Біохімія вітамінів
(Біохімія вітамінів)

Загальна кількість годин та кредитів ECTS: 108/3


Лекційних: 12
Практичних: 12
Самостійна робота: 74/81
Індивідуальна робота: 10/3
Форма підсумкового контролю: залік

Курс знаходиться в режимі тестування. Запис студентів дозволений з 1.09.2011р. Форма контролю у 2011 році залишається аудиторною. Тести цього курсу використовуються з навчальною метою.

Програма зі спецкурсу «Біохімія вітамінів» для вищих навчальних закладів освіти України ІІІ-IV рівнів акредитації складена для спеціальності «Біохімія» 8.070403 у відповідності з освітньо-кваліфікаційними характеристиками (ОКХ) і освітньо-професійними програмами (ОПП) підготовки фахівців і експериментальним навчальним планом, розробленим на засадах кредитно-модульної системи навчання. Вивчення спецкурсу «Біохімія вітамінів» здійснюється протягом І семестру 5-го року навчання. Програма структурована на модулі, змістові модулі та навчальні елементи.

 

1.1. Мета викладання дисципліни

Мета спецкурсу – сформувати комплексні знання про вітаміни як есенціальні низькомолекулярні біологічно активні речовини, які забезпечують нормальне протікання біохімічних та фізіологічних процесів в організмі.

1.2. Компетенції, якими має оволодіти студент у процесі вивчення дисципліни

На основі вивчення спецкурсу студент повинен знати та розуміти особливості структури вітамінів як попередників коферментів, прогормонів та речовин з антиоксидантною активністю; молекулярні системи їх транспорту і трансмембранного переносу; напрямки їх метаболічних перетворень та залучені ензимні системи.

Студент повинен вміти класифікувати вітаміни та їх метаболічно активні форми за структурою та природою функціональної активності; аналізувати та інтерпретувати молекулярні механізми метаболічної активності вітамінів; використовувати набуті теоретичні знання для постановки і вирішення практичних завдань.

Історія відкриття вітамінів та розвитку вітамінології. Загальне уявлення про вітаміни. Поняття авітамінози, гіповітамінози та гіпервітамінози. Класифікація вітамінів. Вітаміноподібні речовини.

Водорозчинні вітаміни. Вітамін В1 - тіамін. Розповсюдження у природі, добова потреба для людини. Фізико-хімічні властивості. Симптоми авітамінозу В1, хвороба «бері-бері». Активна форма вітаміну – тіамінпірофосфат (ТПФ). Механізм реакції, що каталізуються за участі ТПФ – декарбоксилювання та окисне декарбоксилювання α-кетокислот, транскетолазні реакції. Визначення тіаміну флуориметричним методом.

Вітамін В2 – рибофлавін. Хімічна будова та властивості. Розповсюдження в природі та добова потреба. Гіпо- та авітаміноз. Біологічна роль вітаміну. Будова, властивості та синтез флавінових коферментів – ФМН і ФАД, їх участь в окисно-відновних реакціях. Ферменти, що містять ФАД та ФМН: оксидази амінокислот, ксантиноксидоза та ін. Механізм окислення та відновлення флавінових коферментів. Методи визначення рибофлавіну.

Вітамін В5 (РР, нікотинова кислота, нікотинамід, ніацин). Характерні ознаки авітамінозу – пелагри. Розповсюдження у природі та синтез з триптофану. Біологічна роль вітаміну, будова, властивості та синтез НАД і НАДФ. Окисно-відновш реакції, що каталізуються дегідрогеназами за участі нікотинамідних коферментів.

Вітамін В3 – пантотенова кислота. Будова вітаміну та кофермента А (КоА). Участь КоА в основних біохімічних процесах: окисленні та синтезі вищих жирних кислот, біосинтезі фосфоліпідів, стероїдних гормонів тощо. Розповсюдження у природі, ознаки недостатності вітаміну.

Вітамін В6 – антидерматитний. Будова піридоксину, піридоксалю та піридоксаміну. Характерні прояви недостатності вітаміну, розповсюдження в природі. Піридоксальфосфат і піридоксамінфосфат як коферменти. Механізм реакції декарбоксилювання амінокислот та утворення біогенних амінів. Механізм реакції трансамінування. Клінічне значення визначення активності трансаміназ. Ізоніазид як антогоніст вітаміну.

Вітамін Н – біотин. Біотинзвʼязуючий білок авідин. Біологічна роль вітаміну в реакціях карбоксилювання. Піруваткарбоксилаза. Розповсюдження у природі. Фолієва кислота. Будова та властивості. Прояви недостатності вітаміну, Коферментні функції тетрагідрофолієвої кислоти (ТГФК) – перенесення одновуглецевих залишків. Роль ТГФК в біосинтезі метіоніна, тиміна, пуринових нуклеотидів. Антагоністи фолієвої кислоти як протипухлинні препарати.

Вітамін В12 – кобаламін. Будова вітаміну. Особливості всмоктування вітаміну в тонкому кишечнику. Транскобаламіни. Біологічна роль, будова В12-коферментів. Реакції трансметилювання та ізомеризації за участі метил- та дезоксиаденозилкобаламіну. Розповсюдження у природі.

Вітамін С – аскорбінова кислота. Історія відкриття вітаміну, боротьба з цингою. Характерні ознаки недостатності вітаміну. Будова та властивості, окислення в дегідроаскорбінову кислоту. Синтез вітаміну С з глюкози. Участь вітаміну С в окисно-відновних процесах, реакція гідроксилювання лізину і проліну при синтезі колагену, синтезі гормонів кори наднирників. Розповсюдження в природі та добова потреба для людини.

Вітамін Р – біофлавоноїди. Структура рутину та цитрину. Біологічна роль. Основні джерела.

Жиророзчинні вітаміни. Вітаміни групи А – ретиноїди. Симптоми недостатності вітаміну А у людини і тварини. Синтез каротинів в рослинах. Синтез вітаміну А з каротинів. Ретинолзв'язуючі білки. Біологічна роль ретиналю в процесі світловідчуття. Будова родопсину. Регуляція диференціації клітин ретиноєвою кислотою. Гіпервітамінози А. Розповсюдження в природі й добова потреба.

Вітаміни групи D. Будова вітаміну D2 – ергокальциферолу і D3 – холекальциферолу. Синтез вітамінів. Симптоми недостатності вітаміну D. Біологічна роль. Утворення активних метаболітів – 1,25-диоксихолекальциферола і 24,25-диоксихолекальциферола в печінці та нирках. Участь активних метаболітів у регуляції процесів всмоктування Са і Р в кишечнику, резорбції кісткової тканини та реабсорбції Са і Р в ниркових канальцях. Розповсюдження в природі і добова потреба.

Вітаміни групи К. Будова вітамінів К1 – філохінону та К2 – менахінону. Участь вітамінів К в процесах зсідання крові. Синтетичний аналог вітаміну К – вікасол. Антивітамін К – дикумарол. Розповсюдження в природі і добова потреба.

Вітаміни групи Е. Будова токоферолів. Авітаміноз Е. Біологічна роль вітаміну. Вітамін Е – головний природний антиоксидант. Розповсюдження в природі і добова потреба.

Вітаміноподібні речовини, їхнє значення в обміні речовин. Параамінобензойна кислота, холін, інозитол, оротова кислота, пангамова кислота, ліпоєва кислота.

Завдання курсу - наукове ознайомлення студентів з теоретичними та практичними основами дисципліни, показати різноманітні грані даної науки.