Глава 7.
Витамины
1. Производители пищевых продуктов, богатых витаминами, утверждают, в частности, что витамины, полученные из природных источников, полезнее для здоровья, чем синтезированные искусственным путем. Считается, например, что чистая L-аскорбиновая кислота (витамин С) из плодов шиповника полезнее L-аскорбиновой кислоты, синтезированной на химическом заводе.
Различаются ли витамины из этих двух источников? Может ли организм различать витамины из разных источников?
2. Суточная потребность взрослого человека в никотиновой кислоте, составляющая 7,5 мг, уменьшается, если в пище содержится большое количество триптофана.
Что можно сказать о взаимосвязи между никотиновой кислотой и триптофаном на основе этого наблюдения?
3. Куриные яйца можно держать в холодильнике от четырех до шести недель, не опасаясь, что они испортятся. Если же отделить яичные желтки от белков, то они быстро испортятся даже при низкой температуре.
а) Почему портятся желтки?
б) Как Вы объясните тот факт, что наличие яичных белков предотвращает порчу желтков?
в) Какую пользу с биологической точки зрения приносит птицам такой способ защиты яиц?
4. Значительную часть веса растений составляют нерастворимые полисахариды, главный из которых - целлюлоза.
Хотя большинство животных не имеет ферментов, необходимых для переваривания целлюлозы, жвачные (коровы, лошади, козы, овцы) используют микроорганизмы для предварительного переваривания травянистых растений и листьев деревьев.
В отличие от других животных, жвачным необходим в больших количествах кобальт. В Австралии, где содержание кобальта в почве невелико, недостаточность этого элемента вызывает серьезные заболевания.
Объясните, почему жвачным необходим кобальт.
5. Витамины А и D можно применять сразу за один прием в таком количестве, которого достаточно для поддержания их нормального уровня в течение нескольких недель.
Витамины же группы В необходимо применять значительно чаще. Почему?
6. У больных с поврежденными почками, несмотря на нормально сбалансированную диету, часто развивается почечная остеодистрофия - рахитоподобное заболевание, сопровождающееся интенсивной деминерализацией костей.
Какой витамин участвует в минерализации костей? Почему повреждение почек приводит к деминерализации?
7. В некоторых странах Ближнего Востока у людей встречаются случаи недостаточности цинка. Это объясняется тем, что население этих стран употребляет в пищу очень большое количество хлебных злаков, для которых характерно высокое содержание фитиновой кислоты, очень прочно связывающей катионы двухвалентных металлов, особенно ионы Zn2+.
а) Почему употребление хлебных злаков приводит к недостаточности цинка?
б) Недостаточность цинка особенно часто наблюдается в отдаленных деревнях, где люди пекут хлеб из пресного недрожжевого теста.
Объясните это наблюдение.
8. Витамин В2 является составной частью кофермента:
а) пиридоксальфосфата;
б) биотина;
в) никотинамидадениндинукле отида;
г) флавинадениндинуклеотида;
д) тиаминпирофосфата.
9. Выберите правильное утверждение:
а) витамин Е является производныт стеролов;
б) молекула витамина А содержит в качестве структурных элементов изопреноидные фрагменты;
в) витамин Е представляет один из самых сильных природных антиоксидантов;
г) витамин А обладает антиксерофтальмическим действием.
10. Представьте в виде схемы реакцию декарбоксилирования пировиноградной кислоты с участием тиаминпирофосфата.
11. Выразите системой химических уравнений механизм реакции переаминирования аспарагиновой и пировиноградной кислот с участием пиридоксальфосфата.
12. Что представляет собой тиаминдифосфат (тиаминпирофосфат)? Каким образом он реагирует с a -кетокислотными субстратами? Представьте подробно механизмы декарбоксилирования a -кетокислот:
а) до альдегидов,
б) до производных ацилкофермента А.
в) Обрисуйте в общих чертах механизм действия фермента транскетолазы.
13. Какова формула биотина и как он связан с ферментами? Напишите уравнения двух стадий каталитического механизма биотиновых ферментов.
14. Напишите уравнение той реакции в метаболизме пропионовой кислоты, которая зависит от коферментной формы витамина В12.
15. Для больных с тиаминовой недостаточностью характерен целый ряд неврологических симптомов: утрата рефлексов, беспокойство, спутанность сознания.
Объясните, почему недостаточность тиамина отражается на функции мозга.
16. Когда человек переходит на рацион с высоким содержанием белка, у него возникает потребность в витамине В6.
Дайте возможное объяснение этому явлению.
17. Для какого класса ферментов коферментом является тиаминпирофосфат:
а) трансфераз;
б) оксидоредуктаз;
в) гидролаз;
г) лиаз;
д) лигаз?
18. Биотин принимает участие в активации и переносе определенной группы. Укажите, какой именно:
а) ацетильной;
б) метильной;
в) СО2;
г) фосфорильной;
д) аденозильной.
19. Какие коферменты содержат никотиновую кислоту:
а) тиаминпирофосфат;
б) флавинаденинмононуклеотид;
в) никотинамидадениндинуклеотид;
г) пиридоксальфосфат?
20. Какой из перечисленных витаминов содержит в качестве структурных элементов изопреноидные фрагменты:
а) витамин Е;
б) гесперидин;
в) витамин А;
г) никотиновая кислота;
д) витамин Р?
21. Какие витамины являются производными стеролов:
а) витамин В12;
б) витамин D2;
в) витамин D3;
г) филлохинон;
д) витамин А?
22. Какие витамины являются жирорастворимыми:
а) витамин D;
б) витамины группы К;
в) витамины группы В;
г) витамин Е;
д) аскорбиновая кислота;
23. Какие витамины относят к водорастворимым:
а) витамин В1;
б) витамин D3;
в) витамин А;
г) витамин РР;
д) аскорбиновую кислоту;
е) менадион?
24. Какова химическая природа аскорбиновой кислоты:
а) производное стеролов;
б) производное изоаллоксазина;
в) амид пиридин-3-карбоновой кислоты;
г) лактон диенилгулоновой кислоты (2-кето-L-(-)-гулоновокислый-g -лактон);
д) кверцетин?
25. Для какого витамина характерна реакция с 2,6-дихлорфенолиндофенолом, приводящая к обесцвечиванию индикатора:
а) цианкобаламин;
б) пангамовая кислота;
в) филлохинон;
г) аскорбиновая кислота;
д) викасол?
26. Какой из витаминов дает с диазореактивом в щелочной среде желтую окраску, переходящую в розовую:
а) витамин D;
б) рибофлавин;
в) витамин А;
г) витамин В1;
д) рутин?
27. Какой витамин определяется с помощью реакции с гексациано-(III)-ферратом калия (голубая флуоресценция в УФ-лучах):
а) витамин В1;
б) витамин С;
в) рибофлавин;
г) биотин;
д) викасол?
28. Из приведенных выражений выберите правильные:
а) источником витамина Е для человека являются растительные масла, салат, зерновые продукты, различные ткани животных, особенно жировая;
б) суточная потребность в витамине В6 для человека составляет 2-4 мг;
в) витамин В6 является производным стеролов;
г) источником витамина С является преимущественно пища растительного происхождения.
29. Выберите верные утверждения:
а) все витамины содержат аминогруппу;
б) недостаточное поступление в организм витаминов вызывает авитаминоз;
в) при отсутствии витаминов в пище развивается авитаминоз;
г) биотин в тканях содержится преимущественно в связанном с белком состоянии;
д) инозит (биос I) - шестиатомный циклический спирт - производное циклогексана (циклогексанол).
30. Укажите правильные выражения:
а) витамин D широко используется для повышения продуктивности птиц и крупного рогатого скота;
б) каротины широко распространены и синтезируются в организме животных;
в) источником витамина D для человека являются продукты растительного происхождения, в основном фрукты и ягоды.
г) инозит необходим для роста микроорганизмов, нормального развития и жизнедеятельности животных;
д) впервые на важную роль витаминов как добавочных факторов питания указал в 1881 году Н.И.Лунин.
31. Выберите верные фразы:
а) витамин D2 можно получить из плодов шиповника;
б) витамин U содержится в листьях капусты;
в) основным депо витамина В12 в организме является печень;
г) основной источник витамина А - животные продукты;
д) фолиевая кислота впервые была выделена из зерен пшеницы.
32. Выберите правильные сочетания слов и фраз, обозначенных заглавными и строчными буквами:
А. никотинамид.
Б. Тиамин.
В. Рибофлавин.
Г. Пантотеновая кислота.
Д. Пиридоксальфосфат;
а) содержит кольцо тиазола;
б) является составной частью кофермента, способного присоединять и отдавать атомы водорода по изоаллоксазиновому кольцу;
в) синтезируется в организме животных из триптофана;
г) участвует в качестве кофермента в реакциях трансаминирования, декарбоксилирования и рацемизации аминокислот;
д) входит в состав кофермента А.
33. Выберите правильные сочетания слов и фраз, обозначенных заглавными и строчными буквами:
А. Никотиновая кислота.
Б. Пиридоксин.
В. 2-метилнафтохинон-1,4.
Г. Глюкоза;
а) условное название витамина В6, представленного пиридоксалом, пиридоксалем и пиридоксамином;
б) под названием "менадион" (витамин К3) применяется в медицине;
в) антипеллагрический витамин;
г) служит исходным веществом при синтезе витамина С.
34. Коферментом пируватдегидрогеназы является производное одного из витаминов. Укажите, какого именно:
а) пиридоксальфосфат;
б) тиаминпирофосфат;
в) никотинамид;
г) рибофлавинфосфат;
д) тетрагидрофолиевая кислота.
35. Какой витамин необходим для осуществления нормального зрительного акта:
а) витамин А;
б) токоферол;
в) рибофлавин;
г) пиридоксаль;
д) биотин?
36. Какой витамин оказывает влияние на проницаемость капилляров:
а) никотинамид;
б) рибофлавин;
в) пиридоксин;
г) рутин;
д) пангамовая кислота?
37. Отсутствие какого витамина вызывает болезнь, выражающуюся в повышении проницаемости и хрупкости кровеносных сосудов:
а) тиамина;
б) витамина РР;
в) витамина В6;
г) витамина С;
д) витамина Е?
38. Из приведенных предложений выберите правильные:
а) характерным для авитаминоза В6 является заболевание десен, выпадение зубов, структурные изменения хрящей и костей;
б) никотиновая кислота оказывает сосудорасширяющее и детоксицирующее действие;
в) механизм действия витамина D сводится к участию его в углеводном обмене;
г) витамин С в природе находится как в свободном, так и в связанном состоянии, называемом аскорбигеном.
39. Из приведенных предложений выберите правильные:
а) тиаминпирофосфат входит в состав одного из ферментов пентозофосфатного цикла;
б) витамин К является одним из жизненно необходимых для организма;
в) убихинон принимает участие в реакциях трансметилирования;
г) парааминобензойная кислота участвует во многих процессах, в том числе в процессе декарбоксилирования пирувата;
д) парааминобензойная кислота, входя в состав фолиевой кислоты, активизирует процесс синтеза пуринов и пиримидинов, участвует в биосинтезе ДНК и РНК, а также в процессе превращения тирозина в меланин.
40.Химическая структура витамина В6 выражается следующей формулой:
41. Из приведенных предложений выберите правильные:
а) при авитаминозе В6 развивается заболевание пеллагра;
б) витамин Е входит в состав зрительного пурпура - родопсина;
в) полагают, что витамин К является активной группой фермента, принимающего участие в синтезе протромбина;
г) у крыс при авитаминозе В3 (пантотеновая кислота) при беременности наблюдается рассасывание плода;
д) для гипервитаминоза D характерно избыточное поглощение Са в кишечнике.
42. Из приведенных предложений выберите правильные:
а) биологическое действие убихинона состоит в участии его в процессе биологического окисления;
б) токоферолы, витамин Е - вещество, необходимое для нормального размножения;
в) при авитаминозе В1 развивается заболевание бери-бери или полиневрит, в основе которого лежат дегенеративные изменения нервов;
г) наибольшей способностью присоединять атомы водорода обладают атомы азота, находящиеся в 3-м и 5-м положениях молекулы изоаллоксазина;
д) наибольшей способностью присоединять атомы водорода обладают атомы азота, находящиеся в 1-м и 10-м положениях молекулы изоаллоксазина.
43. Укажите верные предложения:
а) витамин С необходим для человека и всех животных без исключения;
б) синтез витамина К микрофлорой кишечника является постоянным поставщиком витамина К для человека и животных;
в) дегидроаскорбиновая кислота образуется при окислении парааминобензойной кислоты;
г) дегидроаскорбиновая кислота - биологически активное вещество, принимающее участие в биосинтезе многих гормонов;
д) одним из сильнейших природных антиоксидантов является витамин Е.
44. Объясните, почему при употреблении в пищу преимущественно кукурузы и малого количества мяса возникает пеллагра - заболевание, обусловленное недостатком никотиновой кислоты?
45. Представьте в виде схемы реакцию декарбоксилирования пирувата с участием тиаминпирофосфата.
46. Назовите витамины, производные которых входят в состав трансфераз и лиаз.
47. Укажите систематическое положение ферментов, для которых коферментами служат производные витамина В6. Какие реакции они катализируют?
48. Недостаток какого витамина вызывает пеллагру? Изобразите формулы коферментов, в состав которых он входит.
49. Напишите структурную формулу и определите значение антицинготного витамина.
50. Объясните природу и физиологическое значение биотина, фолиевой и липоевой кислот. Приведите примеры мультиэнзимов, содержащих эти витамины.
51. Каков механизм участия витамина А в зрительном акте?
52. Полиневрит у голубей. В опытах голуби, содержавшиеся на экспериментальной диете, утрачивали координацию движений и способность удерживать свое тело в равновесии. Уровень пирувата в крови и мозгу этих птиц значительно превышал нормальный. Такое состояние проходило, если голубям давали мясо. Объясните эти наблюдения.
53. Периодичность применения витаминов. Витамины А и D можно применять сразу в один прием в таком количестве, которого достаточно для поддержания их нормального уровня в течение нескольких недель; витамины же группы В необходимо принимать значительно чаще. Почему?
54. Природа и физиологическое значение витаминов группы В.
55. Авидин, белок яичного белка весом 70 кДа, обладает очень высоким сродством к биотину (витамину Н). Он является сильным специфическим ингибитором биотиновых ферментов. Какое из нижеприведенных превращений будет блокироваться при добавлении авидина к клеточному гомогенату?
а) Глюкоза ╝ Пируват.
б) Пируват ╝ Глюкоза.
в) Оксалоацетат ╝ Глюкоза.
г) Глюкоза ╝ Рибозо-5-фосфат.
д) Пируват ╝ Оксалоацетат.
е) Рибозо-5-фосфат ╝ Глюкоза.
Какие симптомы биотиновой недостаточности Вы знаете?
56. При длительном приеме сульфаниламидов или антибиотиков у человека может возникнуть гиповитаминоз В6. Чем это обусловлено?
а) Нарушением включения витамина в кофермент.
б) Недостатком витамина в пище.
в) Нарушением всасывания витамина.
г) Подавлением микрофлоры кишечника.
57. Гипоэнергетическое состояние может возникнуть вследствие дефицита витамина В1.
а) Объясните, какие реакции общего пути катаболизма нарушаются при гиповитаминозе В1.
б) Выпишите эти реакции, назовите участвующие в них ферменты и коферменты.
в) Улучшится ли состояние больных гиповитаминозом В1 при увеличении в их пищевом рационе углеводов? Ответ поясните.
58. Гиповитаминоз В1 часто наблюдается у больных алкоголизмом и является следствием нарушения питания, поскольку основную массу калорий (50%) они получают при окислении спирта. Симптомами гиповитаминоза В1 являются расстройства нервной системы, психозы, потеря памяти (синдром Вернике-Корсакова).
Почему к дефициту В1 особенно чувствительны клетки нервной системы?
59. Какие последствия может иметь недостаток витамина С в организме? Выберите правильные утверждения.
а) Снижение активности пролилгидроксилазы фибробластов.
б) Уменьшение прочности структуры коллагена.
в) Повышение количества оксипролина в коллагене.
г) Снижение количества оксипролина в коллагене.
д) Уменьшение скорости гликозилирования оксипролина.
е) Увеличение количества водородных связей между полипептидными цепями коллагена.