Витамины группы D нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в жирах и органических растворителях, в частности, в углеводородных (нетролейном эфире, гексане и др.). Витамины этого ряда устойчивы к высокой температуре, но быстро разрушаются под действием окислителей и минеральных кислот.

Реально биологической активностью обладает не сам витамин D₃, а продукт его гидроксилирования – 1,25-дигидроксихолекальцифе­рол, который в кишечнике и костях регулирует обмен Са²⁺ и фосфора. Солнечные лучи способствуют такому превращению в организме.

При недостатке в организме витамина D развивается заболевание рахит, связанное с уменьшением содержания кальция и фосфора. При этом размягчаются кости, перерождаются мышцы и ткани.

Суточная потребность взрослого человека в витамине D 10-20 мкг. Источники витамина D: печень, рыбий жир, сливочное масло и др. Как и все жирорастворимые витамины, витамин D всасывается в кишечнике и перевариваются вместе с жирами, что требует предварительной эмульгации последних желчными кислотами.

Гипервитаминоз опасен преждевременным окостенением и торможением роста детей.
2.3.3. Витамин Е (токоферол, антистерильный витамин).
Антиоксиданты

Понятие витамин Е объединяет 7 близких по структуре соединения, из которых наиболее важными являются -, - и -токоферолы (от греч. tokos – потомство, phero – несу).

Наибольшей биологической активностью обладает -токоферол.

Токоферолы устойчивы к нагреванию (до 175°С), менее стойки в кислой и щелочной средах.

Недостаток витамина Е в кормах приводит к нарушению половой функции у самок и самцов, возникает мышечная слабость (дистрофия), нарушается функция нервной системы и, в целом, обмена веществ. У человека наблюдается дегенерация печени и нарушение функции клеточных мембран. Предполагается, что витамин Е препятствует окислению липидов в структуре клетки и пуриновых оснований.

Токоферол – природный антиоксидант. Механизм действия антиоксиданта (будь то в живой клетке, в пищевом продукте или в полимерном материале) заключается в том, что, сталкиваясь с активным радикалом ( и др.), электронообогащенное кольцо фенола продуцирует очень стабильный (“ленивый”) феноксильный радикал, который не продолжает цепь радикальных превращений и, таким образом, блокирует процесс окислительной деструкции.

Среднесуточная потребность человека в витамине Е – 10-20 мг.

Источники витамина: растительные масла, семена пшеницы, яйца, мясо и др.

Аналогично ведут себя полиалкилфенолы, многоатомные фенолы и их производные, в том числе пропиловый эфир галловой кислоты (пищевой антиоксидант прогалин Р, или РG), кверцетин и его гликозиды.

Один из глюкозидов кверцетина – рутин – относится к группе витаминов Р. Таннины дубильных веществ представляют собой глюкозу, ацилированную галловой и м-дигалловой кислотами, что сообщает им свойства

антиоксиданта.
2.3.4. Витамин К (филлохинон,
антигеморрагический витамин)

Существует две основные формы витамина – витамин К₁ (филлохинон) и витамин К₂ (монахинон). Они являются производными бензохинона.

В другой модификации – витамине K₂ – боковую цепь составляет шесть изопреновых звеньев, в каждом из которых имеется двойная связь.

Витамин К₁ – маслянистая жидкость (т.пл. 20°С), чувствителен к свету, разрушается при действии ультрафиолетовых лучей. Витамин К₂ кристаллическое вещество (т.пл. 50-52°С).

Витамин К (витамин коагуляции) участвует в образовании белка плазмы крови – протромбина – и обеспечивает нормальную свертываемость крови.

Витамин К в воде не растворяется, что ограничивало использование его в клинике для борьбы с кровотечением. А.В. Паладин синтезировал растворимый в воде заменитель витамина К – викасол (гидросульфитное производное 2-метил-1,4-нафтохино­на).

Витамин К содержится в хлоропластах листьев зеленых растений. Его боковая цепь является остатком высокомолекулярного алифатического спирта фитола, входящего в состав хлорофилла. Витамин К синтезируется микроорганизмами в толстом кишечнике.

2.4. Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение витаминов и проведите их классификацию по признаку растворимости и по биологическому действию. Примеры.

2. Расскажите о биологической роли витаминов-антиоксидантов – витаминов С, А, Е.

3. В основе каких коферментов лежит витамины В5 (РР, ниацин), В2 (рибофлавин) и В3 (пантотеновая кислота)?

4. Какова природа и биологическая роль витаминов В12 и D?
3. фЕРМЕНТЫ, КОФЕРМЕНТЫ, ГОРМОНЫ

В этой главе необходимо рассмотреть следующие основные вопросы:

1. Общая характеристика ферментов.

2. Строение ферментов.

3. Классификация и номенклатура ферментов.

4. Кинетика и механизм действия ферментов.

5. Коферменты.

6. Гормоны, фитогормоны.
3.1. Общая характеристика ферментов

Ферменты (энзимы) – это специфические белковые структуры, которые катализируют биохимические реакции в клетках живого организма. Сами ферменты также синтезируются в клетках.

Ферментативные процессы коренным образом отличаются от обычных химических реакций. Их скорость в 106-1012 раз превышает скорость некатализируемых реакций. Протекают они при умеренных температурах (20-60°С) и нормальном давлении в нейтральных средах (рН 7-7,5).

Ферменты характеризуются высокой субстратной селективностью и специфичностью в отношении катализируемых ими реакций. То есть, фермент катализирует строго определенную реакцию, например, гидролиз сложных эфиров, и обслуживает при этом вполне определенный класс соединений (сложные эфиры).

Высочайшая стереоселективность в отношении субстрата проявляется в том, что, например, превращению может подвергаться алкен только цис -конфигурации – транс-изомер при этом не затрагивается.
3.2. Строение ферментов

Известно более 2000 различных ферментов, из которых порядка 90% не изучены. Выделены в кристаллическом состоянии или в виде гомогенной массы и охарактеризованы более двухсот ферментов.

Молекулярная масса ферментов варьируется в пределах 12 000-1 000 000.

Двухкомпонентные ферменты являются сложными белками, состоящими из белковой компоненты (апофермента) и небелковой части – кофермента, или простетической группы. Весь комплекс называется холоферментом:

Холофермент апофермент + кофермент