذلك تتراكم في الفضاء بين الغشائي، وتشكل خزانًا للبروتونات.

3. إلكترونات الهيدروجين هيتم نقلها إلى السطح الداخلي للغشاء العرفاني وتعلق على الفور بالأكسجين باستخدام إنزيم أوكسيديز، مما يشكل أكسجين نشط سالب الشحنة (أنيون): O2 + e--> O2-

4. تخلق الكاتيونات والأنيونات الموجودة على جانبي الغشاء مجالًا كهربائيًا مشحونًا بشكل معاكس، وعندما يصل فرق الجهد إلى 200 مللي فولت، تبدأ قناة البروتون في العمل. ويحدث في جزيئات إنزيمات إنزيم ATP Synthetase، والتي تكون مدمجة في الغشاء الداخلي الذي يشكل الأعراف.

5. تمر بروتونات الهيدروجين عبر قناة البروتون ح+تندفع داخل الميتوكوندريا، مما يخلق مستوى عاليًا من الطاقة، يذهب معظمها إلى تخليق ATP من ADP وP (ADP+P-->ATP)، والبروتونات ح+تتفاعل مع الأكسجين النشط، وتشكل الماء والجزيئي 02:
(4Н++202- -->2Н20+02)

وبالتالي، فإن O2، الذي يدخل الميتوكوندريا أثناء عملية التنفس في الجسم، ضروري لإضافة بروتونات الهيدروجين H. وفي غيابه، تتوقف العملية برمتها في الميتوكوندريا، حيث تتوقف سلسلة نقل الإلكترون عن العمل. عام رد الفعل الثالثمنصة:

(2C3NbOz + 6Oz + 36ADP + 36F ---> 6C02 + 36ATP + +42H20)

نتيجة لانهيار جزيء الجلوكوز واحد، يتم تشكيل 38 جزيء ATP: في المرحلة الثانية - 2 ATP وفي المرحلة الثالثة - 36 ATP. تتجاوز جزيئات ATP الناتجة الميتوكوندريا وتشارك في جميع العمليات الخلوية التي تحتاج إلى الطاقة. عند الانقسام، يطلق ATP الطاقة (تحتوي رابطة الفوسفات الواحدة على 40 كيلو جول) ويعود إلى الميتوكوندريا على شكل ADP وP (فوسفات).

حمض الأدينوسين ثلاثي الفوسفوريك - ATP

النيوكليوتيدات هي الأساس الهيكلي لعدد من الوظائف الحيوية المواد العضويةعلى سبيل المثال، المركبات عالية الطاقة.
ATP هو المصدر العالمي للطاقة في جميع الخلايا. حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريكأو أدينوسين ثلاثي الفوسفات.
يوجد ATP في السيتوبلازم والميتوكوندريا والبلاستيدات ونواة الخلية وهو مصدر الطاقة الأكثر شيوعًا وعالميًا لمعظم التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث في الخلية.
يوفر ATP الطاقة لجميع وظائف الخلية: عمل ميكانيكي، التخليق الحيوي للمواد ، الانقسام ، إلخ. في المتوسط، يبلغ محتوى ATP في الخلية حوالي 0.05% من كتلتها، ولكن في تلك الخلايا التي تكون فيها تكاليف ATP مرتفعة (على سبيل المثال، في خلايا الكبد والعضلات المخططة)، يمكن أن يصل محتواها إلى 0.5%.

هيكل اعبي التنس المحترفين

ATP هو نيوكليوتيد يتكون من قاعدة نيتروجينية - الأدينين، وريبوز الكربوهيدرات وثلاث بقايا حمض الفوسفوريك، يتم تخزينه في اثنتين منها عدد كبير منطاقة.

تسمى الرابطة بين بقايا حمض الفوسفوريك ماكرو(يشار إليه بالرمز ~)، لأنه عند كسره يتم تخصيصه 4 مرات تقريبًا المزيد من الطاقةمما كانت عليه عند كسر الروابط الكيميائية الأخرى.

ATP هو هيكل غير مستقر وعندما يتم فصل بقايا حمض الفوسفوريك، ATP يتحول إلى ثنائي فوسفات الأدينوزين (ADP) ويطلق 40 كيلوجول من الطاقة.

مشتقات النيوكليوتيدات الأخرى

مجموعة خاصة من مشتقات النوكليوتيدات هي حاملات الهيدروجين. الجزيئية و الهيدروجين الذريلديه عظيم النشاط الكيميائيويتم إطلاقه أو امتصاصه خلال العمليات البيوكيميائية المختلفة. واحدة من ناقلات الهيدروجين الأكثر انتشارا هي نيكوتيناميد ثنائي النوكليوتيد الفوسفات(نادب).

جزيء NADP قادر على ربط ذرتين أو جزيء واحد من الهيدروجين الحر، وتحويله إلى شكل مخفض نادب H2 . في هذا الشكل، يمكن استخدام الهيدروجين في التفاعلات الكيميائية الحيوية المختلفة.
يمكن للنيوكليوتيدات أيضًا أن تشارك في تنظيم عمليات الأكسدة في الخلية.

الفيتامينات

الفيتامينات (من اللات. فيتا- الحياة) - مركبات عضوية حيوية معقدة ضرورية للغاية بكميات صغيرة من أجل الأداء الطبيعي للكائنات الحية. تختلف الفيتامينات عن المواد العضوية الأخرى في أنها لا تستخدم كمصدر للطاقة أو مواد بناء. يمكن للكائنات الحية تصنيع بعض الفيتامينات بنفسها (على سبيل المثال، تستطيع البكتيريا تصنيع جميع الفيتامينات تقريبًا) وتدخل الجسم مع الطعام.
عادة ما يتم تحديد الفيتامينات بأحرف الأبجدية اللاتينية. الاساسيات التصنيف الحديثتعتمد الفيتامينات على قدرتها على الذوبان في الماء والدهون (وهي تنقسم إلى مجموعتين: ذوبان في الماء(ب1، ب2، ب5، ب6، ب12، ب، ج) و قابل للذوبان في الدهون(أ، د، ه، ك)).

وتشارك الفيتامينات تقريبا في جميع الكيمياء الحيوية و العمليات الفسيولوجيةوالتي تشكل معًا عملية التمثيل الغذائي. كل من نقص الفيتامينات وفائضها يمكن أن يؤدي إلى انتهاكات خطيرةكثير الوظائف الفسيولوجيةفي الكائن الحي.

هناك حوالي 70 تريليون خلية في جسم الإنسان. ل نمو صحيكل واحد منهم يحتاج إلى مساعدين - فيتامينات. جزيئات الفيتامينات صغيرة، لكن نقصها يكون ملحوظا دائما. إذا كان من الصعب التكيف مع الظلام، فأنت بحاجة إلى فيتامينات A وB2، وتظهر قشرة الرأس - لا يوجد ما يكفي من B12 وB6 وP، ولا تشفى الكدمات لفترة طويلة - نقص فيتامين C في هذا الدرس ستتعلم كيف وأين يوجد مخزون استراتيجي من الفيتامينات في الخلية، وكيف تنشط الفيتامينات الجسم، وتعرف أيضًا على ATP - المصدر الرئيسي للطاقة في الخلية.

الموضوع: أساسيات علم الخلايا

الدرس: هيكل ووظائف ATP

كما تتذكر، احماض نوويةتتكون من النيوكليوتيدات. اتضح أنه يمكن العثور على النيوكليوتيدات في الخلية دولة منضمةأو في دولة حرة. في حالة حرة، يقومون بعدد من الوظائف المهمة لحياة الجسم.

لمثل هذا مجانا النيوكليوتيداتينطبق جزيء ATPأو حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك(أدينوسين ثلاثي الفوسفات). مثل جميع النيوكليوتيدات، يتكون ATP من سكر خماسي الكربون - الريبوز، قاعدة نيتروجينية - الأدينينوعلى عكس نيوكليوتيدات DNA وRNA، ثلاثة بقايا حمض الفوسفوريك(رسم بياني 1).

أرز. 1. ثلاثة الصور التخطيطيةاعبي التنس المحترفين

الأكثر أهمية وظيفة اعبي التنس المحترفينهو أنه حارس وناقل عالمي طاقةفي قفص.

الجميع التفاعلات البيوكيميائيةفي الخلايا التي تتطلب إنفاق الطاقة، يتم استخدام ATP كمصدر لها.

عندما يتم فصل بقايا حمض الفوسفوريك، اعبي التنس المحترفينيدخل وحدة التغذية التلقائية للمستندات (ثنائي فوسفات الأدينوزين). إذا تم فصل بقايا حمض الفوسفوريك الأخرى (وهو ما يحدث في حالات خاصة), وحدة التغذية التلقائية للمستنداتيدخل صندوق النقد العربي(أحادي فوسفات الأدينوزين) (الشكل 2).

أرز. 2. التحلل المائي للـ ATP وتحويله إلى ADP

عند فصل البقايا الثانية والثالثة من حمض الفوسفوريك، يتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة تصل إلى 40 كيلوجول. ولهذا السبب يُطلق على الرابطة بين بقايا حمض الفوسفوريك اسم الطاقة العالية ويُشار إليها بالرمز المقابل.

عندما يتم التحلل المائي لرابطة عادية، يتم إطلاق (أو امتصاص) كمية صغيرة من الطاقة، ولكن عندما يتم التحلل المائي لرابطة عالية الطاقة، يتم إطلاق كمية أكبر من الطاقة (40 كيلو جول). الرابطة بين الريبوز وبقايا حمض الفوسفوريك الأول ليست ذات طاقة عالية؛ ويطلق التحلل المائي الخاص بها 14 كيلوجول فقط من الطاقة.

ويمكن أيضًا تكوين مركبات عالية الطاقة على أساس النيوكليوتيدات الأخرى، على سبيل المثال جي تي إف(جوانوسين ثلاثي الفوسفات) يستخدم كمصدر للطاقة في التخليق الحيوي للبروتين، ويشارك في تفاعلات نقل الإشارة، وهو ركيزة لتخليق الحمض النووي الريبي (RNA) أثناء النسخ، ولكن ATP هو مصدر الطاقة الأكثر شيوعًا وعالميًا في الخلية.

اعبي التنس المحترفينالواردة كما في السيتوبلازم، لذا في النواة والميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء.

وهكذا، تذكرنا ما هو ATP، وما هي وظائفه، وما هي الرابطة الكلية.

الفيتامينات هي مركبات عضوية نشطة بيولوجيا، بكميات صغيرة، ضرورية للحفاظ على العمليات الحيوية في الخلية.

هم ليسوا مركبات اساسيهمادة حية، ولا تستخدم كمصدر للطاقة.

معظم الفيتامينات لا يتم تصنيعها في جسم الإنسان والحيوان، بل تدخل إليه مع الغذاء، وبعضها يتم تصنيعه فيه كميات صغيرةالبكتيريا والأنسجة المعوية (يتم تصنيع فيتامين د عن طريق الجلد).

إن حاجة الإنسان والحيوان إلى الفيتامينات ليست هي نفسها وتعتمد على عوامل مثل الجنس والعمر والحالة الفسيولوجية والظروف البيئية. ليست كل الحيوانات تحتاج إلى بعض الفيتامينات.

على سبيل المثال، حمض الاسكوربيك، أو فيتامين C، ضروري للإنسان والرئيسيات الأخرى. وفي الوقت نفسه، يتم تصنيعه في جسم الزواحف (أخذ البحارة السلاحف في رحلات لمكافحة الاسقربوط - نقص فيتامين سي).

تم اكتشاف الفيتامينات في نهاية القرن التاسع عشر بفضل عمل العلماء الروس إن آي لونيناو في. باشوتينا،والذي أظهر ذلك ل التغذية الجيدةليس فقط وجود البروتينات والدهون والكربوهيدرات ضروريًا، ولكن أيضًا بعض المواد الأخرى التي لم تكن معروفة في ذلك الوقت.

في عام 1912، عالم بولندي ك.فونك(الشكل 3)، أثناء دراسة مكونات قشر الأرز، الذي يحمي من مرض البري بيري (نقص فيتامين ب)، اقترح أن تكوين هذه المواد يجب أن يشمل بالضرورة مجموعات الأمين. وهو الذي اقترح تسمية هذه المواد بالفيتامينات، أي أمينات الحياة.

وفي وقت لاحق تبين أن العديد من هذه المواد لا تحتوي على مجموعات أمينية، ولكن مصطلح الفيتامينات قد ترسخ بشكل جيد في لغة العلم والممارسة.

عندما تم اكتشاف الفيتامينات الفردية، تم تحديدها بأحرف لاتينيةوتم تسميتها اعتمادًا على الوظائف المنجزة. على سبيل المثال، كان يسمى فيتامين E توكوفيرول (من اليونانية القديمة τόκος - "الولادة"، و φέρειν - "لإحضار").

واليوم تنقسم الفيتامينات حسب قدرتها على الذوبان في الماء أو الدهون.

ل الفيتامينات القابلة للذوبان في الماء تشمل الفيتامينات ح, ج, ص، في.

إلى الفيتامينات التي تذوب في الدهونيشمل أ, د, ه, ك(يمكن تذكرها ككلمة: حذاء رياضة) .

كما ذكرنا سابقًا، تعتمد الحاجة إلى الفيتامينات على العمر والجنس والحالة. الحالة الفسيولوجيةالكائن الحي والموائل. في في سن مبكرةكانت هناك حاجة واضحة للفيتامينات. ويتطلب الجسم الضعيف أيضا جرعات كبيرةهذه المواد. مع التقدم في السن، تقل القدرة على امتصاص الفيتامينات.

يتم تحديد الحاجة إلى الفيتامينات أيضًا من خلال قدرة الجسم على الاستفادة منها.

في عام 1912، عالم بولندي كازيمير فونكتم الحصول على فيتامين ب1 المنقى جزئيًا - الثيامين - من قشور الأرز. استغرق الأمر 15 عامًا أخرى للحصول على هذه المادة في حالة بلورية.

فيتامين ب1 البلوري عديم اللون، وله طعم مرير، وقابل للذوبان بدرجة عالية في الماء. تم العثور على الثيامين في كل من النبات و الخلايا الميكروبية. وهو متوفر بشكل خاص في محاصيل الحبوب والخميرة (الشكل 4).

أرز. 4. الثيامين على شكل أقراص وفي الطعام

المعالجة الحرارية منتجات الطعاموالمكملات الغذائية المختلفة تدمر الثيامين. مع نقص الفيتامينات، أمراض الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية و الأجهزة الهضمية. يؤدي نقص الفيتامينات إلى تعطيل استقلاب الماء ووظيفة المكونة للدم. واحد من أمثلة مشرقةنقص فيتامين الثيامين هو تطور لمرض البري بيري (الشكل 5).

أرز. 5. الشخص الذي يعاني من نقص الثيامين – مرض البري بري

يستخدم فيتامين ب1 على نطاق واسع في الممارسة الطبيةلعلاج مختلف الأمراض العصبية، اضطرابات القلب والأوعية الدموية.

في الخبز، يتم استخدام الثيامين مع الفيتامينات الأخرى - الريبوفلافين و حمض النيكيتونتستخدم للفيتامين منتجات المخبز.

في عام 1922 جي إيفانزو أ. بيشواكتشفوا فيتامينًا قابلاً للذوبان في الدهون، أطلقوا عليه اسم توكوفيرول أو فيتامين هـ (حرفيًا: "تعزيز الولادة").

فيتامين ه في شكل نقي- سائل زيتي. ينتشر على نطاق واسع في محاصيل الحبوب مثل القمح. يوجد الكثير منها في الدهون النباتية والحيوانية (الشكل 6).

أرز. 6. توكوفيرول والمنتجات التي تحتوي عليه

يوجد الكثير من فيتامين E في الجزر والبيض والحليب. فيتامين ه هو مضادات الأكسدةأي أنه يحمي الخلايا من الأكسدة المرضية التي تؤدي إلى الشيخوخة والموت. إنه "فيتامين الشباب". وللفيتامين أهمية كبيرة للجهاز التناسلي، ولهذا يطلق عليه غالباً فيتامين التكاثر.

ونتيجة لذلك، يؤدي نقص فيتامين E، في المقام الأول، إلى تعطيل تكوين الجنين وعمل الأعضاء التناسلية.

يعتمد إنتاج فيتامين E على عزله من جنين القمح بطريقة استخلاص الكحول وتقطير المذيبات عند درجات حرارة منخفضة.

في الممارسة الطبية، سواء الطبيعية أو المخدرات الاصطناعية- خلات توكوفيرول في زيت نباتي، محاطة بكبسولة ("زيت السمك" الشهير).

تستخدم مستحضرات فيتامين E كمضادات للأكسدة في حالات التعرض للإشعاع والحالات المرضية الأخرى المرتبطة به زيادة المحتوىفي الجسم من الجزيئات المتأينة و أشكال نشطةالأكسجين.

بالإضافة إلى ذلك، يوصف فيتامين E للنساء الحوامل ويستخدم أيضًا في العلاج المعقدعلاج العقم، مع ضمور العضلاتوبعض أمراض الكبد.

تم اكتشاف فيتامين أ (الشكل 7). ن. دروموندفي عام 1916.

وقد سبق هذا الاكتشاف ملاحظات على وجود عامل قابل للذوبان في الدهون في الغذاء، وهو أمر ضروري للنمو الكامل لحيوانات المزرعة.

ليس من قبيل الصدفة أن يحتل فيتامين أ المركز الأول في أبجدية الفيتامينات. يشارك في جميع عمليات الحياة تقريبًا. هذا الفيتامين ضروري لاستعادة والحفاظ على الرؤية الجيدة.

كما أنه يساعد على تطوير المناعة ضد العديد من الأمراض، بما في ذلك نزلات البرد.

إنه مستحيل بدون فيتامين أ حالة صحيةظهارة الجلد. اذا كنت تمتلك " البثرات أوزة"، والذي يظهر غالبًا على المرفقين والوركين والركبتين والساقين، إذا ظهر جلد جاف على اليدين أو حدثت ظواهر أخرى مماثلة، فهذا يعني أنك تفتقر إلى فيتامين أ.

فيتامين أ، مثل فيتامين هـ، ضروري ل الأداء الطبيعيالغدد الجنسية (الغدد التناسلية). نقص فيتامين (أ) يسبب الضرر الجهاز التناسليوأعضاء الجهاز التنفسي.

إحدى العواقب المحددة لنقص فيتامين أ هي انتهاك عملية الرؤية، وخاصة انخفاض قدرة العين على الرؤية. التكيف المظلم - العمى الليلي . يؤدي نقص الفيتامينات إلى جفاف الملتحمة وتدمير القرنية. العملية الأخيرة لا رجعة فيها وتتميز خسارة كاملةرؤية. يؤدي فرط الفيتامين إلى التهاب العين وضعفها شعريوفقدان الشهية والإرهاق التام للجسم.

أرز. 7. فيتامين أ والأطعمة التي تحتوي عليه

توجد فيتامينات المجموعة (أ) بشكل أساسي في المنتجات ذات الأصل الحيواني: الكبد، زيت سمكفي الزيت في البيض (الشكل 8).

أرز. 8. محتوى فيتامين أ في الأطعمة ذات الأصل النباتي والحيواني

في المنتجات أصل نباتييحتوي على الكاروتينات التي تتحول في جسم الإنسان إلى فيتامين أ تحت تأثير إنزيم كاروتيناز.

وهكذا، تعرفت اليوم على بنية ووظائف ATP، وتذكرت أيضًا أهمية الفيتامينات واكتشفت مدى مشاركة بعضها في العمليات الحيوية.

مع عدم كفاية تناول الفيتامينات في الجسم، يتطور نقص الفيتامينات الأولية. تحتوي على منتجات مختلفة كميات مختلفةالفيتامينات

على سبيل المثال، يحتوي الجزر على الكثير من بروفيتامين أ (كاروتين)، ويحتوي الملفوف على فيتامين ج، وما إلى ذلك. نظام غذائي متوازنوالتي تشمل مجموعة متنوعة من المنتجات ذات الأصل النباتي والحيواني.

نقص الفيتاميناتفي الظروف العاديةالتغذية نادرة جدًا، وأكثر شيوعًا نقص الفيتامين، والتي ترتبط تناول غير كافمع الفيتامينات الغذائية.

نقص الفيتامينيمكن أن يحدث ليس فقط نتيجة لنظام غذائي غير متوازن، ولكن أيضا نتيجة لذلك أمراض مختلفةمن الخارج الجهاز الهضميأو الكبد، أو نتيجة أمراض الغدد الصماء المختلفة أو أمراض معديةمما يؤدي إلى ضعف امتصاص الفيتامينات في الجسم.

يتم إنتاج بعض الفيتامينات البكتيريا المعوية(الميكروبات المعوية). قمع عمليات التخليق الحيوي نتيجة للعمل مضادات حيويةقد يؤدي أيضا إلى التنمية نقص الفيتامين، نتيجة دسباقتريوز.

الاستهلاك المفرط للطعام مكملات الفيتامينات، و الأدويةلاحتوائه على الفيتامينات، يؤدي إلى حدوثه الحالة المرضية - فرط الفيتامين. وهذا ينطبق بشكل خاص على الفيتامينات التي تذوب في الدهون، مثل أ, د, ه, ك.

العمل في المنزل

1. ما هي المواد التي تسمى نشطة بيولوجيا؟

2. ما هو الـATP؟ ما الذي يميز بنية جزيء ATP؟ ما أنواع الروابط الكيميائية الموجودة في هذا الجزيء المعقد؟

3. ما هي وظائف ATP في خلايا الكائنات الحية؟

4. أين يحدث تركيب ATP؟ أين يحدث التحلل المائي ATP؟

5. ما هي الفيتامينات؟ وما هي وظائفهم في الجسم؟

6. كيف تختلف الفيتامينات عن الهرمونات؟

7. ما هي تصنيفات الفيتامينات التي تعرفها؟

8. ما هو نقص الفيتامينات ونقص الفيتامين وفرط الفيتامين؟ أعط أمثلة على هذه الظواهر.

9. ما هي الأمراض التي يمكن أن تكون نتيجة لعدم كفاية أو الإفراط في تناول الفيتامينات في الجسم؟

10. ناقش القائمة الخاصة بك مع الأصدقاء والأقارب، وحساب الاستخدام معلومات إضافيةحول محتوى الفيتامينات في منتجات مختلفةالتغذية، سواء كنت تحصل على ما يكفي من الفيتامينات.

1. المجموعة الموحدة للموارد التعليمية الرقمية ().

2. المجموعة الموحدة للمصادر التعليمية الرقمية ().

3. المجموعة الموحدة للمصادر التعليمية الرقمية ().

فهرس

1. كامينسكي أ. أ.، كريكسونوف إ. أ.، باسيشنيك ف. في. علم الأحياء العامالصف 10-11 حبارى، 2005.

2. بيليايف د.ك. علم الأحياء الصف 10-11. علم الأحياء العام. مستوى أساسي من. - الطبعة الحادية عشرة، الصورة النمطية. - م: التربية، 2012. - 304 ص.

3. Agafonova I. B.، Zakharova E. T.، Sivoglazov V. I. علم الأحياء الصف 10-11. علم الأحياء العام. مستوى أساسي من. - الطبعة السادسة، إضافة. - حبارى، 2010. - 384 ص.