Bài giảng Hóa sinh đại cương - Chương 2: Vitamin

2.1. ĐẠI CƢƠNG VỀ VITAMIN • Lịch sử phát hiện ra vitamin • Khái niệm chung về vitamin • Phân loại theo tính hòa tan • Vai trò chung Chƣơng 2: VITAMIN Lịch sử phát hiện ra vitamin • Năm 1753, Lindz (người Anh): ng/nhân gây tử vong cho những người đi biển lâu ngày (cơ thể thiếu một chất, dùng thêm chanh hoặc cam, tránh được bệnh hoại huyết - scorbut). • Năm 1897, Eijkmann (người Hà Lan): ng/nhân gây phù (beri beri). Năm 1911, Funk (người Ba Lan) tách được B1 từ cám gạo. Chất này cần cho sự sống và có nhóm amin trong ph/tử, nên được gọi là vitamin (amin của sự sống; vital: sự sống). Nhiều chất ph/hiện ra sau, tuy ph/tử không có nhóm amin, song khi thiếu chúng đều gây ra những rối loạn về h/động s/lý b/thường, nên cũng được gọi là vitamin. Khái niệm vitamin • Vitamin = hợp chất hữu cơ, ph/tử nhỏ, tự nhiên hoặc tổng hợp, cần với lượng rất nhỏ để giúp cho s/vật h/động bình thường, duy trì và ph/triển. • Kh/niệm vit. chỉ là qui ước. Một chất là vit. của loài này, song có thể không phải là vit. của loài khác (Ascorbic acid là vit. của người và khỉ, nhưng không là vit. của chuột; paraamino- benzoic acid là vit. của nhiều loài, song không là vit. của người). • Vit. chủ yếu được th/vật và VSV t/hợp nên. Người và đ/vật có thể t/hợp được một số, nhưng rất ít, không thoả mãn nh/cầu, phải được c/cấp thêm. • Người và đ/vật có thể nhận tiền vitamin (provitamin): VD, tiền vitamin A là carotene Phân loại theo tính hòa tan • Vit. là những h/chất hữu cơ rất khác nhau về cấu trúc h/học, t/chất v/lý và t/dụng s/lý • Dựa theo tính hòa tan, các vit. được chia thành hai nhóm lớn: - Vitamin tan trong mỡ gồm: A, D, E, K, Q và - Vitamin tan trong nước gồm: các loại B, C, Chức năng sinh học • Nh/cầu không giống nhau ở các đ/vật khác nhau. Không phải mọi đ/vật b/cao đều cần các vit. như nhau. • Nhiều vit. tan trong nước th/gia c/tạo coenzyme. • Các vit. tan trong mỡ có v/trò q/trọng khác nhau: - Vit. A cần cho sự cảm quang của mắt - Vit.D l/quan đến tr/đổi canxi và phospho, v/trò như một hormone - Vit. K có ý nghĩa đối với q/trình đông máu; - Vit.E có t/dụng chống ôxy hoá. 2.2. CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG 2.2.1. Vitamin tan trong mỡ (chất béo) a. Vitamin A (Retinol) Vitamin A1 (dạng retinol) Vitamin A1 (dạng retinal) Vit. A có ch/năng đặc hiệu trong cơ chế cảm quang của mắt. Q/trình thu nhận á/s của mắt ph/thuộc vào 1 loại protein của TB que trong võng mạc là rodopsin Rodopsin cấu tạo gồm 2 phần: opsin và retinal. Khi á/s chiếu vào võng mạc, rodopsin bị ph/giải thành opsin và retinal. Trong tối lại xảy ra q/trình t/hợp lại rodopsin  làm tăng độ nhạy cảm với á/s: b. Vitamin D (Calciferol) • là dẫn xuất của các sterol, trong TN thường gặp ở đ/vật • Có nhiều loại, nhưng hai loại quan trọng nhất là D2 và D3. Vitamin D2 (Ergocalciferol) Vitamin D3 (Cholecalciferol) D2 được tạo nên từ tiền chất là ergosterol (có ở th/vật và VSV). •D3 được tạo ra từ 7- dehydrocholesterol, thường có trong dầu cá. •Trong cơ thể, D3 được tạo ra từ tiền vitamin D dưới da nhờ tia tử ngoại. •Tác dụng: Làm tăng sự hấp thu Ca và P ở vách ruột. Tất cả vit. D có t/dụng phòng và chống còi xương, song hiệu lực không giống nhau. D2 có t/dụng cho người và chuột, không có t/dụng đối với gà con. Trái lại, D3 có t/dụng với gà con, ít t/dụng với người và chuột. c. Vitamin E (Tocopherol) • Có nhiều dạng khác nhau: , , , , - tocopherol •  -tocopherol có hoạt tính cao nhất: • Có tác dụng như chất chống oxy hóa; th/gia điều hoà quá trình sinh sản - khi thiếu vit E, q/trình tạo phôi bị ảnh hưởng, các cơ quan sinh sản bị thoái hoá. d. Vitamin K • Có nhiều loại, là những dẫn xuất của naphtoquinone. • K1 có nhiều ở thực vật, K2 có nhiều ở đ/vật và vi khuẩn, K3 là dạng tổng hợp. • Vitamin K (koagulation: đông máu) cần cho q/trình tổng hợp các yếu tố làm đông máu, có t/d chống chảy máu. Khi thiếu, tốc độ đông máu giảm, máu khó đông. Vit. K còn th/gia v/c đ/tử trong quang phosphoryl hoá của cây xanh và phosphoryl hoá ôxy hoá ở đ/vật. Dẫn xuất naphtoquinon e. Vitamin Q Ubiquinone (dạng ôxy hoá) Ubiqinol (dạng khử) là những dẫn xuất của benzoquinone Th/gia vào q/trình OXHK giữa các dehydrogenase và cyt. b trong chuỗi hô hấp ở ty thể. Ở th/vật, plastoquinone - một hợp chất tương tự ubiquinone, th/gia q/trình quang hợp. n = 6 ÷ 10 Ở đvcv, n = 10 Ở th/vật, n = 6 - 9 2.2. 2. Vitamin tan trong nƣớc a. Vitamin B1 (Thiamine) Trong cơ thể, tồn tại ở tr/thái tự do hay ở dạng coenzyme thiamine pyrophosphate (TPP). TPP là nhóm ghép của các enzyme tham gia chuyển hóa các ketoacid. b. Vitamin B2 (Riboflavin) • Nhân dimetylisoalloxazine k/hợp với gốc ribityl. • Là th/phần của FMN và FAD (nhóm ghép của các dehydrogenase hiếu khí còn gọi là các flavoprotein, của nhiều oxidase th/gia khử nhóm amin của acid amin). c. Vitamin PP (Nicotinic acid, Nicotinamide) • Là nicotinic acid hoặc amide của nó là nicotinamide. Ngoài t/dụng chống Pellagra, còn là th/phần của NAD+ và NADP+ có trong nhiều dehydrogenase d. Vitamin B6 (Pyridoxine) • Tồn tại ở 3 dạng: pyridoxol (hay pyridoxine), pyridoxal và pyridoxamine. • Pyridoxal được h/hoá thành pyridoxalphosphate (PLP) - nhóm ghép của transaminase và decarboxylase chuyển amin và khử carboxyl của các aminoacid. e. Vitamin C (Ascorbic acid) • Tồn tại ở 2 dạng: dạng khử (ascorbic acid) và dạng ôxy hóa (dehydroascorbic acid). • Th/gia nhiều q/trình s/lý q/trọng trong cơ thể: - Các phản ứng ôxy hoá khử - Thiếu vitamin C dẫn đến bệnh hoại huyết (scorbut) - Tăng sức đề kháng với những bất lợi của m/trường