![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Коферментные функции водорастворимых витаминов
Витамин В 1 (тиамин, антиневритный). Структура витамина включает пиримидиновое и тиазоловое кольца, соединенные метиновым мостиком:
H3C N +
NH2 S
CH3 CH2
CH2OH
Источники: злаки, черный хлеб, горох, фасоль, мясо, дрожжи. В орга- низме синтезируется бактериями кишечника.
Суточная потребность: 2,0‒3,0 мг. Биологическая роль. В организмах животных витамин В1 содержится преимущественно в виде кофермента тиаминдифосфат (ТДФ):
H3C N +
NH2 S CH3 CH2 O CH2 O P O
Кофермент ТДФ входит в состав: • пируватдегидрогеназного и α -кетоглутаратдегидрогеназного ком- плексов, обеспечивающих окислительное декарбоксилирование α -кетокислот (пирувата и α -кетоглутарата). ТДФ участвует в регуляции углеводного обме- на, способствует утилизации глюкозы, пировиноградной и молочной кислот, кетоновых тел, ликвидации метаболического ацидоза. • фермента транскетолазы пентозофосфатного пути, в котором обра- зуется рибоза-5-фосфат, необходимая для синтеза нуклеиновых кислот ДНК и РНК, и НАДФН, используемый в реакциях синтеза высших жирных кислот, стероидов, фосфолипидов. В составе транскетолазы ТДФ осуществляет пере- нос гликольальдегидной группы. Витамин В1 является естественным ингибитором ацетилхолинэстера- зы. Он способствует поддержанию оптимального количества ацетилхолина и эффективности нервно-мышечной передачи. Гиповитаминоз. Биохимическим признаком гиповитаминоза В1 являет- ся повышение в крови, спинномозговой жидкости и моче содержания α - кетокислот и пентозосахаров. При недостатке витамина В1 развивается заболевание бери-бери, или ножные кандалы – нарушение метаболизма пищеварительной, сердечно- сосудистой и нервной систем из-за недостаточного энергетического и пла- стического обмена. Со стороны нервной ткани наблюдаются: полиневриты: снижение периферической чувствительности, утрата не- которых рефлексов, боли по ходу нервов; энцефалопатия: синдром Вернике – спутанность сознания, нарушение координации, галлюцинации, нарушение зрительной функции; синдром Корсакова – ретроградная амнезия, неспособность усваивать новую информацию, болтливость. Со стороны сердечно-сосудистой системы отмечаются нарушение сер- дечного ритма, боли в сердце и увеличение его размеров. В желудочно-кишечном тракте нарушаются секреторная и моторная функции, возникают атония кишечника и запоры, исчезает аппетит, умень- шается кислотность желудочного сока. Заболевание распространено в странах Юго-Восточной Азии, где большая часть населения питается в основном рисом. Различают следующие полиневритные формы: сухую (с преимущественным поражением перифери- ческой нервной системы), отечную (с преимущественным поражением сер- дечно-сосудистой системы), а также кардиальную, называемую пернициоз- ной и приводящую к летальному исходу вследствие острой сердечной недо- статочности. К недостатку витамина В1 приводят недополучение его с пищей, избы- ток алкогольсодержащих напитков или углеводных продуктов питания, ко- торые повышают потребность в витамине, и особенности кулинарной обра- ботки (высокая температура способствует снижению активности витамина B1, а в щелочной среде тиамин разрушается практически полностью). Антивитамины В1. В кишечнике имеется бактериальная тиаминаза, разрушающая тиамин. Также этот фермент активен в сырой рыбе, устрицах.
Лекарственные формы. Свободный тиамин и кокарбоксилаза. Свободный тиамин широко применяется в медицинской практике для лечения различных нервных заболеваний (полиневрита, неврозов), сердечно- сосудистых расстройств (гипертонии, склероза коронарных сосудов) и др. Кокарбоксилаза применяется при патологических состояниях, связан- ных с нарушением углеводного обмена, почечной недостаточности, наруше- ниях коронарного кровообращения.
Витамин В 2 (рибофлавин, витамин роста). В состав рибофлавина входят флавин – изоаллоксазиновое кольцо с заместителями (азотистое осно- вание) и спирт рибитол:
H3C H3C O
CH2OH
Рибофлавин
Источники: мясо, печень, молоко, сыр, яичные белки, рыба, дрожжи; из растительных продуктов − хлеб грубого помола, гречка. Частично человек получает витамин В2 как продукт жизнедеятельности кишечной микрофлоры. Суточная потребность: 1,8‒2,6 мг для взрослого человека. Биологическая роль. Коферментные формы витамина В2 – флавинмо- нонуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД), которые обра- зуются в слизистой кишечника и других тканях.
H3C H3C O
CH CH CH CH2 O P O NH
N
OH OH
Флавинадениндинуклеотид (ФАД)
Коферменты ФАД и ФМН входят в состав флавиновых ферментов, принимающих участие в окислительно-восстановительных реакциях:
ФАД-зависимые анаэробные дегидрогеназы: · пируватдегидрогеназа (окисление пировиноградной кислоты); · α- кетоглутаратдегидрогеназа; · сукцинатдегидрогеназа (цикл трикарбоновых кислот); · ацил-КоА-дегидрогеназа (окисление жирных кислот); · митохондриальная α-глицеролфосфатдегидрогеназа (челночная система). ФАД-зависимые аэробные дегидрогеназы: · оксидазы L - и D -аминокислот; · глициноксидаза; · ксантиноксидаза (играет важную роль в катаболизме пуриновых оснований); · моноаминоксидаза (обеспечивает инактивацию биогенных ами- нов − серотонина, дофамина, норадреналина, осуществляют пря- мое окисление субстрата с участием кислорода). ФМН-зависимые дегидрогеназы катализируют процессы биологиче- ского окисления (обеспечивают перенос электронов и протонов от восста- новленных пиридиновых коферментов).
Гиповитаминоз. Клинические проявления рибофлавина выражаются в остановке роста у молодых организмов. В первую очередь страдают высоко- аэробные ткани – эпителий кожи и слизистых. Проявляется как сухость рото- вой полости, губ и роговицы; хейлоз, т.е. трещины в уголках рта и на губах («заеды»), глоссит (фуксиновый язык), шелушение кожи в районе носогубно- го треугольника (рис. 1), мошонки, ушей и шеи, конъюнктивит и блефарит. Кроме того, при авитаминозе В2 развиваются общая мышечная слабость и слабость сердечной мышцы.
Рис. 1. При гиповитаминозе рибофлавина проявляется хейлоз, глоссит, шелушение кожи в области носогубного треугольника
Причина гиповитаминоза: пищевая недостаточность, хранение пище- вых продуктов на свету, фототерапия, алкоголизм и нарушения ЖКТ. Антивитамины В2. 1. Акрихин (атебрин) – ингибирует функцию рибофлавина у простей- ших. Используется при лечении малярии, кожного лейшманиоза, три- хомониаза, гельминтозов (лямблиоз, тениидоз). 2. Мегафен – тормозит образование ФАД в нервной ткани, используется как седативное средство. 3. Токсофлавин – конкурентный ингибитор флавиновых дегидрогеназ. 4. Изорибофлавин – замещает коферменты рибофлавина в ферментатив- ных реакциях. Лекарственные формы. Свободный рибофлавин, ФМН и ФАД (ко- ферментные формы). Свободный рибофлавин показан при гипо- и авитаминозах В2, при конъюнктивитах, язвах роговицы и катаракте. ФМН применяют при различных кожных заболеваниях, таких как дер- матозы, нейродермиты, себорея, фолликулярная волчанка. Флавинат (ФАД), помимо указанных выше заболеваний, применяют при отравлениях и токси- козах.
Витамин В 5 (пантотеновая кислота, антидерматитный). Пантотено- вая кислота состоит из остатков D-2,4-дигидрокси-3,3-диметилмасляной кис- лоты и β-аланина, соединенных между собой амидной связью:
CH3 NH CH2 CH2 COOH
Пантотеновая кислота
Источники: печень, мясо, рыба, молоко, яичный желток, дрожжи, бо- бовые, зеленые части растений. Витамин синтезируется микрофлорой ки- шечника. Пантотеновая кислота − универсальный витамин, в ней или ее про- изводных нуждаются человек, животные, растения и микроорганизмы. Суточная потребность: 10‒15 мг. Биологическая роль. Пантотеновая кислота используется в клетках для синтеза коферментов: 4-фосфопантотеина и кофермента А (коэнзим А, HS-КоА). 4- фосфопантотеин – кофермент пальмитоилсинтазы. Коферментная форма витамина коэнзим А не связан с каким-либо ферментом прочно, он перемещается между разными ферментами, обеспе- чивая перенос ацильных (в том числе ацетильных) групп в реакциях: · общего пути катаболизма (пируватдегидрогеназный комплекс, цикл трикарбоновых кислот); · активации жирных кислот; · синтеза холестерина и кетоновых тел; · синтеза ацетилглюкозаминов; · синтеза ацетилхолина; · обезвреживания чужеродных веществ в печени; · образования гиппуровой кислоты и желчных кислот.
При гиповитаминозе В5 развиваются: дерматиты, дистрофические из- менения желез внутренней секреции (например, надпочечников), нарушение деятельности нервной системы (невриты, параличи), дистрофические изме- нения в сердце, почках, депигментация и выпадение волос и шерсти у живот- ных, потеря аппетита, истощение, апатия, депрессия, мышечная слабость, су- дороги. Лекарственные формы. Пантотенат кальция, коэнзим А. Пантотеновая кислота в медицинской практике используется в виде пантотената кальция при нарушениях обменных процессов, полиневритах, язвенных процессах, токсикозах.
Витамин В 3 (PP, никотиновая кислота, никотинамид, ниацин, ан- типеллагрический). Никотиновая кислота представляет собой соединение пиридинового ряда, содержащее карбоксильную группу; никотинамид явля- ется амидом никотиновой кислоты:
N O
NH2 N
Никотиновая кислота Никотинамид
Источники: печень, мясо, рыба, бобовые, гречка, черный хлеб. Также витамин РР синтезируется в организме из триптофана (из 60 молекул трип- тофана может образоваться 1 молекула никотинамида), что снижает потреб- ность в витамине РР при увеличении количества триптофана в пище. Суточная потребность: для взрослых ‒ 15‒25 мг, для детей − 15 мг. Биологическая роль. Никотиновая кислота в организме входит в состав никотинамидадениндинуклеотида (НАД+) и никотинамидадениндинук- леотидфосфата (НАДФ+), выполняющих функции коферментов различных дегидрогеназ.
+ N
O
NH2 H OH OH
NH2
CH2 O N N OH H
OH OH Никотинамидадениндинуклеотид (НАД+)
НАД+ и НАДФ+ принимают участие в окислительно- восстановительных реакциях:
НАД+ (НАДФ+) НАДН (НАДФН)
НАД+ и НАДФ+ служат коферментами большинства дегидрогеназ ме- таболизма белков, жиров и углеводов: · в синтезе и окислении жирных кислот; · в синтезе холестерола и кетоновых тел; · в окислении углеводов: пентозофосфатный путь, гликолиз; · в окислении глутаминовой кислоты; · в окислительном декарбоксилировании пировиноградной кисло- ты; · в цикле трикарбоновых кислот.
НАДФН является необходимым компонентом антиоксидантной систе- мы клетки (защита от свободных радикалов) и участвует в реакциях ресинте- за тетрагидрофолиевой кислоты из дигидрофолиевой, например, после синте- за тимидилмонофосфата. Гиповитаминоз витамина РР приводит к заболеванию «пеллагра», для которого характерны 3 основных признака: дерматит, диарея, деменция («три Д»). Пеллагра проявляется в виде симметричного дерматита на участ- ках кожи, доступных действию солнечных лучей, расстройств ЖКТ (диарея) и воспалительных поражений слизистых оболочек рта и языка. В далеко за- шедших случаях пеллагры наблюдают расстройства ЦНС (деменция): потеря памяти, галлюцинации и бред. Антивитамины РР. Изониазид и его производные (фтивазид, туба- зид) – лекарства, используемые для лечения туберкулеза. Лекарственные формы. Никотинамид и никотиновая кислота. Никотиновую кислоту и никотинамид применяют при атеросклерозе, в частности при гиперхолестеринемии, для нормализации функций печени, по- чек, головного мозга. Среди комплексных препаратов, в состав которых входит никотиновая кислота, можно отметить никошпан, содержащий кроме, никотиновой кислоты, но-шпу (сосудорасширяющее и спазмолитическое средство), а среди производных никотиновой кислоты широкое применение в медицинской практике получил кордиамин (стимуляция функций нервной системы и дыхания).
HO CH OH
CH2
NH2 2
H3C N HO
H3C N CH2OH HO
H3C N CH2OH
Все они характеризуются одинаковой биологической активностью. Источники: яйца, печень, молоко, зеленый перец, морковь, пшеница, дрожжи. Некоторое количество витамина синтезируется кишечной флорой. Суточная потребность: 2‒3 мг. Биологическая роль. Все формы витамина В6 используются в организме для синтеза коферментов: пиридоксальфосфата (ПФ) и пиридоксамин- фосфата:
HO H3C O
N
HO H3C
N
O PO3H2
Наиболее известная функция пиридоксиновых коферментов – перенос аминогрупп и карбоксильных групп в реакциях метаболизма аминокислот: · кофермент декарбоксилаз, участвующих в синтезе биогенных аминов из аминокислот – серотонина, гамма-аминомасляной кис- лоты (ГАМК), гистамина; · кофермент аминотрансфераз, переносящих аминогруппы меж- ду аминокислотами и кетокислотами; · участие в специфических реакциях метаболизма отдельных аминокислот: серина, треонина, триптофана, серосодержащих аминокислот. Пиридоксальфосфат является коферментом фосфорилазы гликогена (50 % всего витамина находится в мышцах), участвует в синтезе гема, сфин- голипидов. Гиповитаминоз витамина В6 у детей проявляется повышенной возбу- димостью ЦНС, периодическими судорогами, что связано, возможно, с недо- статочным образованием тормозного медиатора ГАМК, специфическими дерматитами. У взрослых признаки гиповитаминоза В6 наблюдают при дли- тельном лечении туберкулеза изониазидом (антагонист витамина В6). При этом возникают поражения нервной системы (полиневриты), дерматиты, пигментация кожи, отеки, анемии. Антивитамины В6. Фтивазид, тубазид, метозид (производные изони- азида) – лекарства, используемые для лечения туберкулеза: Изониазид
Лекарственные формы. Пиридоксин и пиридоксальфосфат. Пиридоксин применяют при токсикозах у беременных, атеросклерозе, нервных и кожных заболеваниях. Пиридоксальфосфат более эффективен, особенно при кожных заболеваниях.
Витамин В 9 (Вс, фолиевая кислота, витамин роста). Фолиевая кис- лота состоит из трех структурных единиц: остатка птеридина, парааминобен- зойной и глутаминовой кислот:
2-амино-4-гидроки- 6-метилптеридин H2N N
N глутаминовая кислота
O
C NH CH CH2
CH2 COOH
Витамин, полученный из разных источников, может содержать 3‒6 остатков глутаминовой кислоты. Фолиевая кислота была выделена в 1941 г. из зеленых листьев растений, в связи с чем и получила свое название (от лат. folium − лист). Источники: значительное количество этого витамина содержится в зе- леных листьях растений и дрожжах, а также в печени, почках, мясе и других продуктах животного происхождения. Витамин активно синтезируется ки- шечной микрофлорой. Суточная потребность: 50‒200 мкг, однако вследствие плохой всасы- ваемости этого витамина рекомендуемая суточная доза − 400 мкг. Биологическая роль. В печени фолиевая кислота в результате восста- новления переходит в активную коферментную форму − 5, 6, 7, 8- тетрагидрофолиевую кислоту (ТГФК):
H N
OH HN
O
COOH CH
Тетрагидрофолиевая кислота CH2
Непосредственная функция тетрагидрофолиевой кислоты – перенос одноуглеродных фрагментов, которые присоединяются к атомам N5 или N10: · формила – в составе N5-НС=О-ТГФК и N10-НС=О-ТГФК; · метенила – в качестве N5,N10=СН-ТГФК; · метилена – в виде N5,N10-СН2-ТГФК; · метила – в форме N5-СН3-ТГФК; · формимина – в составе N5-СН=NН-ТГФК. Эти коферменты участвуют в синтезе различных веществ: пуриновых нуклеотидов, превращении dУМФ в ТМФ, в обмене глицина и серина (рис. 2).
NH2 CH2
COOH Сериноксиметил- трансфераза
Глицин
Пуриновое ядро (атом Св положении 8)
Рис. 2. Образование и использование производных ТГФК
Гиповитаминоз В9 в первую очередь затрагивает органы кроветворе- ния: так как клетки не теряют способности расти, но в них происходит нару- шение синтеза ДНК с остановкой деления, это приводит к образованию мега- лобластов (крупных клеток) и мегалобластической анемии; по этой же причине снижается уровень лейкоцитов (лейкопения) и происходит задерж- ка роста. Аналогично развивается поражение слизистых желудка и кишеч- ного тракта (гастриты, энтериты), глоссит. Отмечаются замедление роста, конъюнктивит, ухудшение заживления ран, иммунодефициты, оживление хронических инфекций. Авитаминоз фолиевой кислоты редко проявляется у человека и живот- ных, так как этот витамин в достаточной степени синтезируется кишечной микрофлорой. Однако использование сульфаниламидных препаратов для лечения ряда заболеваний может вызвать развитие авитаминозов. Эти препа- раты − структурные аналоги парааминобензойной кислоты, ингибирующие синтез фолиевой кислоты у микроорганизмов. Антивитамины В9. 4-аминоптерин и метотрексат.
Производные птеридина применяют в комплексной терапии онкологи- ческих заболеваний для подавления синтеза ДНК в опухолевых клетках.
Метотрексат
Лекарственные формы. Фолинат кальция. В сочетании с витамином В12 применяется для стимуляции эритропо- эза, при отравлении тяжелыми металлами, развитии лучевой болезни.
Витамин В12 (кобаламин, антианемический). Содержит 4 пирроль- ных кольца, ион кобальта (с валентностью от Co3+ до Co6+), образуя макро- циклокоррин, и группу CN–. В организме при синтезе коферментных форм цианидная группа CN– заменяется метильной или 5'-дезоксиаденозильной: Кобаламин
Источники: витамин содержат только животные продукты: печень, рыба, почки, мясо. Также он синтезируется кишечной микрофлорой. Для вса- сывания в кишечнике необходим внутренний фактор Касла – гликопротеин, синтезируемый обкладочными клетками желудка. В крови витамин транс- портируется в виде гидроксикобаламина специфическими транспортными белками (α- и β-глобулинами). Суточная потребность: 1‒2 мкг. Биологическая роль. Витамин В12 служит источником образования двух коферментов: метилкобаламина в цитоплазме и дезоксиаденозилкобала- мина в митохондриях. Поэтому витамин В12 участвует в двух видах реакций – реакции изомеризации и метилирования. · Метилкобаламин − кофермент, участвующий в образовании ме- тионина из гомоцистеина. Кроме того, метил-В12 принимает участие в превращениях производных фолиевой кислоты, необ- ходимых для синтеза нуклеотидов − предшественников ДНК и РНК. · Дезоксиаденозилкобаламин в качестве кофермента участвует в метаболизме жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов и аминокислот с разветвленной углеводородной цепью. Причиной гиповитаминоза В12 чаще является не отсутствие витамина в пище, а плохое всасывание в результате заболеваний желудка и кишечника (атрофический гастрит и энтериты). Пищевая недостаточность – как правило, наблюдается у вегетарианцев. Основной признак авитаминоза В12 − макроцитарная (мегалобласт- ная) анемия. Для этого заболевания характерны увеличение размеров эрит- роцитов, снижение количества эритроцитов в кровотоке, снижение концен- трации гемоглобина в крови. Непосредственной причиной анемии является потеря фолиевой кислоты клетками при недостаточности витамина В12 и, как следствие, замедление деления клеток из-за снижения синтеза инозинмоно- фосфата и соответственно пуриновых нуклеотидов и уменьшения синтеза тимидилмонофосфата, а значит, и ДНК. Помимо нарушения кроветворной функции, для авитаминоза В12 спе- цифично также расстройство деятельности нервной системы, объясняемое токсичностью метилмалоновой кислоты, накапливающейся в организме при распаде жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов, а также некоторых аминокислот с разветвленной цепью. Нехватка метионина опо- средует снижение активности реакций метилирования, в частности, умень- шается синтез нейромедиатора ацетилхолина. Лекарственные формы. Цианкобаламин. Кобаламин применяют для лечения некоторых видов анемий, причем наибольший эффект проявляется при сочетанном его применении с фолиевой кислотой. Кроме того, витамин В12 показан при патологиях печени, нервной системы, кожных заболеваниях.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-12-07; просмотров: 85; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.178.234 (0.265 с.) |