Кобаламин. Не синтезируется ни растениями, ни животными. Продуцентами этого витамина являются бактерии. Коферменты – дезоксиаденолкабаламин, метилкобаламин.
Антианемический витамин. Необходим для синтеза нуклеиновых кислот, так как обеспечивает переход оксирибонуклеотидов в дезоксирибонуклеотиды (РНК в ДНК).
Участвует в двух реакциях- реакции изомеризации и метилирования. 1. Основной изомеризующего действия витамина в12 является возможность способствовать переносу атома водорода на атом углерода в обмен на какую-либо группу. Это имеет значение в процессе окисления остатков жк с нечетным числом атомов углерода, на последних стадиях утилизации углеродного скелета валина, лейцина, изолейцина, треонина, метионина, боковой цепи холестерола.
2. Участие в трансметилировании аминокислоты ломоцистеина при синтезе метионина. Метионин в дальнейшем активируется и используется для синтеза адреналина, креатина, холина, фосфатидилхолина и др.
Биологическая роль данного витамина очень обширна, так как от него зависят почти 80 ферментов. Витамин В 5 входит в состав ацетил-Ко-А(важное соединение, используемое во многих биохимических реакциях) и в ацетилпереносящий белок, он участвует в процессах ацетилирования, утилизации пирувата, синтезе липидов и стероидов. Участвует во всех процессах обмена веществ в организме. Витамин В 5 необходим для обмена жиров, углеводов, аминокислот, синтеза жизненно важных жирных кислот, холестерина, гистамина, ацетилхолина, гемоглобина.
С его участием протекают следующие реакции:
-Активирование ацетата и жирных кислот.
-Окисление жирных кислот.
-Синтез холестерина и других стероидных соединений.
-Синтез кетоновых тел.
-Образование цитрата и превращение сукцинил-КоА на стадии субстратного фосфорилирования в цикле Кребса.
-Синтетические реакции с использованием сукцинил Ко А (синтез Δ- аминолевулиновой кислоты).
-Синтез ацетилхолина.
-Синтез ацетилглюкозаминов.
-Реакции ацетилирования чужеродных соединений обезвреживание) и образования гиппуровой кислоты.
-Окисление пирувата и а-кетоглютарата.
-Реакции ацетилирования биогенных аминов.
Важнейшим свойством витамин В 5 является его способность стимулировать производство гормонов надпочечников - глюкокортикоидов, что делает его мощным средством для лечения таких заболеваний как артрит, колит, аллергия и болезни сердца.
Витамин В 5 играет важную роль в формировании антител, способствует усвоению других витаминов, а также принимает участие в синтезе нейротрансмиттеров.
Пантотеновая кислота участвует в метаболизме жирных кислот. Она нормализует липидный обмен и активирует окислительно-восстановительные процессы в организме. Пантотеновая кислота оказывает значительное гиполипидемическое действие, обусловленное, ингибированием биосинтеза основных классов липидов, формирующих в печени липопротеины низкой и очень низкой плотности.
Коферменты-фмн(флавинмононуклеотид), фад(флавиндениндинуклеотид).
Рибофлавин участвует в метаболизме в качестве кофермента в реакциях окисления и восстановления. Он необходим для нормального превращения триптофана в никотиновую кислоту, а также для трансформации и активации ряда других витаминов, в частности пиридоксина, фолиевой кислоты и витамина К. Рибофлавин необходим для метаболизма жира и для синтеза кортикостероидов, красных кровяных клеток и гликогена.
Биологическая роль рибофлавина определяется его участием в построении двух важнейших коферментов: флавинмононуклеотида (ФМН) и флавинадениндинуклеотида (ФАД), входящих в состав окислительно-востановительных ферментных систем, так называемых флавопротеидов. ФАД участвует в построении флавопротеидов, катализирующих янтарную кислоту (метаболит цикла Кребса) и жирные кислоты.
Кроме того, ФАД входит в состав моноаминоксидазы (МАО) – основного фермента разрушения катехоламинов, α-глицерофосфатдегирогеназы (обеспечивает метаболизм глицерина и фосфотриоз), ксантиноксидазы (катализирует окисление пуринов до мочевой кислоты) и ряда других ферментов.
Таким образом, рибофлавин участвует в процессах биологического окисления и энергетического обмена. Наряду с этим он необходим для построения зрительного пурпура, защищающего сетчатку от избыточного воздействия ультрафиолетового облучения. Витамин В 2 нужен для эритроцитарной глутатионредуктазы, предохраняющей эритроциты от аутоокисления.
Биотин в качестве кофермента участвует в функционировании ферментов карбоксилаз, в том числе катализирующих реакции начальных этапов глюконеогенеза и биосинтеза жирных кислот, участвует в обмене углеводов, аминокислот, жирных кислот, влияет на состояние печени и функции нервной системы. Может синтезироваться кишечной микрофлорой.
Высказано предположение, что биотин участвует в синтезе жиров и жироподобных веществ, так как введение витамина Н приводило к накоплению жира в печени. Установлено, что биотин является простетической группой фермента, способного присоединять CO2 к пировиноградной кислоте с образованием дикарбоновой кислоты ─ щавелево─уксусной, играющую важную роль в процессах обмена веществ.
Витамин-низкомолекулярное соединение ,которое не синтезируется в организме человека и животных, присутствует в малых количествах ,выполняет роль коферментов, антиоксидантов. Витамин K как и A, D, E относится к группе жирорастворимых витаминов. Он играет важную роль в обмене макроэргических соединений, в процессах фосфорилирования. Витамин K связан с обменом других жирорастворимых витаминов, увеличивая, например, на 10-20% отложения витамина E в печени. Витамин K участвует в клеточном обмене, а в печени выполняет роль катализатора, влияющего на образование ряда важных для свертывания крови веществ: протромбина и тромботропина. Он повышает прочность капилляров, ускоряет заживление ран. Витамин K активизирует белки, вступающие в связь с ионами кальция. Будучи включенным в сложные биохимические процессы, витамин K опосредованно влияет на кальцификацию костной ткани, а у птицы - и яичной скорлупы. Витамин K тормозит рост болезнетворных микроорганизмов, способствует регенерации тканей, выздоровлению животных при паразитных инвазиях. Недостаточность витамина K чаще всего проявляется у птицы, особенно при клеточном содержании. У птицы снижен синтез витамина K в собственном организме. Это объясняется тем, что относительно короткий кишечный тракт ограничивает возможности микробиологического синтеза. Симптомы недостаточности витамина K проявляются при наличии в комбикормах его антагонистов,, антибиотиков, угнетающих рост микрофлоры в толстом кишечнике. Причиной недостаточности витамина K могут стать повышенные дозы витаминов A, D, E и C в комбикормах из-за нарушения нормального соотношения жирорастворимых витаминов. Соединения антивитаминов K, синтетические или природные, в том числе микотоксины, действуют как антикоагулянты, которые приводят к проявлению дефицита витамина K, соразмерного с уровнем токсичности. Причиной, вызывающей явление вторичной недостаточности, может быть расстройства жирового обмена. Характерный признак K- авитаминоза - гемаррагический диатез. Характерным признаком недостаточности витамина K является снижение уровня протромбина в крови. Вследствие снижения уровня протромбина и др. компонентов, участвующих в свертывании крови, при недостатке в организме витамина K наблюдается торможение процессов дыхания и фосфорилировния, а также возникают подкожные и внутримышечные кровоизлияния.
28. Механизм ферментного катализа.
Катализ – процесс ускорения химической реакции под влиянием катализаторов, которые участвуют в данном процессе, но к концу реакции остаются химически неизменными. Катализаторами могут быть: неорганические и органические вещества. Неорганические катализаторы – это, низкомолекулярные вещества, обладают низкой специфичностью, активны:1) при высокой температуре (100◦С и выше),2) оптимум pН для них – сильнокислая или сильнощелочная среда;
3) при давлении выше атмосферного;4) увеличивают скорость химической реакции в 102-106 раз.
Различают несколько стадий катализа:
I - присоединение S + E
II - образование SE- комплекса E + S↔ ES↔ P + E,
III - отрыв P и освобождение E
где Е – фермент, S – субстрат, Р – продукт реакции, ES – фермент-субстратный комплекс .
Самая быстрая I стадия;
При связывании субстрата происходит удаление молекул воды.
Молекулярная масса фермента в 100-1000 раз больше чем молекулярная масса S, поэтому молекула S при ферментативной реакции связывается не со всем ферментом, а только с его определенным участком, который называется активным центром (или каталитическим участком), АЦ – это уникальная комбинация АК остатков в молекуле фермента, которая обеспечивает непосредственное взаимодействие фермента с молекулой субстрата и принимает непосредственное участие в акте катализа. Именно АЦ фермента определяет его специфичность и каталитическую активность.
Витамин РР , витамин В 5. Коферменты- НАД(никотинамидадениндинуклеотид), НАДФ(никотинамиддинуклеотидфосфат).
Используется в ОВР(цикл Кребса, дыхательный цикл, окисление глюкозы и тд).
Другое название витамин РР.
Водорастворимый витамин.
Улучшает углеводный и белковый обмены, участвует в тканевом дыхании, оказывает сосудорасширяющее действие, активизирует сокоотделение в желудке.
Никотиновая кислота – необходимый кофермент в метаболизме белка, при синтезе генетического материала, жирных кислот и холестерина. Необходима для нормального функционирования нервной системы.
Всасываясь из кишечника, тиамин фосфорилируется и превращается в тиаминпирофосфат.
Тиаминпирофосфат (ТПФ) — активная форма тиамина - является коферментом пируватдекарбоксилазного и α-кетоглутаратдегидрогеназного комплексов, а также транскетолазы. Первые два фермента участвуют в метаболизме углеводов, транскетолаза функционирует впентозофосфатном пути, участвуя в переносе гликоальдегидного радикала между кето- и альдосахарами. ТПФ синтезируется ферментом тиаминпирофосфокиназой, главным образом в печени и в ткани мозга. Также ТПФ выступает коферментом дегидрогеназы γ-оксиглутаровой кислоты и пируватдекарбоксилазы клеток дрожжей.
При отсутствии или недостаточности тиамина развивается тяжёлое заболевание бери-бери. (дефицит В1 приводит к накоплению в крови пировиноградной кислоты, а так же её повышенной концентрации в нервной системе. Развивается острое поражение среднего мозга, полиневрит, поражения сердечно-сосудистой системы.
Витамин С (аскорбиновая кислота). Витамин С - это антиоксидант, который нужен для восстановления и роста (регенирации) тканей, нормальной работы надпочечной железы и здоровья десен. Помогает нам защититься от воздействия загрязненной окружающей среды, от инфекций, предотвращает рак, укрепляет иммунную систему. Может снизить уровень холестерина и высокое кровяное давление, предотвращает атеросклероз, нормализует проницаемость капилляров. Важен при образовании коллагена, защищает от коагуляции крови, способствует заживлению ран и выработке антистрессовых гормонов. Участвует в выработке интерферона, в регулировании окислительно- восстановительных процессов, и необходим для метаболизма фолиевой кислоты, тирозина и фениланина. Формирует и высвобождает стероидные гормоны, обладает восстановительными свойствами, работает как антиоксидант, формирует нейротрансмиттеры. Организм человека не способен сам синтезировать витамин С. Витамин С содержится в значительных количествах в продуктах растительного происхождения (плоды шиповника, капуста, лимоны, апельсины, хрен, фрукты, ягоды, хвоя). В небольших количествах витамин С есть в животных продуктах (печень, мозг, мышцы).
Тетрагидрофолат — это кофермент, участвующий во многих реакциях, особенно при метаболизме аминокислот и нуклеиновых кислот. Является донором одноуглеродной группы. Получает атом углерода путем образования комплекса с формальдегидом, который образуется в других реакциях.
Недостаток тетрагидрофолата вызывает анемию.
Концентрация тетрагидрофолата снижается под действием лекарственного препарата (цитостатика) метотрексата, который используют для остановки синтезануклеотидов.