Влияние фолиевой кислоты на синтез аминокислот, повышающих иммунитет

VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Влияние фолиевой кислоты на синтез аминокислот, повышающих иммунитет

Наплеенкова Ю.И. 1
1ГБПОУ ДЗМ «МК №6»
Максименко Е.Ю. 1
1ГБПОУ ДЗМ «МК №6»
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

«Человек - высший продукт природы.

Но для того чтобы наслаждаться сокровищами природы,

человек должен быть здоровым»

И.П. Павлов

Жизнь - это адаптация организма к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. В ответ на воздействие внешней среды развиваются адаптационно-приспособительные механизмы.

У человека адаптация выступает как свойство организма, которое обеспечивается автоматизированными саморегулирующимися системами – сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной и др. В каждой из этих систем несколько уровней адаптации – от субклеточного до органного. Все они повышают жизнестойкость, устойчивость системы к факторам среды.

Иммунитет – это слово (от лат. immunitas), которое означает освобождение или избавление от чего-либо, т.е. иммунитет – это комплекс защитных механизмов, которые помогают организму сохранить себя, защитив его от внешних и внутренних врагов.

Для того чтобы защитить себя от внешних и внутренних агрессоров, организм создал барьеры и иммунную систему. Барьеры никого не пропускают внутрь, они начинают работать сразу после нашего рождения. Иммунная система развивается, она создаёт себя в течение всей нашей жизни. Иммунная система следит за работой наших барьеров, разрабатывает план уничтожения проникших через них чужаков, запоминает их и контролирует размножение собственных клеток организма.

В течение жизни наш организм учится защищаться и запоминает, как он это делает. Таким образом, мы приобретаем опыт, но уже с помощью иммунной системы.

1.Методологические характеристики исследования

Актуальность исследования: иммунитет – это слово, которое в ходу не только у врачей, но и у обычных людей, мы постоянно слышим: «надо поднять иммунитет», «у него плохой иммунитет». Возникают вопросы: «почему мы иногда болеем, и что помогает нам не заболеть и быстрее выздоравливать»? Данная тема актуальна, «хороший» иммунитет играет большую роль в нашей жизни. Огромную роль в поддержание иммунитета играют в организме витамины. Именно благодаря этим веществам, организм становится устойчив к простудным и инфекционным заболеваниям, приспосабливается к экологической обстановке.

Проблема исследования: влияние фолиевой кислоты на синтез аминокислот, и как они воздействуют на нашу иммунную систему?

Объект исследования: иммунитет

Предмет исследования: участие фолиевой кислоты в синтезе аминокислоты глицина, нонапептида - окситоцина, повышающих иммунитет.

Гипотеза исследования: если фолиевая кислота - водорастворимый витамин,участвует в синтезе аминокислот (в т.ч. глицина), входит в состав нонапептида – окситоцина, то можно диагностическим способом обнаружить действия на организм человека, жизненно важных веществ, повышающих иммунитет.

Цель исследования: определить роль витамина В9 - фолиевой кислоты, аминокислот в иммунной защите организма.

Задачи исследования:

проанализировать литературу по теме исследования;

раскрыть понятия «иммунитет», «иммунная защита», «иммуноглобулины», «иммунная толерантность», «иммунный дефицит»;

сравнить виды иммунитета и особенности его проявления у человека;

описать органы, относящиеся к лимфоидной системе;

объяснить роль фолиевой кислоты, глицина в иммунной защите организма;

обнаружить действия аминокислот (в частности окситоцина – гормона пептидной природы, состоящего из остатков девяти аминокислот) на организм человека ультразвуковым диагностическим способом;

научиться визуально определять недостаток витаминов в организме;

экспериментально доказать: наличие витамина С во фруктах, убедиться в нестойкости витамина С и взаимосвязь его с витамином В9 – фолиевой кислотой;

выявить взаимосвязьобогащения организма поливитаминами с самочувствием, активностью, настроением, результатом работы в течение дня;

создать сборник витаминови их роль в организме человека.

Методы исследования:

– теоретические (анализ и объяснение);

– эмпирические (эксперимент и наблюдение);

– общенаучные (описание и сравнение);

– частные (ультразвуковая диагностика).

Влияние фолиевой кислоты на синтез аминокислот, повышающих иммунитет

2.1 Фолиевая кислота

Фолиевая кислота (синоним: витамин В9, витамин Вс, витамин М, птероилглютаминовая кислота) водорастворимый витамин, содержащийся в овощах, злаках, продуктов животного происхождения[3, с. 238].

Витамин В9 (фолиевая кислота). Под этим названием известно несколько форм птероилглютаминовой кислоты, различающихся количеством остатков глутамата (от 1до 6). Птероилглютаминовая кислота состоит из трех структурных компонентов: остатка птеридина, остатка парааминобензойной кислоты и одного остатка глутаминовой кислоты[2, с.304].

В организме фолиевая кислота восстанавливается до тетрагидрофолиевой кислоты, которая выполняет функции кофермента, участвующего в различных метаболических процессах. Такие реакции осуществляются при биосинтезе метионина и тимина (перенос метильных групп), при биосинтезе серина (перенос оксиметильной группы), при синтезе пуринов и формилметионил-тРНК (перенос формильной группы).

Важную роль в организме выполняет фолиновая (тетрагидрофолиевая) кислота. Она является коферментом, переносящим одноуглеродные фрагменты, например формильную, гидроксильную группы[6, с. 273-274].

В клетках животных и человека фолиевая кислота не синтезируется, однако поступает в организм с пищей и всасывается из кишечника, где образуется микроорганизмами. Микроорганизмы не используют готовый витамин В9, а синтезируют его denovo, при этом включение парааминобензойной кислоты в состав фолиевой кислоты блокируется в присутствии сульфаниламидных препаратов, на этом и основано их терапевтическое действие. Парааминобензойную кислоту называют витамином Вх1).

В9-авитаминозы связаны с нарушением функций кроветворения и проявляются как анемия, множественные нарушения органов пищеварения. Суточная потребность в этом витамине составляет 0,2-0,4 мг. Фолиевыми кислотами богаты свежие зеленые листья растений, особенно шпинат и цветная капуста, мясо и печень животных, зерновые культуры.

Микроорганизмы кишечника здорового человека синтезируют фолиевую кислоту в количествах, достаточных для удовлетворения потребностей организма в ней.

Фолиевая кислота участвует в синтезе аминокислот (в т.ч. глицина, метионина), нуклеиновых кислот, пуринов, пиримидинов, в обмене холина, гистидина.

Фолиевая кислота, в первую очередь, необходима беременным женщинам, т.к. её недостаточное количество в организме будущей матери, особенно на начальных сроках, когда формируются органы малыша, ведет к плацентарной недостаточности, образованию пороков у плода и выкидышу[7].

Ценность витамина В9 или фолиевой кислоты для человеческого организма неоспорима, т.к. именно она принимает участие в процессах нормального роста, функционирования и развития иммунной и сердечно — сосудистой систем. Иными словами, при наличии этого незаменимого витамина в теле человека в достаточной мере, работа сердца и кровеносных сосудов будет на высоте, иммунитет – на должном уровне, а кожа – иметь здоровый вид.

Фолиевая кислота, назначаемая в виде лекарственного средства, хорошо и полностью всасывается в желудочно – кишечном тракте, преимущественно в верхних отделах 12-перстной кишки. Интенсивно связывается с белками плазмы.

Проникает через гематоэнцефалическая барьер, плаценту и в грудное молоко. Время достижения максимальной концентрации в плазме крови (ТСmax) составляет 30-60 минут.

Депонируется и метаболизируется в печени с образованием тетрагидрофолиевой кислоты (в присутствии аскорбиновой кислоты под дейсвием дигидрофолатредуктазы).

Выводится почками преимущественно в виде метаболитов; если принятая доза значительно превышает суточную потребность в фолиевой кислот, то выводится в неизменном виде. Выводится с помощью гемодиализа.

Авитаминоз фолиевой кислоты наблюдается при подавлении в кишечнике роста микроорганизмов, синтезирующих её (при массивной антибиотикотерапии), наряду с отсутствием её в рационе.

2.2 Роль глицина в иммунитете

Глицин входит в состав многих белков и биологически активных соединений.

Действие на организм: глицин помогает переживать стрессы и конфликты без потерь для нервной системы, и быстро восстанавливаться, если нагрузка была чрезмерной. Улучшает память и внимание, выносливость нервной системы и скорость реакции[2, с.304].

Уникальное свойство глицина активизировать клеточное дыхание и связывать токсины дает силы организму адаптироваться к неблагоприятным условиям. Его участие в метаболизме клетки повышает количество энергии, которое организм может получить при окислении глюкозы. Таким образом, при недостатке кислорода глицин помогает более эффективно его использовать. Благодаря этому свойству в стрессовых ситуациях глицин способен защищать ткани от кислородного голодания.

Глицин, в том числе, питает нервную ткань, помогает ей восстанавливаться после перегрузок, а также работает как тормозной медиатор и обеспечивает защиту от нервного истощения.

Глицин входит в состав окситоцина.

2.3 Действие на организм нонапептида - окситоцина

Окситоцин представляет собой пептид, содержащий девять аминокислот (нонапептид). Его систематическое наименование – цистин-тирозин-изолейцин-глутамин-аспарагин-цистин-пролин-лейцин-глицин-амин.

Окситоцин действует на социальное поведение человека. Регулирует воспаление, снижая уровень цитокинов в организме. Повышенная выработка окситоцина вследствие положительных социальных взаимодействий способствует заживлению ран.
Для расширения шейки матки в процессе рождения ребенка окситоцин вызывает сокращения матки. Выделение окситоцина во время кормления грудью вызывает легкие, но зачастую болезненные сокращения в период первых нескольких недель лактации. Это нужно для послеродового свертывания крови в точке присоединения плаценты в матке.

2.4 Практическая работа

Диагностический способ обнаружения действия на организм человека, жизненно важных гормонов – окситоцина

Цель: исследовать аминокислоты; обнаружить действие гормонов на организм человека ультразвуковым диагностическим способом.

При изучении действия аминокислот на организм человека (в частности окситоцина – гормона пептидной природы, состоящего из остатков девяти аминокислот) было рассмотрено действие этого препарата. Отмечаем показания к применению окситоцина в гинекологии: это кровотечения, стимуляция родовой деятельности, операция кесарево сечение и т.д.

При стимуляции родовой деятельности, за счет влияния окситоцина на сокращения гладкой мускулатуры, заметно учащается сердцебиение плода (рис. 1).

Рис.1.Сердцебиение плода

Также усиливается двигательная активность плода (рис.2).

Рис.2 Движение плода

Перед родами окситоцин подготавливает нейроны нервной системы плода. Проходя через плаценту, окситоцин у матерей достигает мозга плода и вызывает изменение от возбуждения до торможения кортикальных нейронов плода. Это затормаживает функционирования мозга плода на период родов и снижает его уязвимость для гипоксических повреждений.

Вывод:из проделанной работы следует: гормоны - вещества, вырабатываемые организмом, важны для жизнедеятельности человека: его органов и систем.

Доказали гипотезу исследования: если фолиевая кислота - водорастворимый витамин,участвует в синтезе аминокислот (в т.ч. глицина), входит в состав нонапептида – окситоцина, то можно диагностическим способом обнаружить действия на организм человека, жизненно важных веществ, повышающих иммунитет.

2.5 Опыт: «Определение фолиевой кислоты на основе продуктов окисления»

Фолиевая кислота. Название кислоты связано с выделением ее из листьев шпината (от лат. folium – лист). Фолиевая кислота играет важную роль в метаболизме нуклеиновых кислот и белков[5, с. 80].

n-Аминобензойна кислота, являющаяся фактором роста микроорганизмов, участвует в биосинтезе фолиевой кислоты.

Фолиевая кислота (витамин Вс) включает три структурных фрагмента – ядро птеридина, n-аминобензойную и L-глутаминовую кислоты. Обе функциональные группы n-аминобензойной кислоты

участвуют в образовании связей с двумя другими компонентами.

Для количественного определения фолиевой кислоты в пищевых продуктах применяется окисление этого витамина, ведущее к образованию флюоресцирующих веществ. О количестве витамина судят по интенсивности флюоресценции.

О б о р у д о в а н и е и р е а к т и в ы.

Уксусная кислота, 80%-ная(157)

Марганцевокислый калий, 0,04%-ный раствор (18)

Перекись водорода, 3%-ный раствор (34)

Фолиевая кислота, 0,02%-ная (438)

В микрохимическую пробирку вносят 2 капли взвеси фолиевой кислоты, 4 капли уксусной кислоты и 3 капли раствора марганцевокислого калия. Если при этом розовая окраска жидкости исчезнет, то добавляют еще раствора перманганата – до розовой окраски. Пробирку оставляют стоять в течение 10 мин. За это время фолиевая кислота окисляется перманганатом. Оставшийся избыток перманганата разрушают, добавив 1-2 капли перекиси водорода (до исчезновения розовой окраски).

Описание опыта

При окислении фолиевой кислоты раствором калия перманганата образуются стабильные продукты окисления с более высокой, чем у фолиевой кислоты, излучающей способностью. Установлено, что интенсивность флюоресценция окисленной формы фолиевой кислоты во времени не изменялась, что свидетельствует о её стабильности. Была найдена зависимость интенсивности флюоресценции от концентрации фолиевой кислоты в окисленной форме, это даёт возможность для её количественной оценки в лекарственных формах.

Вывод: В результате проведенных исследований доказано, что фолиевая кислота фото нестабильна и разрушается под влиянием света и ультразвукового воздействия, поэтому определение в её основном состоянии флуориметрическим методом не возможно.

Флуориметрическое определение фолиевой кислоты возможно на основе продуктов её окисления. Установлена зависимость интенсивности излучения от концентрации фолиевой кислоты, это даёт возможность к применению в количественном анализе лекарственных форм.

2.6 Экспериментальная работа

Витамины и их роль в организме человека

Витамины В2 и В6замечательно между собой взаимодействуют, усиливая действие друг друга. Сохранению витамина В9 (фолиевой кислоты) в тканях способствует витамин С. А витамины В12 и В2 способствуют переходу фолиевой кислоты 9) в ее активную форму[1, с. 14].

Определение витамина С

Витамин С (аскорбиновая кислота) является одним из важнейших факторов питания.

Явление гиповитаминоза С (утомляемость, небольшое кровоизлияние) наступаю при недостатке витамина С довольно скоро.

Аскорбиновая кислота весьма не стойка и легко окисляется в воздухе (этот процесс идет быстрее в щелочной среде и в присутствии следов тяжелых металлов, солей меди). Поэтому в овощах и фруктах при хранении витамин С постепенно разрушается. Свежие овощи и фрукты вследствие этого всегда богаче витамином С. Нагревание (при приготовлении пищи) укрепляет окисление (разрушает) витамин С.

Количественное определение витамина С

Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка, держатель для пробирок, пипетка.

Реактивы и материалы: яблочный сок, шпинат, дистиллированная вода, крахмальный клейстер, часы с секундной стрелкой, раствор йода.

Цель работы: убедиться в нестойкости витамина С.

Х о д р а б о т ы

Раствор йода (аптечный) разведите водой до цвета крепкого чая.

Добавьте в раствор немного крахмального клейстера до получения синей окраски.

Смешайте в пробирке 1 мл яблочного сока и 2 мл воды.

К полученному раствору сока по каплям добавьте синий раствор йода с крахмалом. Поставьте пробирку в штатив и наблюдайте, через сколько времени раствор обесцветится (1 – 2 минуты).

Обесцвечивание раствора свидетельствует о малом количестве в растворе аскорбиновой кислоты (витамина С).

Рис.3 Определение наличия в полученном растворе витамина С

Вывод: Яблочный сок обесцвечивается быстрее, чем апельсиновый, следует, что в неё содержится меньше витамина С. Сохранению витамина В9 (фолиевой кислоты) в тканях способствует витамин С.

Витамин С как антиоксидант лучше всего проявляет себя вместе с витамином Е. А при наличии витамина Р усиливается действие витамина С. Фолиевая кислота (В9) положительно взаимодействует с витамином С.

2.7 Обмен веществ. Внешние признаки авитаминоза

Цель работы: научиться визуально, определять недостаток витаминов в организме.

Провести опрос и внешнее обследование себя, друзей, родственников на предмет выяснения нехватки в организме некоторых витаминов.

Осмотрите уголки рта, нет ли там трещин, ссадин. ( При положительном ответе – нехватка витамин А, В2)

Осмотрите в зеркало язык, нет ли на нём гладких пятен более яркого цвета. ( При ответе «да» − недостаток витаминов В6, РР, фолиевой кислоты).

Результаты наблюдения впишите в таблицу:

Таблица 3. Внешние признаки авитаминоза

Пункт исследования

Ответы

да ,нет

Причина

Необходимые продукты питания

2.

да

Нехватка витамина А, В2, В9

Печень, яйцо, творог, рыба, молоко;

Кедровые орехи, шпинат, миндаль, шиповник, грибы, рыба.

3.

нет

Содержание витамина В6 и РР в норме

Фасоль, грецкий орех, пшено, курица, сладкий перец, гранат;

Арахис, индейка, горох, печень, рыба, пшеница, кальмар.

2.8 Обогащение организма поливитаминами

Лучше всего для профилактики авитаминозов проходят аппараты «Гексавит» (С,В1212,РР) и «Ундевит» (А,С,В126,РР,Е, пантотеновая и фолиевая кислоты).

Ход наблюдений:

В течении 3 недель ежедневно принимать по 1– 2 таблетки витаминов и вносить данные в дневник наблюдений:

Таблица 4. Физиологические показатели

Дата

Температура тела 21:00

Самочувствие в течение дня

(0 – 5)

Успеваемость

(средний балл)

Стресс

(0 – 5)

Настроение

(0 – 5)

24.11.19

35,6

3

воскресенье

5

2

25.11.19

37,1

3

4

3

3

26.11.19

36,7

4

5

2

4

27.11.19

36,5

4

5

1

5

28.11.19

36,8

5

5

2

5

29.11.19

36,6

5

5

1

5

30.11.19

36,6

5

5

0

5

01.12.19

36,6

5

воскресенье

0

5

02.12.19

36,5

5

5

0

5

03.12.19

36,7

5

5

0

5

04.12.19

36,8

5

5

1

4

05.12.19

36,5

5

5

0

5

06.12.19

36,7

5

5

0

5

07.12.19

36,5

5

5

0

5

08.12.19

36,6

5

воскресенье

0

5

Оформить результаты в виде графика и сделать выводы.

Вывод: одной из самых главных функцией витаминов является поддержание иммунитета. Витамины как незаменимые пищевые факторы являются обязательными участниками обмена веществ. Таким образом, пища на клеточном уровне руководит всеми процессами в организме человека, гарантируя работоспособность, хорошее самочувствие, энергичность.

2.9 Практическая работа

«Витамины в иммунной системе»

Для лучшей наглядности, что витамины важны для нашей жизнедеятельности. Было создано пособие, где приведены краткие и полезные сведения об основных витаминах.

2.10 Вывод

Мы владеем сильной, саморазвивающейся и специализирующейся системой защиты. Иммунная система эволюционно формировалась на протяжении многих тысячелетий. Она способна отражать практически любые удары, направленные на наш организм, подстраиваясь к определенным условиям жизни и сохраняя наше здоровье. У каждого из нас есть гораздо больше резервов, чем мы думаем. Как мы ими воспользуемся, зависит только от нас.

3. Заключение

Цель исследования: определить роль витамина В9 - фолиевой кислоты, аминокислот в иммунной защите организма.

Задачи:

- проанализировали литературу по теме исследования- 9 источников;

раскрыли понятия «иммунитет», «иммунная защита»;

сравнили виды иммунитета и особенности его проявления у человека;

описали органы, относящиеся к лимфоидной системе;

объяснили роль фолиевой кислоты, глицина в иммунной защите организма;

обнаружили действия аминокислот (в частности окситоцина – гормона пептидной природы, состоящего из остатков девяти аминокислот) на организм человека ультразвуковым диагностическим способом;

научились визуально определять недостаток витаминов в организме;

экспериментально доказали: наличие витамина С в продуктах, нестойкости витамина С и взаимосвязь с витамином В9;

выявили взаимосвязьобогащения организма поливитаминами с самочувствием в течение дня, гарантируя работоспособность, хорошее самочувствие, энергичность, собранность, хороший темп мышления, заинтересованность результатом работ;

собрали материал для сборника о витаминах и их роли в организме;

обобщили роль иммунитета в жизнедеятельности организма и проследили взаимосвязь фолиевой кислоты в синтезе аминокислоты глицина, нонапептида - окситоцина, повышающих иммунитет.

Огромную роль в поддержание иммунитета играют в организме витамины. Именно благодаря этим веществам, организм становится устойчив к простудным и инфекционным заболеваниям, приспосабливается к экологической обстановке.

4.Список использованной литературы

Вавилова Т.П., Евстафьева О.Л. Биохимия в вопросах и ответах: учебное пособие/ Т.П. Вавилова, Евстафьева О.Л. 2-е изд., перераб. и доп. – М.:ВЕДИ, 2016. – 128с.

Белясова Н.А. Биохимия и молекулярная биология: учеб. пособие /Н.А. Белясова. – Мн.: книжный дом, 2015. – 416.

Большой Российский энциклопедический словарь. – М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия, 2018 - 1888 с.

Кудрявцева А.В., Ковалёвская Е.В. Иммунитет и наше здоровье. Почему мы иногда болеем, что помогает нам не заболеть и быстрее выздоравливать. – М.: Издательство МЦНМО, 2019 – 80 с.

Митякина Ю.А. Биохимия: учебное пособие/ Ю.А. Митякина– М.: РИОР, 2015 – 13 с.

Тюкавкина Н.А., Биоорганическая химия: учебник / Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2015 – 542 с.

https://www.gazeta.ru/sciencenevs/2017/01/16/n_9566669.shtml

Врачи посоветовали всем женщинам принимать фолиевую кислоту

https://www.proza.ru/2017/06/10/1407

https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_medicine/12493/

Просмотров работы: 117