Введение

     Витамины, группа незаменимых для организма  человека и животных органических соединений, обладающих очень  высокой  биологической  активностью, присутствующих в ничтожных  количествах в продуктах питания, но имеющих огромное значение для  нормального обмена веществ  и  жизнедеятельности. Основное их количество поступает в организм с пищей, и только некоторые синтезируются в кишечнике обитающими в нём полезными  микроорганизмами, однако и в этом случае их бывает не всегда достаточно. [7]

       В человеческом организме большинство витаминов играют роль коферментов, они помогают ферментам быстрее и эффективнее выполнять свои функции. Витамины являются незаменимыми компонентами специфических ферментов, участвующих в метаболизме и других специализированных реакциях. Они, участвуя во всех метаболических процессах человеческого организма, имеют большое значение для коррекции обменных процессов.

       Витамины  в  большой степени  обеспечивают нормальное функционирование  нервной системы, мышц и других  органов и многих физиологических систем. От  уровня витаминной обеспеченности питания зависит уровень умственной и физической работоспособности, выносливости  и  устойчивости организма к влиянию неблагоприятных факторов внешней среды, включая инфекции и действия токсинов. [8]

     Потребность в витаминах зависит от возраста, пола, физической активности, наличия  хронических заболеваний, уровня обмена веществ.

     Многие  витамины быстро разрушаются и не накапливаются в организме в  нужных количествах, поэтому человек  нуждается в постоянном поступлении их с пищей.

     Науке в настоящее время известно большое  количество витаминов, но в работе рассмотрены  только основные, имеющие особое значение в питании человека.

     Цель  курсовой работы – исследование основных групп витаминов и их влияние  на организм человека Задачи: ознакомиться с классификацией витаминов; изучить их строение и функции; рассмотреть болезни, вызванные недостатком витаминов.

      1. История открытия витаминов

     Человечество  с древнейших времен, даже не подозревая о существовании витаминов, сталкивалось с проявлением витаминной недостаточности и заболеваниями, обусловленными дефицитом витаминов. Эмпирически, путем проб и ошибок, были найдены способы помощи людям, страдавшим теми или иными авитаминозами.  
Впервые вывод о существовании неизвестных веществ, абсолютно необходимых для жизни, сделал Николай Лунин в 1880 г. В своей диссертационной работе, выполненной в Дерптском (ныне Тартуском) университете, он обнаружил, что мыши не могут выжить, питаясь искусственной смесью из белка, жира, сахара и минеральных солей.

     В 1889 г. голландский врач Х.Эйкман обнаружил  у кур заболевание, сходное с  бери-бери. Болезнь вызывалась при  питании полированным рисом. Через  несколько лет норвежские ученые сумели вызвать у морских свинок экспериментальную цингу и показать, что она также связана с недостатком питания.

     К 1910 г. был накоплен достаточный материал для открытия витаминов. И в 1911–1913 гг. произошел прорыв в этом направлении. За очень короткое время появилось  большое число работ, заложивших основы учения о витаминах. В 1910 г. директор Листеровского института в Лондоне Ч.Дж. Мартин поручил молодому поляку К. Функу заняться выделением вещества, которое предотвращает от бери-бери. Мартин полагал, что это – какая-то незаменимая аминокислота. Но Функ, проанализировав литературу и проделав ряд предварительных опытов, пришел к выводу, что активным веществом является простое азотсодержащее органическое основание (амин), и применил методы исследования, разработанные для таких соединений.

     В 1911 г. Функ сделал первое сообщение о выделении кристаллического активного вещества из рисовых отрубей. Затем он получил аналогичный препарат также из дрожжей и некоторых других источников. Год спустя подобный препарат получили и японские ученые. Как выяснилось впоследствии, эти препараты не были индивидуальным химическим веществом, но проявляли активность на голубях в дозах 4–5 мг.

     Функ  назвал открытое им вещество "витамин" (vitamine): от латинского vita – жизнь и "амин" (amine) – класс химических соединений, к которому принадлежит это вещество. Большая заслуга Функа состоит также в том, что он обобщил данные по таким болезням, как бери-бери, цинга, пеллагра и рахит, и заявил, что каждая из этих болезней вызывается отсутствием специфического вещества. Он считал, что эти вещества составляют особую химическую группу азотистых соединений, поэтому дал им всем обобщающее название "витамины". Статья Функа под названием "Этиология болезней недостаточности" (The etiology of the deficiency diseases) вышла в июне 1912 г. Два года спустя Функ издал монографию под названием "Витамины".

     Почти одновременно с вышеупомянутой статьей  Функа, в июле 1912 г., была опубликована большая работа известного английского  биохимика Ф.Г. Хопкинса. В тщательно  проведенном эксперименте на крысах он доказал, что для роста животных необходимы вещества, присутствующие в молоке в небольших количествах, при этом их действие не связано с улучшением усвояемости основных компонентов пищи, т.е. они имеют самостоятельное значение. Функ знал о работе Хопкинса еще до выхода этой статьи, в своей статье он предполагал, что открытые Хопкинсом факторы роста также являются витаминами.

     Дальнейшие  успехи в развитии учения о витаминах  связаны в первую очередь с  работами двух групп американских ученых: Т.Б. Осборна–Л.В. Менделя и Э.В. Мак-Коллума–М.Дэвис. В 1913 г. обе группы пришли к выводу, что в некоторых жирах (молочном, рыбьем, жире яичного желтка) содержится фактор, необходимый для роста. Два года спустя, под влиянием работ Функа и Хопкинса и избавившись от экспериментальных ошибок, они убедились в существовании еще одного фактора – водорастворимого. Жирорастворимый фактор не содержал азот, поэтому Мак-Коллум не стал использовать термин "витамин". Он предложил называть активные вещества "жирорастворимый фактор А" и "водорастворимый фактор В".

     Вскоре  выяснилось, что "фактор В" и препарат, полученный Функом, взаимозаменяемы, а "фактор А" предотвращает ксерофтальмию  и рахит. Родство витаминов и  факторов роста стало очевидным. Был получен еще один фактор –  противоцинготный. Возникла необходимость упорядочить номенклатуру.

     В 1920 г. Дж. Дреммонд скомбинировал термины  Функа и Мак-Коллума. Для того, чтобы не привязывать витамины к  определенной химической группе, он предложил  опустить концевое "e", и с тех  пор этот термин на языках, использующих латинский алфавит, пишется vitamin. Дреммонд также решил сохранить буквенное обозначение Мак-Коллума: в результате появились названия "витамин А" и "витамин В". Противоцинготный фактор получил имя "витамин С".

     К концу 20-х витаминология была признана самостоятельной наукой, о чем свидетельствует присуждение в 1929 г. Нобелевской премии Х. Эйкману и Ф. Гопкинсу.

     В настоящее время открыто и  изучено большое количество витаминов  и витаминоподобных веществ.

     Многие  ученые внесли свой вклад в это открытие. И все же наиболее весомым, по-видимому, можно считать вклад Н.И. Лунина, Х. Эйкмана, К. Функа и Ф.Г. Хопкинса.

      2. Классификация витаминов

     Витамины  — незаменимые сложные органические вещества разнообразной структуры, являющиеся биологическими катализаторами химических реакций или реагентами фотохимических процессов, протекающих в живой клетке, участвующие в обмене веществ преимущественно в составе ферментных систем, причем в организм человека и животных витамины поступают только из внешней среды (непосредственно, в составе ферментов и коферментов или в виде провитаминов). Организм человека и животных не синтезирует витамины или синтезирует в недостаточном количестве и поэтому должен получать их в готовом виде с пищей. Витамины обладают исключительно высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольших количествах от нескольких мкг до нескольких мг в день. [1]

     По  мере открытия отдельных витаминов  они обозначались буквами латинского алфавита и назывались в зависимости  от их биологической роли, например витамин Е — токоферол (по гречески «токос» — деторождение, «феро» — несущий),   витамин   А — аксерофтол   (ксерофтальмия — глазное заболевание) и т. п. В дальнейшем пришлось буквенные обозначения расширить, так как выделялись новые индивидуальные   вещества близкого, аналогичного  или нового  биологического  характера;  поэтому к буквам были присоединены цифровые обозначения. В результате, например, вместо одного наименования «витамин В» в настоящее время для обозначения различных «витаминов комплекса В» использованы наименования от «витамина B₁» до «витамина В₁₅» и далее. [5] Буквенная классификация некоторых витаминов представлена в таблице 2.1. 

Таблица 2.1. Буквенная классификация витаминов.

     После установления химической структуры  витаминов их тривиальные наименования стали приобретать химический смысл, например тиамин, рибофлавин, пиридоксаль, птероил-L-глутаминовая кислота и т. д. Затем оказалось, что ряд давно известных органических веществ обладает свойствами витаминов; к ним относятся никотиновая кислота, никотинамид, т. е. химические соединения с давно установившимися наименованиями. [5]

     Химическая  классификация витаминов рассмотрена  в таблице 2.2. 

Таблица 2.2. Химическая классификация витаминов на основе классификации органических соединений.

     Помимо  буквенной классификации, применяется физическая классификация витаминов, разделяющая их на две большие группы по признаку растворимости в воде или жирах. (Схема 2.1.) 
 
 
 
 

Схема 2.1.