Что делают витамины и как в XXI веке заработать цингу

Витамины — молекулярные разнорабочие. Как актеры второго плана или осветители в театре. Каждый решает какую-то небольшую, но важную задачу. Одна из форм витамина А помогает глазам различать цвета, без тиамина (витамин группы В) плохо расщепляются сахара, а без витамина К отказываются работать белки, осуществляющие свертываемость крови.

Витамин К

Иллюстрация: Максим Чатский

Центральная реакция свертывания крови — это превращение белка фибриногена в белок фибрин. Он формирует сеть, в которой запутываются всякие компоненты крови и образуют тромб. Шарики сверху — фибриноген, а шарики, соединенные в нити при посредстве витамина К, — это фибрин.

Витамин D

Некоторые витамины работают как гормоны: они запасаются, например, в печени, и в нужных дозах время от времени выбрасываются в кровь, чтобы определенный тип клеток начал или прекратил делиться. Витамин D регулирует содержание кальция в крови. Когда кальция слишком много, витамин D попадает в кровь, и на него реагируют, в частности, рецепторы в клетках костей. Эти рецепторы дают команду гену в клетке (внутри зеленого круга) синтезировать кальциевые каналы, через которые кальций попадает в клетку. Эти каналы попадают в клеточную мембрану, и кальций начинает проникать из крови в клетку. Чем больше таких каналов, тем интенсивнее этот процесс.

Иллюстрация: Максим Чатский

Серая полоса — это мембрана клетки. Зеленый круг с двойной оболочкой — это ядро. Палочка в нем — это ген, который синтезирует мембранный канал. Стрелка от гена ведет к мембранному каналу, через который в клетку попадают ионы кальция.

Есть витамин-антиоксиданты. Это молекулы-жертвы, которые становятся мишенями для агрессивных окислителей, чтобы не дать пропасть чему-нибудь полезному.

Витамин Е

Е борется с окислителями в мембранах. Мембраны окружают все человеческие клетки. Если мембрана разрушается, клетка гибнет. Мембраны состоят из молекул липидов, которые могут окисляться активными формами кислорода. Самое скверное тут то, что окисляться липиды могут по цепному механизму: один окислившийся липид прихватывает растворенный кислород и начинает окислять соседей, которые также продолжают это делать.

Иллюстрация: Максим Чатский

Как в фильмах про зомби: один кусает другого, тот— третьего, и вся планета населена мертвяками. Витамин Е встраивается в мембраны и нейтрализует окислившиеся липиды, не давая цепной реакции идти дальше.

Витамин C

Витамин С помогает синтезировать коллаген. Коллаген — это один из главных структурных белков у человека, основной компонент соединительных тканей. Без него у нас не было бы хрящей, сухожилий и кожи. Одна молекула коллагена похожа на длинную нитку. В соединительных тканях эти нитки переплетаются, связываясь друг с другом поперечными связями. Образуются такие толстые коллагеновые «канаты». Для этого как раз и требуется витамин С. Без него коллаген не может формировать нужные структуры и в результате возникают всякие патологии, в частности, цинга. 

Иллюстрация: Максим Чатский

Волнистые линии сверху — это коллаген, не связанный поперечными связями. Внизу — связанные друг с другом молекулы коллагена — результат работы витамина C.

Организм не в состоянии синтезировать витамины сам в нужных количествах, поэтому витамины он принимает с пищей и пилюлями. Тут, как и во всем остальном, важно знать меру. Если перебрать с витаминами, неприятности могут возникнуть точно так же, как и при авитаминозе. Можно заработать себе широкий спектр болячек от камней в почках (передозировка витамина D) до остеопороза (длительная передозировка витаминов группы А). Продолжая театральную аналогию, представим себе, что во время спектакля команда осветителей сошла с ума и на моменте поцелуя Ромео и Джульетты вместо приглушенного света одновременно полностью включила рампу, софиты и дискотечный шар со стробоскопом. С точки зрения спектакля, это так себе.