CHƯƠNG 1 - Hoá sinh học là ngành khoa học nghiên cứu thành phần hoá học của cơ thể sống và những quá trình chuyển hoá hoá học của các chất và của năng lượng trong quá trình hoạt động sống xảy ra trong cơ thể của chúng. - Tính chất và phương hướng của hoá sinh học là nghiên cứu trên cơ thể sống, tìm ý nghĩa chức phận của tất cả mọi thành phần, mọi sản phẩm chuyển hoá, trên cơ sở đó, tìm hiểu sâu về: 8 + Mối liên quan giữa quá trình hoá học và sinh vật học. + Mối liên quan giữa cấu trúc và chức năng sống của các cơ quan trong cơ thể. + Cơ chế điều hoà toàn bộ quá trình sống.
Trình bày đối tượng và nhiệm vụ của hoá sinh. Phân tích thành phần hoá học của cơ thể sống. Mối quan hệ của hoá sinh với các ngành khoa học của sinh học, nông nghiệp và y học diễn ra như thế nào? CHƯƠNG 2: VITAMIN Thời gian: 5 (TL:1; TH: 4) giờ Mã chương: 02 GIỚI THIỆU Vitamin là hợp chất hữu cơ rất cần thiết cho sự trao đổi chất, là dưỡng chất vô cùng quan trọng mà tự cơ thể không thể sản sinh đủ mà phải bổ sung từ thức ăn hàng ngày. Vitamin đóng vai trò rất quan trọng trong sự sống của con người.
Vitamin tham gia vào quá trình chuyển hoá năng lượng của cơ thể, tổng hợp, sử dụng và chuyển hoá các chất dinh dưỡng, vitamin có nhiều loại và có vai trò khác nhau trong cơ thể. Để hiểu rõ vai trò, chức năng, nguồn cung cấp các loại vitamin, chương này chúng ta sẽ nghiên cứu. MỤC TIÊU - Phân biệt được vitamin tan trong nước và vitamin tan trong chất béo. - Trình bày được cấu tạo, vai trò sinh học và nguồn cung cấp các loại vitamin.
- Trình bày được tác dụng của từng loại vitamin. - Mô tả được cách tiến hành làm các thí nghiệm. - Quan sát và giải thích được các hiện tượng thí nghiệm. 9 - Chấp hành nghiêm túc nội qui PTN và những qui định của giảng viên.
Trung thực với kết quả thí nghiệm. - Rèn luyện khả năng tự học, tự nghiên cứu và phân tích các vấn đề liên quan đến vitamin. - Hình thành được tính cẩn thận, tỷ mỉ, chính xác, trung thực, an toàn lao động, vệ sinh môi trường. Vitamin tan trong nước 1.
Vitamin B1 (Thiamin) Vitamin B1 là loại vitamin rất phổ biến trong thiên nhiên, đặc biệt trong cám gạo, ngô, mầm lúa mì, gan, thận, tim, não, nhất là ở nấm men. Trong đó cám gạo có hàm lượng Vitamin B1 cao nhất. Vitamin B1 được tách ra ở dạng tinh thể vào năm 1912 và xác định được cấu trúc hoá học của nó. Vitamin B1 là cám gạo, ngô, lúa mì, Thiamin (Vitamin B1) Vitamin B1 bền trong môi trường acid, còn trong môi trường kiềm nó rất dễ bị phân huỷ khi đun nóng.
Trong cơ thể, B1 có thể tồn tại ở trạng thái tự do hay ở dạng Thiamin pyrophosphate. Thiamin pyrophosphate là dạng B1 liên kết với H3PO4 và có vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của cơ thể. Thiamin pyrophosphate là coenzyme xúc tác cho quá trình phân giải các ceto acid như pyruvic acid, oxaloacetic acid. Vì vậy khi thiếu Vitamin B1 sự chuyển hoá các ceto acid bị ngừng trệ làm cho cơ thể tích luỹ một lượng lớn các ceto acid làm rối loạn trao đổi chất và gây nên các trạng thái bệnh lý nguy hiểm.
Vitamin B1 hoà tan tốt trong môi trường nước và chịu nhiệt khá nên không bị phân huỷ khi nấu nướng. B1 được tổng hợp chủ yếu ở thực vật và một số vi sinh vật. Người và động vật không tổng hợp được B1 mà phải nhận từ nguồn thức ăn. 10 Khi thiếu B1 có thể phát sinh bệnh beri-beri, còn gọi là bệnh tê phù, do quá trình trao đổi chất bị rối loạn.
Nhu cầu Vitamin B1 phụ thuộc vào điều kiện nghề nghiệp, vào trạng thái sinh lý của cơ thể, vào lứa tuối. Nhu cầu hàng ngày của người lớn là 1-3mg, của trẻ em 0,5-2mg. Vitamin B2 (Riboflavin) Vitamin B2 là dẫn xuất của vòng Isoalloxazin, thuộc nhóm flavin. Trong cơ thể B2 liên kết với H3PO4 tạo nên coenzyme FMN và FAD là những coenzyme của hệ enzyme dehydrogenase hiếu khí.
Ở trạng thái khô Vitamin B2 bền với nhiệt và acid. Vitamin B2 có nhiều trong nấm men, đậu, thịt, sữa, gan, trứng. Khi thiếu Vitamin B2 sự tổng hợp các enzyme oxi hoá khử bị ngừng trệ làm ảnh hưởng đến quá trình oxi hoá khử tạo năng lượng cho cơ thể. Đồng thời khi thiếu Vitamin B2 việc sản sinh ra các tế bào của biểu bì ruột cũng bị ảnh hưởng gây nên sự chảy máu ruột hay rối loạn hoạt động của dạ dày, ruột.
Vitamin B2 còn giúp cơ thể kháng khuẩn tốt hơn. Nhu cầu Vitamin B2 hàng ngày của một người khoảng 2-3mg. Vitamin PP (Nicotinic acid, nicotinamid) Vitamin PP là nicotinic acid và amid của nó là nicotinamid. Nicotinic acid Nicotinamid Vitamin PP là thành phần của coenzyme NAD, NADP có trong các enzyme thuộc nhóm dehydrogenase kỵ khí.
11 Vitamin PP giúp cơ thể chống lại bệnh pellagra (bệnh da sần sùi). Khi mắc bệnh pellagra sẽ dẫn đến sưng màng nhầy dạ dầy, ruột, sau đó sưng ngoài da. Vitamin PP dạng nicotinic acid bền với nhiệt, acid và cả kiềm nên khó bị phân huỷ, còn ở dạng nicotinamid lại kém bền với acid và kiềm. Vitamin PP không bị biến đổi khi nấu nướng nên thức ăn giữ được hàm lượng PP qua xử lý.
Vitamin PP có nhiều trong gan, thịt nạc, tim, đặc biệt là nấm men. Nếu cơ thể thiếu Vitamin PP sẽ ảnh hưởng đến các quá trình oxi hoá khử. Vitamin PP có tác dụng ngăn ngừa bệnh ngoài da, sưng màng nhầy ruột, dạ dày. Hàng ngày nhu cầu của một người khoảng 15-25mg Vitamin PP.
Vitamin B6 (Pyridoxin) Vitamin B6 tồn tại trong cơ thể ở 3 dạng khác nhau: Piridoxol, Pyridoxal, Pyridoxamine. Ba dạng này có thể chuyển hoá lẫn nhau Pyridoxol Vitamin B6 là thành phần coenzyme của nhiều enzyme xúc tác cho quá trình chuyển hoá amino acid, là thành phần cấu tạo của phosphorylase. Vitamin B6 có nhiều trong nấm men, trứng, gan, hạt ngũ cốc, rau quả. Nếu thiếu Vitamin B6 sẽ dẫn đến các bệnh ngoài da, bệnh thần kinh như đau đầu, bệnh rụng tóc, rụng lông.
Hàng ngày mỗi người lớn cần 1,5-2,8 mg, với trẻ em cần 0,5-2mg Vitamin B6. Vitamin C (Ascorbic acid) Vitamin C là ascorbic acid. Trong cơ thể Vitamin C tồn tại ở 2 dạng: dạng khử là ascobic acid và dạng oxy hoá là dehydro ascobic. 12 Ascorbic acid Dehydro ascorbic acid Vitamin C tham gia nhiều quá trình sinh lý quan trọng trong cơ thể: - Quá trình hydroxyl hoá do hydroxylase xúc tác.
- Duy trì cân bằng giữa các dạng ion Fe+2/Fe+3, Cu+/Cu2+ - Vận chuyển H2 trong chuỗi hô hấp phụ. - Làm tăng tính đề kháng của cơ thể đối với những điều kiện không thuận lợi của môi trường, các độc tố của bệnh nhiễm trùng, làm giảm các triệu chứng bệnh lý do tác dụng của phóng xạ. Ngoài ra Vitamin C còn tham gia vào nhiều quá trình khác có vai trò quan trọng trong cơ thể. Vitamin C có nhiều trong các loại rau quả tươi, nhất là trong các loại quả có múi như cam, chanh, bưởi.
Nhu cầu hàng ngày cần 70- 80mg/người. Nếu thiếu Vitamin C sẽ dẫn đến bệnh hoại huyết, giảm sức đề kháng của cơ thể, bị bệnh chảy máu răng, lợi hay nội quan (bệnh scorbutus). Vitamin B12 (Cyanocobalamin) Vitamin B12 có cấu tạo phức tạp, trong thành phần có chứa nhóm CN, CO, amin. Thành phần chính của Vitamin B12 là nhóm porphyrin.
Vitamin B12 giúp cho việc tạo huyết cầu tố và hồng cầu. B12 tham gia các quá trình tổng hợp nucleotide nhờ xúc tác các phản ứng metyl hoá các base Nitơ. Thiếu B12 sẽ gây bệnh thiếu máu ác tính. Ngoài các loại Vitamin trên, trong nhóm Vitamin tan trong nước còn một số Vitamin khác như Vitamin B5, Vitamin Bc, Vitamin H.
Vitamin tan trong chất béo 2. Vitamin A (retinol) Vitamin A có 2 dạng quan trọng là A1 và A2. Vitamin A được hình thành từ β.caroten là tiền Vitamin A.caroten tạo thành 2 phân tử Vitamin A. 13 Vitamin A có nhiều trong dầu cá, lòng đỏ trứng.
Trong thực vật có nhiều tiền Vitamin A (β.caroten) nhất là trong củ cà rốt, quả cà chua, quả gấc,. Vitamin A có vai trò quan trọng trong cơ chế tiếp nhận ánh sáng của mắt, tham gia vào quá trình trao đổi protein, lipid, saccharide. Thiếu Vitamin A sẽ bị bệnh quáng gà, khô mắt, chậm lớn, sút cân, giảm khả năng đề kháng của cơ thể đối với các bệnh nhiễm trùng. Nhu cầu Vitamin A hàng ngày đối với người lớn 1-2mg, trẻ em dưới 1 tuổi 0,5-1mg.
Vitamin D Trong cơ thể tồn tại nhiều loại Vitamin D, trong đó quan trọng nhất là dạng D2 và D3. Các Vitamin D là dẫn xuất của các sterol. Trong cơ thể Vitamin D được tạo ra từ tiền Vitamin D có sẵn dưới da nhờ ánh sáng mặt trời có tia tử ngoại. Thiếu hoặc thừa Vitamin D đều ảnh hưởng đến nồng độ photpho và canxi trong máu.
Thiếu Vitamin D trẻ em dễ bị bệnh còi xương, ở người lớn bị bệnh loãng xương. Vitamin D có nhiều trong dầu cá, mỡ bò, lòng đỏ trứng. Tiền Vitamin D có sẵn trong mỡ động vật. Hàng ngày mỗi người cần khoảng 10-20mg, trẻ em dưới 30 tháng cần nhiều hơn: 20-40mg.
Vitamin E (Tocopherol) Vitamin E có nhiều dạng khác nhau. Các dạng khác nhau này được phân biệt bởi số lượng và vị trí của các nhóm metyl gắn vào vòng thơm của phân tử. Trong các loại Vitamin E, dạng α -tocopherol có hoạt tính cao nhất: 14 α - Tocopherol Vitamin E có nhiều ở các loại rau xanh, nhất là xà lách, ở hạt ngũ cốc, dầu thực vật, gan bò, lòng đỏ trứng, mầm hạt hoà thảo. Vitamin E có tác dụng như chất chống oxi hoá nên có tác dụng bảo vệ các chất dễ bị oxi hoá trong tế bào.
Vitamin E còn có vai trò quan trọng trong sinh sản. Nhu cầu Vitamin E hàng ngày khoảng 20mg cho một người lớn. Vitamin K Có nhiều loại Vitamin K, với công thức tổng quát là: Vitamin K cần cho quá trình sinh tổng hợp các yếu tố làm đông máu (prothrombin) cho nên Vitamin K là Vitamin chống chảy máu, thiếu Vitamin K tốc độ đông máu giảm, máu khó đông. Vitamin K có nhiều trong cỏ linh lăng, bắp cải, rau má, cà chua, đậu, ngũ cốc, lòng đỏ trứng, thịt bò.
Thường ở người khoẻ mạnh, vi khuẩn đường ruột có khả năng cung cấp đủ Vitamin K cho nhu cầu của cơ thể, chỉ cần bổ sung thêm khoảng 0,2- 0,3mg/ngày/người. Vitamin F Vitamin F là các acid béo không no như linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid. Vitamin F có tác dụng nuôi da, tiêu mỡ.