27
Ужгородський національний університет
Біологічний факультет
Кафедра генетики і фізіології рослин
Біланич М.М.
Ужгород, 2007
ЗМІСТ
ВСТУП...................................................................................................................3
1. Характеристика вітамінів: будова, властивості, поширення….............4
2. Фізіологічна роль вітамінів у життєдіяльності рослин……………….14
ЛІТЕРАТУРА........................................................................................................25
Вступ
Вітаміни (від лат. Vita- життя) - низькомолекулярні органічні сполуки різної хімічної природи, які виконують важливі біохімічні і фізіологічні функції в живих організмах. Для організму потрібні в дуже невеликих кількостях (від декількох мікрограм до кількох міліграм на добу), тому що володіють високою біологічною активністю.
Потрібні вітаміни всім живим організмам. Є організми, які здатні виробляти вітаміни, а також такі, що не можуть їх синтезувати, або не можуть синтезувати окремі вітаміни. Це, в основному, деякі тварини. В їх числі людина, пацюки та інші. Вітаміни, звичайно, необхідні і рослинам. Вони є продуцентами цих речовин. Але Овчаров К.Є. встановив, що є можливість виникнення авітамінозного і гіповітамінозного стану у рослин. Ним встановлено, що ці аномальні стани у рослин супроводжуються серйозними біохімічними порушеннями: подавляється активність аскорбіноксидази, поліфенолоксидази і пероксидази, затримується біосинтез вітамінів понижується поступання фосфору і азоту з поживного середовища (Строганов, Генкель,1976).
Важливим є те, що в продуцентах вітаміни можуть бути в формі провітамінів. Коли тварини споживають рослини, то провітаміни в тваринному організмі перетворюються у вітаміни.
Особливо вітаміни необхідні для насіння, яке проростає, що з тих чи інших причин може витратити передчасно запас вітамінів, який у ньому відклався при формуванні.
Також важливими продуцентами вітамінів (для людини) є мікроорганізми. По-перше деякі з них являються симбіотичними з нашим організмами, які живуть в кишечнику і постачають нас деякими вітамінами. По-друге, часто людина використовує мікроорганізми для синтезу цих біоактивних речовин в фармацевтиці, сільському господарстві (для тваринних кормів), у наукових дослідженнях (біотехнології) та з іншими цілями.
Розглянемо, які є вітаміни, їхні будову, біохімічні і фізіологічні властивості.
1. Характеристика вітамінів: будова, властивості, поширення
Жиророзчинні вітаміни.
1) Каротини. Вітамін А (Ретинол)
В рослинних продуктах вітамін А у вигляді ретинолу не накопичується. Рослини синтезують лише каротиноїди - провітаміни А. Каротиноїди - це пігменти, що надають овочам і фруктам жовте забарвлення або червоне. Із всіх каротинів найбільшою активністю володіє в-каротин, що перевищує активність Ь- і г- каротинів в 2-3 рази (Дунаєвський, 1990).
В організмах тварин в-каротин розщеплюється з утворенням двох молекул ретинола (Кретович, 1986).
СН3 СН3 СН3 СН3
СН = СН - С = СН - СН = СН - С = СН - СН2ОН
СН3
Ретинол.
Каротин термостійкий тому добре зберігається при тепловій обробці продуктів. Але каротин в 3 рази слабкіший ніж ретинол. Добова потреба людини в вітаміні А - 1,5-2,5 мг. Забезпечується добова потреба на 2/3 овочами і фруктами. З фруктів і ягід на каротин багаті абрикос і обліпиха, а менш багаті - вишні, сливи, горобина чорноплідна, малина, червона смородина та інші.
2) Вітамін К. Цей вітамін міститься в основному в рослинних продуктах, причому у більш активній формі, ніж у продуктах тваринного походження (Дунаєвський, 1990).
По всій хімічній природі вітаміни групи К являють собою похідні нафтохінона (Кретович, 1986).
Вітамін К1, що міститься в зелених листях (хлоропластах), має таку структуру:
0
Н2 - СН = С - (СН2)3 - СН - (СН2)3 - С
0 СН3
Вітамін К1.
У організмах людини і тварин грає важливу роль у процесах згортання крові. Він стимулює в людському організмі синтез протромбіну, фібриногену, утворення тромбопластину й тромбіну, показує позитивний вплив на тонус судин. Добова потреба в (філохіноні) вітаміні К для дорослої людини сягає приблизно 0,2-0,3мл.
Джерелом вітамінів з фруктів і ягід є суниці, яблука, виноград (Дунаєвський, 1990).
3) Вітаміни групи Е. Токофероли. В овочах і фруктах знаходяться в порівняно невеликих кількостях: 0,1-0,6 мг/100г (Дунаєвський, 1990).
Хімічна формула:
СН3 О СН3 СН3 СН3 СН3
НО С - (СН2)3 - СН - (СН2)3 - СН - (СН2)3 - СН
3HС СН3
Вітамін Е.
Цей вітамін бере участь у всіх видах обміну, має властивість ліотропної дії, стимулює діяльність серцевого м'язу у людини і тварин. Хоча механізм дії вітаміну Е на молекулярному рівні ще повністю не розшифровано, тим не менше багато проявів недостачі цьго вітаміну можуть бути зв`язані з пошкодженнями мембран і клітинних органел, які при цьому виникають ( Спиричев, Конь,1978).
4) Провітамін Д - стероли.
Вітаміни групи Д зустрічаються лише в тваринних організмах, В рослинах містяться стероли, з яких під дією ультрафіолетового опромінення утворюються вітаміни цієї групи. Найбільш важливим з цих стеролів являється ергостерол, що в великій кількості міститься в дріжджах і плісневих грибах.
Із ергостерола при його ультрафіолетовому опроміненні утворюється вітамін Д2 (Кретович, 1986).
Водорозчинні вітаміни.
Вітамін С. Аскорбінова кислота.
О О
С С
ОН - С - 2 Н О = С
ОН - С О О = С О
Н - С + 2 Н Н - С
ОН - С - Н ОН - С - Н
СН2ОН СН2ОН
відновлена форма окислена форма
(L-дегідроаскорбінова кислота)
Аскорбінову кислоту можна зобразити ще так:
СН2 - ОН
Н ОН
С
ОН
С - С
О
ОН О
Хімічні формули вітаміну С (Богатих, 1989)
Виділений угорським вченим Сандьорді в 1936 році. Для людини добова норма 50-100 мг. Міститься в шипшині, цитрусових, чорній смородині, у великих кількостях також міститься в обліписі і в сливах, у меншій кількості у черешнях, малині, винограді, в грецьких горіхах. В організмі деяких тварин і людини впливає на синтез колагена.
Важлива роль аскорбінової кислоти і її участь в окисно-відновних процесах, що проходять в живій клітині, зв'язані з тим, що вітамін існує в двох формах - власне аскорбінової кислоти і легко утворюючоїся з неї при окисленні дегідроаскорбінової кислоти; остання при відновленні знову дає аскорбінову кислоту (Кретович, 1986).
У клітинах також є аскорбіноген, який являється зв'язаною формою аскорбінової кислоти. Ця сполука найбільш стійка до окислення, однак вітамінна активність його в 2 рази слабкіша за активність аскорбінової кислоти. Дегідроаскорбінова кислота нестійка й при подальшому її окисленні втрачає вітамінні властивості.
Потреба людини в аскорбіновій кислоті в основному задовольняється за рахунок картоплі і капусти, а фрукти і ягоди служать лише допоміжним джерелом.
В покривних тканинах фруктів вміст аскорбінової кислоти вищий. Так в кожурі мандаринів, лимонів, апельсинів, яблук рівень її рівний відповідно 130, 140, 170 і 40 мг/100г, а в плодовій м'якоті мандаринів - 38, лимонів - 66, апельсинів - 55, яблук - 12-13мг/100г. Коливання кількості аскорбінової кислоти в різних сортах фруктів і овочів більше, ніж інших вітамінів (Дунаєвський, 1990).
Аскорбінова кислота являє собою безкольорові кристалики кислого смаку, добре розчиняється в воді, легко руйнується в розчинах, особливо при присутності повітря, світла і слідів міді або заліза (Кретович, 1986). Також можуть бути значні втрати вітаміну при зберіганні овочів і фруктів. В овочах і фруктах аскорбінова кислота має сильнішу біологічну дію, ніж в тваринних продуктах бо знаходиться в контакті з біофлавоноїдами, що посилюють дію цього вітаміну і застерігають його від пошкоджень.
Вітамін В1
N C-СН2 - N
СН3 N НС С - СН2 - СН2ОН
S
Вітамін В1.
Відкрив Казимір Фунг. Входить вітамін В1 до складу коферментів, наприклад до ТДФ - тіаміндифосфат або тіамінпірофосфат, ферментів ліаз. У плодах і овочах міститься десь 0,02 - 0,1мг/100г, а в фруктах трохи менше: 0,01 - 0,06мг/100г (Дунаєвський, 1990). Грає роль в вуглеводневому обміні тварин, рослин і бактерій, так як входить в склад фермента піруватдекарбоксилази, що розчеплює піровиноградну кислоту, яка утворюється при дисиміляції вуглеводів.
В кислому середовищі тіамін стійкий до нагрівання і кип'ятіння, але легко руйнується при нагріванні в нейтральному і лужному середовищі (Кретович, 1986)
3) Вітамін В2. Рибофлавін. Добова норма людини до 2 міліграм. У будову вітаміну входить ізоалоксазинове кільце:
СН2 - (СНOH)3 - СН2ОН
N N O
СН3 N
Вітамін В2.
Входить до складу аеробних дегідрогеназ: ФАД, ФМН, як кофермент. Авітаміноз у людини викликає катаракту. Гіповітаміноз викликає порушення апетиту, слабкість, больові відчуття в слизових рота і ріжучі відчуття в очах. (Кретович, 1986).
У плодоягідних культурах накопичується в малих кількостях. Наприклад, у фруктах в середньому 0,01-0,06 мг/100гр (Дунаєвський, 1990).
4) Вітамін Вс. Фолієва кислота
N СН2 - N - - C
H
NН2 N N
Фолієва кислота.
Вітамін В6 включає декілька біоактивних речовин: параамінбензойну кислоту, глутамінову кислоту, які входять в хімічну будову вітаміну. Вперше фолієва кислота була виділена з лисків шпинату (лат. follium - листок).
Страницы: 1, 2, 3
