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VITAMINE
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NUTRIZIONE
-Nutrienti ad alta energia
-Micronutrienti
proteinecarboidrati lipidi
vitamineminerali
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Le vitamine sono sostanze organiche essenziali, molte di queste infatti non possono essere sintetizzate dall’organismo
Sono precursori di molti coenzimi
Il fabbisogno di queste sostanze dipende dalla vitamina ed è influenzato da età, sesso, condizioni fisiologiche (allattamento, gravidanza, attività fisica ed alimentazione)
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Alimentazione equilibrata = fabbisogno giornaliero di vitamine coperto
Alimentazione sbagliata (ad esempio poco variata) o anche
disturbi nell’assorbimento = apporto insufficiente di vitamine,
(conseguenza: ipovitaminosi o, in casi estremi, avitaminosi )
Sovradosaggio di vitamine = ipervitaminosi con sintomi di intossicazioni (solo nel caso delle vitamine A e D)
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Le vitamine vengono classificate, in base alla loro solubilità, in vitamine liposolubili e vitamine idrosolubili
• vitamine liposolubili: dal punto di vista chimico appartengono agli isoprenoidi, tra queste ricordiamo le vitamine A, D, E e K
• vitamine idrosolubili: classe variegata di vitamine formata da diversi tipi di molecole dal punto di vista chimico: B1, B2 (riboflavina, nicotinato, pantonenato), B6 B12 , C ed H
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Vitamine solubili nei grassi
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Vitamine solubili nei grassi
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Processi metabolici in cui sono coinvolte le vitamine solubili nei grassi
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Vitamina A o retinolo
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Il gruppo aldeidico del retinale forma una base di Schiff con una lisina presentesulla opsina formando rodopsina il pigmento della visione sensibile alla luce
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La vitamina A è immagazzinata nel fegato e viene trasportata ai tessutilegata a specifiche proteine di trasporto
Carenza di vitamina A: difficoltà nella visione notturna
Carenza grave: cheratinizzazione della cornea e cecità permanente
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Vitamina D
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Poiché l’uomo è in grado di produrre la vitamina D3 a partire dal7-deidrocolesterolo attraverso l’azione della luce del sole sulla pelle la vitamina D non è affatto una vitamina.Il suo meccanismo d’azione la rende un proormone.
1,25 diidrossi- D3 = - nell’intestino induce la sintesi di mRNA per la proteina legante il calcio- nell’osso aumenta l’attività degli osteoclasti che liberano idrossiapatite- nel rene stimola il riasorbimento del calcioCarenza di vitamina D
alterazione della struttura ossea (rachitismo, osteomalacia)
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OMEOSTASI DEL CALCIOcoordinazione tra:
assorbimento del calcionell’intestino
deposizione del calcionelle ossa
escrezione del calcioattraverso i reni
[calcio] nel siero sintesi di 1,25 diidrossi- D3
Ormone paratiroideo (PTH)
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Rachitismo: deficit di vit.D nel bambino- bassi livelli plasmatici di calcio e fosforo- insufficiente mineralizzazione delle ossa- deformità dello scheletro
tipo I: trasmissione di tipo ereditario autosomico recessivodifetto della trasformazione del 25(OH)-D3 25(OH)2-D3
tipo II: trasmissione di tipo ereditario autosomico recessivomutazione che rende inattivo il recettore per la25(OH)2-D3
Osteomalacia: deficit di vitamina D nell’adulto-alterata mineralizzazione dell’osso-ossa strutturalmente deboli
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Vitamina E
L’-tocoferolo è un potente antiossidante
Funzione: protezione degli acidi grassi insaturi delle membrane dall’ossidazione
[-tocoferolo]plasma = globuli rossi maggiormente sensibili ai danni ossidativi
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Vitamina K: naftochinone
E’ essenziale nel processo di coagulazione del sangue
Fonti: frutta, oli vegetali, cereali, carne.
Sintetizzata dai batteri intestinali
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Vitamina K
modificazione post-traduttivaad opera della glutammil carbossilasi
(nei microsomiepatici)
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CH2OH
CH3 CH3CH3 CH3
CH3
CH3
CH3
OH
CH2
CH3
CH3
OCH3CH3
CH3
OH
CH3
H
CH3
3
H
CH3
O
O CH3
4
AA
DD
EE
KK
![Page 21: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/21.jpg)
Vitamine solubili in acqua
![Page 22: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/22.jpg)
Vitamine solubili in acqua
![Page 23: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/23.jpg)
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Le vitamine idrosolubili sono tutte componenti o precursori dei coenzimi (ad eccezione della vitamina C)
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Vitamine solubili in acqua
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Vitamina B1 (Tiammina)
la tiammina pirofosfato (TPP) partecipa come coenzima al trasferimento di gruppi aldeidici attivi, per esempio nella decarbossilazione ossidativa di -chetoacidi e nella formazione e scissione di idrossichetoni. Una mancanza di questa vitamina porta al beriberi, i cui sintomi sono disturbi neurologici, insufficienza cardiaca e atrofia muscolare
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Vitamine solubili in acqua
Psicosi Wernicke-Korsakoff
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La riboflavina o vitamina B2:: è un costituente ed è il precursore sia della flavina mononucleotide (FMN), che della flavina adenina dinucleotide (FAD).
FMN e FAD sono legati covalentemente a varie ossidoreduttasi e servono al trasferimento di elettroni e atomi di idrogeno. Avitaminosi specifiche non sono note.
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I coenzimi flavinici possono esistere in tre differenti stati di ossidazionee per questa loro caratteristica partecipano a reazioni di trasferimento sia di uno che di due elettroni.
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Vitamine solubili in acqua
![Page 31: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/31.jpg)
Vitamina PPLa niacina o acido nicotinico è parte essenziale di due importanti coenzimiNAD+ e NADP+ (niacina= nicotinico, acido e vitamina)
avitaminosi= pellagra(debellata)
Le deidrogenasi trasferiscono uno ione idruroche contiene due elettroni: sono trasportatori di coppie di elettroni
NAD+ e NADP+
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Vitamine solubili in acqua
![Page 33: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/33.jpg)
La piridossina (vitamina B6 ), è costituita da un gruppo di 3 piridine sostituite:
il piridossale, il piridossolo e la piridossamina.
La forma attiva della vitamina B6, il piridossalfosfato.
il piridossalfosfato, è il coenzima più importante del metabolismo degli aminoacidi, nella sintesi dei neurotrasmettitori serotonina e noradrenalina e nella sintesi della sfingosina.
Anche la glicogeno fosforilasi, l’enzima della degradazione del glicogeno, contiene piridossalfosfato.
L’avitaminosi è rara
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Alcune delle reazioni catalizzate dal piridossal 5’ -fosfato
aspartato
![Page 35: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/35.jpg)
Decarbossilazione (piridossalfosfato dipendente)dell’acido glutammico:
![Page 36: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/36.jpg)
Il piridossal fosfato forma una base di Schiff stabile con gli amminoacidiIn tutti gli enzimi dipendenti dal PLP il cofattore è legato, in assenza delsubstrato, al gruppo NH2 di una lisina al sito attivo tramite una base diSchiff
![Page 37: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/37.jpg)
Vitamine solubili in acqua
![Page 38: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/38.jpg)
Acido pantotenico
-costituisce una parte del CoA
-è un componente delle proteinetrasportatrici di acili (ACP)
Struttura del coenzima A
![Page 39: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/39.jpg)
Vitamine solubili in acqua
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Biotina
Agisce come trasportatore di gruppicarbossilici mobili in molte reazionienzimatiche di carbossilazione
La biotina è legata covalentemente all’enzima come gruppo prostetico tramite il gruppo -amminico di un residuo di lisina presente sulla proteina.
=gruppo funzionale
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catena lunga e flessibile della biotina
![Page 42: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/42.jpg)
Nella gluconeogenesi, la conversione del piruvato in PEP richiede l’interventodi 2 enzimi:
l’enzima piruvato carbossilasi è biotina-dipendente.
l’anello di biotina è localizzato all’estremità di un lungo braccio flessibile e si comportacome un trasportatore di CO2
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Vitamine solubili in acqua
![Page 44: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/44.jpg)
Acido folico folati
diidrofolatoreduttasi
R= 7 unità diglutammato
diidrofolatoreduttasi
N10
N5
-CH3 metile-CH2OH idrossimetile-CH2 metilene-
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Acido folico folati
diidrofolatoreduttasi
R= 7 unità diglutammato
diidrofolatoreduttasi
N10
N5
Il THF è accettore e donatore di unità monocarboniose a tutti i livelli di ossidazione del carbonio(ad eccezione della CO2).
L’acido folico è coinvolto nella sintesidei nucleotidi purinici e della timinarichiesti per la sintesi del DNA(antifolici: trimetoprin, metotrexato)
Anemia megaloblastica:presenza nel midollo osseo di celluleprogenitrici ingrossate.La carenza di acido folico provoca unblocco della sintesi degli acidi nucleicicon gravi anomalie ematologiche.
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Vitamine solubili in acqua
![Page 47: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/47.jpg)
Vitamina B12
![Page 48: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/48.jpg)
Vitamina B12 (cobalamina)
-sintetizzata esclusivamente dai microrganismi
-si trova prevalentemente nel fegato, nella carne, nelle uova e nel latte
-non è presente nei prodotti di origine vegetale (una stretta dieta vegetariana può provocarne un deficit)
-viene assorbita solo se la mucosa gastrica secerne il cosiddetto fattore intriseco, una glicoproteina capace di legare la vitamina proteggendola dalla degradazione.
-nel sangue la vitamina è legata ad una proteina specifica, la transcobalamina
-il fegato può immagazzinare la vit. B12
-avitaminosi: anemia perniciosa
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Vit B12 e folato sono coinvolti nella trasformazione dell’omocisteina in metionina. Una mancanza di Vit B12 causa l’interruzione della reazione e unaccumulo di metiltetraidrofolato (trappola del MTHF)
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La vitamina B12 interviene come coenzima in:
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![Page 52: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/52.jpg)
anemia perniciosa: mancanza di IF(intervento chirurgico)
![Page 53: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/53.jpg)
Vitamina C: acido ascorbico
Funzione:
-trasportatore di elettroni
-mobilizza il ferro all’interno del corpo
-migliora le risposte allergiche(stimolazione del sist. immunitario)
-permette il mantenimento del tessutoconnettivo in una forma biologicamenteattiva
-favorisce la cicatrizzazione delle ferite
![Page 54: VITAMINE. NUTRIZIONE -Nutrienti ad alta energia -Micronutrienti proteine carboidrati lipidi vitamine minerali](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062512/5542eb4d497959361e8bb076/html5/thumbnails/54.jpg)
Acido ascorbico= riducente in varie reazioni:
-sintesi del collageno (tappa critica per la formazione dell’osso) dove è necessario per l’idrossilazione di residui di lisina e prolina nel procollageno
-degradazione della tirosina
-sintesi delle catecolamine
-biosintesi degli acidi biliari
Fabbisogno giornaliero: 60 mg
(nell’uomo manca l’enzima gluconolattone ossidasi che catalizza
l’ultima reazione della trasformazione del glucosio in ascorbato)
L’ipovitaminosi C: scorbuto (danni del tessuto connettivo, emorragie e perdita di denti)
O
CH2OH
HOH
OH
OH O
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Acido lipoico: è un trasportatore di gruppi acilici
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L’acido lipoico è presente nella piruvato deidrogenasi e nella-chetoglutarato deidrogenasi (due complessi multienzimatici).
Funzione: accoppiare il trasferimento del gruppo acilico con il trasferimentodi elettroni durante l’ossidazione e la decarbossilazione degli chetoacidi
Non vi è alcuna evidenza che l’acido lipoico sia necessario nella dieta dell’uomo: a rigor di termini non può essere considerato una vitamina
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N
N
N+
S
CH3
OHNH2CH3
N
N
N
NO
O
CH3
CH3
CH2
CH2OH
OHH
H
H OH
OH
N
N N
N
NH
N
OCOO-
CH2
CH2
COO-
OH
NH2
HH
N
COO-
N
NH2
O
NH
OH OH
CH3CH3
O
COO-
BB11
BB22
PteridinaPteridina
PantotenatoPantotenato
Nicotina, Nicotina, NicotinammideNicotinammide
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S
NHNH
COO-
O
O
CH2OH
HOH
OH
OH O
N
CH2OHOH
CH3
O H
BB66
BB1212
CC
HH