Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1 курс 1 семестр / Химия / Biochemisry.Obmen_veschestv

.pdf
Скачиваний:
141
Добавлен:
18.04.2021
Размер:
7.13 Mб
Скачать

Нетолькобиологическ ийкатализатор,новсещества,участвующиепротекающих клеткереакциях,имеютсвоиназвания:

Вещество,вступре,аназываетсяющеекцию субстрат,аобразующеесяврезультате реакции – продукт.

Чтобыпрохимичзошлареакция,н скаяобходимы

следующиеусловия:

1)запасэнергиимолекулдолженбытьненижеэ ергетическогоба еакцииьераэнергия( , обладаякото,молреойакционноспособнакула);

2)молекудолжнысблизиться.

 

 

Классификацияноменклатураферментов

 

 

 

ВначалеХХв.пр называтьдложили

 

 

ферментыпоназваниюсубстрдобавлениемта

 

 

суффикса

«-аза» (

amylum —амилаза,

lipos —липаза,

protein —протеиназа)В. 1961г.Ме

-

ждунарСоветБи дныйхимиковпредл(IUB)положитьсжилназванияову

 

 

 

 

 

классификацииферментов

типхимическойреакции

 

. Каждоферментуприсвоен

 

четырехзклассификационныйачныйомер,включающ,подподкласс,

 

 

 

 

 

порядковыйномерподподклассе.

 

 

 

 

 

 

Выделяютклассов6 ферментов:

 

 

 

 

 

 

Iкласс – Оксидоредуктазы

 

 

 

 

 

IIкласс

Трансферазы

 

 

 

 

 

IIIкласс

Гидролазы

 

 

 

 

 

IVкласс

Лиазы

 

 

 

 

 

 

Vкласс

Изомеразы

 

 

 

 

 

VIкласс

Лигазы

 

 

 

 

 

1. Оксидоредуктазы —этоферменты,катализи

рующиеокислительно

-восстановительные

 

реакциисучадвсутиембстрхАВ.Репраткцииосизменениемвтекают

 

 

 

степеней

 

окисленияатомов,входящихсоставреагирующихеществ

 

 

 

 

 

А

 

red. +В ox

Аox red

 

 

 

Например:

пируват лактат

2. Трансферазы —этоферменты,катализирующиереакциимежмолпереносакулярного функциональнгруппыотличной( атомавод)ссубродайАнасубстраттратаВ:

А -Х +В <–> А +В -Х.

Например:

АТФ""+"креатин""→"АДФ"+"креатинфосфат"

3. Гидролазыэтоферменты,которрасщеплениекатализируютвнутримолекулярных связейучастиемводы.Например,

R*–COO*–СН2*–*RI**+**Н2О****→*****************R*–COOH*+*OH*–CH*6RI*

Ацетилхолин +Н 2О

<> Холин

+Уксуки.слотаная

4. Лиазы — этоферменты,отщепляющиегруппысубстратовпонегидролитическому механизмуспоследующим образдвосвйныхиланприсоединениемязейи веществпо местудвойнойсвязи.

11

R"C$–COOH$$$$$$$→$$$$$$$$$$$$$R$–C$H$O$+CO2$

5.Изомеразыкатализируютпревращеразличныхтиповоптгеометрических, я

позициизомеров,тонныхесть

превпредращо молекулынойлахния.

L –аминокислота→

D –аминокислота

6. Лигазыкатализсоедвухмолекулинениеруют,сопряжеиспользованиемэнергииное АТФилидругихмакроэргсоединений. ч ских

COOH6CH26CH(NH2)*6COOH*+*NH3**+*ATФ***→*COOH6CH26CH(NH2)*–CONH2***+*АДФ*+*Н3*РО4***

Глютаминовая*кислота**************************************амин*глютаминовой*кислоты*

Например,

алкогольдегидрогеназапоклассификацииферментовКФ(,ЕС),

 

имеетномер

КФ1.это1.1.1. :

окси,действуеторедуктазанаОН

 

-группудонорасНАДвкачествекцептора

 

спервымпорядковымномеромсвоеподподклассе.

 

 

 

 

 

 

Простыеисложныеферменты

 

 

Посложнстроенбелковоймолекупростыестивыдеяфермляют,состоящиенты

 

 

 

 

толькоизаминокислот,сложные,имещёющиебелковыйкомпонент.

 

холофермент.Белковыйкомпонентназывается

 

Сложныйферментназывается

 

 

 

апоферментом. Неб елкомпонентвыйимеетразличныеназвания,зависимостиотго

 

 

структуры:

 

 

 

 

 

 

1Органический. небелковкомпонентназываетсяй

 

 

-разависимостиномуотпрочности

 

связисосвоимапоферментом:

простетическойгруппой

 

 

а)есливязьпрочная

 

примером( прост

етическойгруппы

являетсяфлавинаденинмононуклеотид,илиФАД)

 

 

коферментом например(,

б)еслинебелковыйкомпонентлегкодиссоциирует

 

 

никотинам,илНАД)идадениндинуклеотид

 

 

 

 

Необходпомн,чтовжорганизмахтьвыхмонебелковыкомпонентамиферчащентов

 

 

 

е

всегоявляютсякоферментныеформыводорастворимыхвитаминов.

 

 

кофактором.

 

2Неорганический. небелковкомпонентназывается

 

 

 

Чащевсегоролик фактвыступаютиметалловныров(

 

 

Mg2+, Mn2+ , Zn2+)

 

 

 

Структураферментов

 

 

Белковаяприродаферментов

 

объясняетосо иоленнкатализаторовгическихсти.В

 

отличиеобычныххимическихкатализаторов,белковыеполимерывзаимодействуют

 

 

 

 

субстратомневсейповерхностью,небольшимучастком,которназактивнымваетсяй

 

 

 

 

центромАЦ().

 

 

 

 

 

 

Активныйцентр

фермента

–этоуникальнаякомбинацияаминокислотных

 

оста,косвязываетсяораяковсубстратиконтросуществляетлхмируемомическую

 

 

 

 

реакцию.

 

 

 

 

 

 

Активныйцентрнаходитсяаб стчем,когдабольшинствояниифункциональных

 

 

-, NH3+).

группаминокислот,в

 

нёмнаходитсявдиссоциированойфоримеютзарядСОО(

 

Благэтферментодарямуобеспечиваетвысокоэффективныйислотно

 

 

-основнойкатализ.

Активныйцентрфермеформинуровнетауетсяетичнойструктуры:

 

 

 

 

аминокислотныеостатки,стоя

щиевпервичнойполипептиднойцепидалекодруготдруга,

 

 

сближаются,образуяАЦ. Изменениестепенидиссоциациифункциональныхгрупп

 

 

 

 

аминоки,входящихсоАЦс,изменениетавлотретичнойструктурыф приводитрмента

 

 

 

 

разрушениюАЦпотферментативной

 

 

актиможетвностиполинактивироватьостью

 

фермент.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Ключевыерегулятор( )фермеметаболическихнпроцессовтыыеимнтолькоют

активныйцентр,норегуляторныйцентраллостерический( )К.аллостерическому( allos –иной, другой)центферментау могутприсоедхимвеществаические.няПриэ изомьсяеняется пространсструкферм,а,тзначитяурав,енгокта,такивностькакизменяется

 

 

 

активныйцентр.Вещества,обладтакимиющие

 

 

 

 

 

свойствами,называютэффек орами

 

 

 

 

 

(модуляторами).

 

 

 

 

 

Свойствафермен

товкакхимических

 

 

 

катализаторов

 

 

 

1. Нерасходуютсявреакции.

 

 

 

 

 

2. Неменяютнапреакциавлен. ие

 

 

 

 

 

3. Невходятсоставконечныхпродуктов

 

 

 

 

 

реакции,выходятизреакциинеизменномв. де

 

 

 

 

 

4. Неизменяютсостояниеравновесия

 

 

 

 

 

обреакцииатимой,толькоускоряютего

 

 

 

 

 

наступление.

 

 

реакции.

 

 

5. Ускоряютлишьэнергетическивозможные

 

Свойстваферментовкаккатализаторовбелковойприроды

 

 

 

 

8–1012раз).

1. Высокаямолеактивнускорятьуляфермен( онаягуреакциютыв10

 

 

 

2. Высокаяспецифичфермексубснсубс(остьовраспратнаяам

 

 

 

ециф)ктичностьпу

катализируемойреакцииреакционная( специфичность).

 

 

 

 

3. Высокаячувствитферментовк специфическимльностьфизико

 

 

-химическимфакторам

среды:температуре,рН,ионнойсилераствора.

 

 

 

 

 

4. Высокаячувствитхимическимр льностьагентам.

 

 

 

 

5. Возможностьрегуляцииактивности.

 

 

 

 

Приэтомвсегданеобходпомнролиакцентрамоиьвработеногофермента.

 

 

 

 

 

Едизмеренияницыактивностиферментов

 

 

Катал —эток личесфермента,кообеспороевопречиваетвращениемолясубстрата1 за1

 

 

секунду.

 

 

 

 

 

Стандартная единица(U)

—эток

личесфермента,копревращаетороевомкмоль1

 

 

субстратазаминуту1 , 1 Uнкаталнанокатал=( 16,67).

 

 

 

 

Вмедицинеактивностьферментоввырчвсщежаютединицахгоактивностина

 

 

 

 

1лбиологичежидкости. кой

 

 

 

 

 

Удельнаяактивность

—выража етсявединицахактивности,рассчитаннойнамг1белка.

 

 

 

Влиятемпературынаактивностьиеферментов

 

 

Биологкатализаческтемперамеютоптимальнуюорыдейс,козависитвияотраяу

 

 

 

 

темперасреды,изковыдтоуфройеы.Напримеррментлен,для

 

 

ферментоворганизмов

теплокржи,вочистныхмвнчел,температурныйовекахоптимумсоставляет37

 

 

 

-38 С,

длярастений – 25 С.

 

 

 

 

Актхивностьмическихкатализаторовувеличиваетсяувеличениемтемпературысреды.

 

 

 

Биологическиежекатализаторывбольши(

 

 

нстве),наиболееактивнырайоне37

 

С,апри

нагреваниидо80

-100 Сониполинактивостью.Проэтоипруютсясх,чтомудит

 

при

сильномнагр,белкифермен(вании)денатурируютсяы

 

,разрушается4

-й, 3 -йи2 -йуровни

структурнойорг,а,значит,изациираз

 

 

рушаеиобразовантсяретичструктуройный

 

 

активныйцентр.

ВлияниерНнаактивностьферментов

 

 

 

 

 

ДлякаждогоферменхаракптзначениеимальноеернорНсреды,таккакрНвлияетна

 

 

 

 

степеньдиссоциацииионизацфункциона

 

льныхгруппаминокис,составлотяющих

–NH3+ и,

активныйцентрфермента.Уоднихферментактивномв центльшеб групп

 

 

 

13

степеньионизацииихвысокаприреакциислойсредынапример( ,дляпепсинаоптимальный

 

рН1,5),удругихфермен,на,оборотптимуов

реакцсредывлияетнастепеньдиссоциацииионизац и

мрНлежитвщелочнойсреде.

Такимобразом,

 

функциональгруппактивцентра,,з ,ачитнаогоакыхферментаивность

.

 

Специфферментов.Видыспецифичостьферментовости

 

Специфичность –способн остьферментовкатализирпреодногоращениевать субстратаилигрупсходныхпостроениюсубстратов.

Выделяюттривспецифичностида.

1.Абсолютнаяспецифичность:одинферменткатализируетпревращениетолькоодн го

веществанап( ,уреазаимер

–фе,рамент зрушающиймочевину).

2.Относительнаягрупповая( )специфичность:ферменткатализируетоднотипные превгруппохащенияструктуреоыжихвеществна( пе, римерразрываетпсинпептидные связисамыхразличныхбелках)

3.Стереохимическаяспецифичность:ферментмож еткатализироватьпревращениетолько однизомеравеществаго.Длядругихизомтредругиеровбуютсяферментынапример( ,

образоипревращенияание

L-и D-аминокислот).

 

Специдействияфичносерментовобъясняютмодели2:модельЭ.Фишераключ«

 

за»имок

дельД.Кошланда

—модельиндуцированноговзаимодействия

.

СогласномоделиЭ.Фишерамежду(1890)ферменисубссуществуетратом

 

пространственноесоответствиепотипуключ«

–замок»Та. моденеаяпольучила

 

экспериментальногоподтверждения.В

соответствиимодельюД.Кошланда(1958)

 

функциональныегруппыактивнцентферриентгоментатакобразоми,чтовованы

 

 

отсутствиесубстратапространсструкфермистувенрыбслишьприблизительноныеаата

 

соответствуютдругу.Строгаякомплемен

тарностьвозникаеттолькопроцессе

 

взаимодейферменсубрезультатестратаизмевияконенияформацииента

 

субстратаиндуцированное( соответствие).

 

 

Механизмферментативногокатализа

Рис.2Этапы.2ферментативногоката

лизавсоотвеоствиимодельюД.Кошланда

.

 

1.

Связываниесубстрата(

S)сактивнымцентферм(омента

E)

-образованиефермент

-

субстратногокомплекса(

ES).

 

 

 

 

2.

Внутримолекулярныеперестройкивфермент

 

-субстратномкомплексе

–образование

 

активногофермент

-субстратногокомплекса.

 

 

 

3.

Образованиекомплексаферм« нт

-продукт» (

EP),вкоторомуменьшеносродство

 

продуктаактивнопоследующимцентфе,рмсуентаотщеплениемпродукта(

 

 

P)от

 

активногоцентфе.рмента

 

 

 

 

 

4.

Выхпродреакцивногоизу тцентафервосстменаа

 

 

ановлениеисходной

 

конфео.рментаации

 

Изоферменты

 

 

 

 

 

 

 

Изоферметы -этомножественформыферме,каталноднутовыеитужезирующих

 

 

 

реакцию,ноотличающиесяпофизико

 

-химичекинетическиммвойства.Этиразличия

 

 

14

обусловлеразличкомбинациейаминокиойы

слостатковтныхпервичнойструктуре

фермента.

 

Изоферментымогутразличаться:

 

1)поорганлокализациин(ойаприферменты, гликолизавпеченимышцах);

2)повнутрилокализацмитохотимидин(леточн ядрайклеткиаза)н. др й

Изоферментытакжегутб

разовыватьсяпутёмнекосвязыванияалентногоскольких

 

разныхпоструктуреполипептидныхцепей,разнаякомбинациякоторыхдастразличные

 

 

изоферменты.Так,лактатдегидрогеназаЛДГ(),состоитиз4

 

-хцепейдвухидов

–НиМ.Изних

возможнообразованиепят

иизоферментов:Н

43М,Н 2М2,НМ 34

4 изоферментЛДГ

преобладаетвмиокарде,М

4 –впечени.

 

 

Рис.2Изоферменты.3. лактатдегидрогеназысправа(

–электрофорЛДГвплазмеграмма

крови)

 

 

Содержаниеизоферментныхформвплазмекровиизменяетсяпри

заболеваниях

сопровождающихсянекрозомразрушением( )клеточорганеллклетоктканиых,что

 

исповкльзуетсяиническойпрактикедлядиагностики.

 

Применеферментовклиническойлабориедиагностикеторной

 

Внормевкрочеловекавсегдисо большойержится

наборферментов.Любые,даж

малейшие,скрытые,непроявляющиесяклинвидежалобчпациентаски,нарушения

 

состоянияздоровьявсегсопровождатьбу утизменениемколиче/илиственногоя

 

качественногосоставаферментовкрови.Именноп приэтпрофилакму

тическихосмотрахв

протоколахобследованобязательнымбольныхсчанализакетферментовивностися

 

плазмыкрови.

 

 

Планобследова,какихименноферментовукиянкретногопациентасоставляетлечащий

 

врач.Оносновываетсязнанияхметаболизма

 

своихпредповозможложеныхиях

причинахнарушениясостоянияздоровья.

 

 

Следуетпомнить,чтовсеферментыплазмкровиразделяютна:

 

а)внутриклеточныелактатдег(,липаза,ам,кислдрогеназалазафосфатаза, я

 

креатинфосфокиназа,аминотрансферазы);

 

б) секреторныеобразуются( главнымобразомпечи екретируютсянивкровь

 

(сывороточнаяхолинэст,фермсвертывающейнтысистемыразакрови);

 

в)экскреторные(

лейцинаминопептидазащелочная

фосфатаза,которые синтезируютсяв

печенивыделяютсяжелчью).

 

 

Наибольшклиничзначениеимклеточныескоеютф .рментыМестомих

 

функционирявляюразныеклеткиканейсяоварганизма.Вебольшихияколичествах

 

клеточныеферментыприсутствуюткровикак

 

езультатфизиологического,постоянно

протекающегообновленияклеток.Приразличныхжезаболеваниях,сопровождающихся

 

нарушениемцелостностиклеточныхмембран,значительноусилвыходклетокваетсяэтих

 

ферментови,соответствен,нарастаетихконцентрацо

ияактивность( )кро.Этоявление

используютдлядиагностикиповрежденияканевыхструктур.

 

Вразныхтканяхприсутствуютразныеизоформырментов.Например,

 

лактатдегидрогеназавпечени,вскелетныхмышцах,всердцевдругихорганахотличается

по

15

молекулярноймассеичувствитеингибит.Следьн,определениевстиамтель о

 

изофермеспектраданферментавогтнсыворокровигопозволитнеолькоке

 

диагналичзаболеванияостиропределить,но ,какименнойрганповрежден

 

большейс

тепени.Именнопоэтклетоферментымучастоазываютыемаркернымиили

 

индикатоферме( диальными,печеночнымита другими).

 

Вртаследуетчамкжепомнить,чтовышениеуровняактивн( )сывороточныхсти

 

ферменневсегдаотражаеттоповреждлько

ениекл мембточных.Умеренныйаност

показатможетрегистрлейприусиклероватьсяобновлениянииточногорегенерация( п сле

 

повреждений),припролиферативныхпроцессахопухолевый( рост),приусилениисинтеза

 

ферментов,принарушемеханизмовихвывеях

денияизсывороткикровигиперамилаземия(

принарушениифильтрующейфункцпочек),пробструкциипутейвыведениярост(

 

активнщелфосчнойвсывортифатазыкровиприхолестазетке).

 

Глава3РЕГУЛЯЦИЯ. АКТИВНОСТИФЕРМЕНТОВ Регуляцияактивностиферментов

Изменскоростьхимическпроцвкл ссаткогожноапутямикимих:

1.Изменениколичествасубстрата( гуляцпроницаемостимембраны)я.

2.Изменениментаколичествафере( гуляциясинтезабелков).

3.Использованиемакт ингибиторовливаторовфер. ентов

Влияниеконцентрациисубстрата

Исследованиевлияко субстратацентрацииияна

 

активнферментапозволилостьмногомобъяснить

 

механизмдействияфер.Припостояннойена

 

концферментатрачскоростьреакциильная

 

растетпропорциональноувеличен

июконцентрации

субстратареакцияпервого( порядкадлянизких

 

концентсубстрата)Пвысоких. ацийконцентрациях

 

скоростьреакциидо тигаетвоегомаксимального

 

значения(

Vmax)инезависитотконцентрациисубстрата

 

(реакциянулевогопорядка)Этакривая.

писываетсяуравнениетМихаэлиса

-Ментен:,

где Km-константаМихаэ,чисрлкнцентновисанасубстратая,пкоторойации

скоростьреакцииравнаполовинемаксимальной.

 

Kmхарактеризуетсродствоферменсубстратудан .оЧемузначениеьшеК

m,тем

большесродствофермекдансубстратунтаиомуреакцияэффективнаужепризких

 

концентрацияхсубстрата.ЕслиК

mвысока,дляпротеканияреакциинеобольшиеходимы

концентрациисубстрата.

 

Влияактиватнскоростьиефермровеакциинтативной

 

Активаторы –этовещества,увеличактферментовивностьающ,,следовательно,и

 

скоростьхимическойреакции.

 

Сущнесвидовколькотвуютактивацииферментов:

 

1Актив. ионметаллов:циями

 

а)металлы,встраиваяактивныйцентрфермента,сьтабилизируютего,чтоулу

чшаетего

работу;

 

б)металлыобразуюткомплексысубстратом,кот связарыегутакцентромивнымься

 

фермента.

 

2Фосфорилир. дефосфковалентная( ванрилмодификация)ферментарование:

 

присокфелрментудотщеплениебонениеферментаостаткафос

форнойкислоты.

16

3Необратимпутем. активиргидролчастванполипептиднойицепизафермента (частичныйпротеол)Напр. ,активацияхимозмер онкомрипсиногенакишечнике.

Рис.3Ак.1.тивацрипсияноге а

 

 

 

фермеакциинтативной

 

 

 

Влиянгибитнаскоростьиеров

 

 

Ингибиторы –этовещества,снижактивностьфермющиезамедляющиентов

 

 

скоростьхимическреакц.Ингибированиеторможение(йх )бываетдвухтип:не братимоев

 

 

 

иобратимое.

 

 

 

 

 

 

Необратингибиромвание

 

проивтомслучаеходит,когдапо

слевзаимодействия

ингибиторомсходнуюактивностьферментаневозможно

 

 

 

восстановить.

Поэтомупринципу

созданыбоевотравляющиевещеинсектициды.тваПоступлениедаженебольших

 

 

 

 

количествтакихвеществкакинсектиц,течендлитвременидыскльного

 

 

 

азываетсяна

жизнедеятчел,посинтезируютвкальностикановыемолфекулырментов,прис,яловии

 

 

 

 

чтонепоступитещёднаингибитоза.Этоделаетпроблемуэкологическойрачистоты

 

 

 

необычакту. айнольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фермент – SH(акт.)

+ ICH2 –COOH HI + фермент S- CH2 –COOH(неакт)

 

 

 

 

 

 

братимоеингибирование

 

можетбыть

неконкурентными .

 

Конкурентноеторможение

 

возможно,когдаингибиторпохожсвоейстнауктуре

 

субстрат,иконкурируетнимзасвязьактивнымцентром.

 

 

 

 

 

Взаимодействует активнымцентромтамолекула,которокажетнемуближея.Еслиэтоя

 

 

молекулаингибито, нанекотороев блокируетемяафермент:чемсильнеесродство

 

 

 

 

ингибиторакактивнцентру,темд онмульшетамостаётся.Какпр, вилоктивнымцентром

 

 

 

 

чащесв

язываетсятовещество,конценткотовыше. рогоация

 

 

 

 

Есликонцентрацияингибиторабольшеконцентрациисубстрата([

 

 

I] > [S]),тореакциябудет

выглядетьтак:

 

 

 

 

 

 

Эффеконкингибирурентнможетбытьснятдобавлениемваниягоизбытка

 

 

 

 

субстрата.

 

 

 

 

 

 

Неконкурентныеин

гибиторы непохструктуреожинасубстратичащевс го

 

 

связываюаллосцентфеерическимсяментаом

 

 

 

или образуетсятройнойкомплекс

 

 

 

 

 

 

фермент-субстрат-ингибитор.

 

 

 

 

 

 

Эффектингибиторовтакогонеипа

 

 

 

 

 

 

 

можетбытьус увеличениемранён

 

 

 

 

 

 

 

концентрациисубстрат

а.

Неконкурентное*торможение*

Рис.3Виды.2обратимого. ингибиферментовования

17

Торможеконечнымипродуктамиреакциииерегуляция( потипуобратнойсв) зи

Вживоморганизмеметаболичпроцессычащвсегопредставлскиецепьюпротекающихны одназадругойреакций.Поэтомуважнесвоименнойшствомбиологическойсистемы являетсято,чток нечныепродукты,ингибируяключевойферментвсегопроцесса,могут регулисвоёобр.оватьазование

ИзбытокТТФтимидинтр( )ингибключевойфермеифосфатарует

 

нтпроцесса

тим,итормозсинтездинкиназутемсамымсвой ДНК.Вопухолиэтотмеханизм

 

 

 

утерян,иэтоодизпричинанерегулируемогостапухоли.

 

 

 

Примерыиспользованияингибиторовмедицинскойпрактике

 

 

Прилечениизаболеванийм кробнойэтиол

 

огии:сульфаниламидныепрепараструктурно

 

подобныпараамкислтормозятн ббразованиензфолкйнойи,слев тый

 

 

 

необхдляростамикрдим.Приоотравленииорганйантэтиленгликолем(змовфр)даютзом

 

 

вбольшихдозахпротивоядие

—этиловыйспирт,иг

рающийрольконкурентнингибитора. го

 

Длялеченияподагрыиспользуюталлопуринол

 

 

-необра тимыйингибиксан.тиноксидазыор

 

Длялеченияалкоголизмаиспользуютэспер

 

 

—необратимыйингибоксуксусноготордазы

 

альдегида,чтормозитпревращениеальд

 

 

егидавуксукислоту.Накапливающийсяную

 

альдегидоказываетсильноетоксическоедействи.Прилечепандлякреатитаии

 

 

предотвращенсамопереваривания« »железыприменяютконтрикал

 

—необратимый

ингибитферментовпротеолитичподжелезы.скихудочной

 

 

Глава4КОФЕРМЕНТНАЯ. ФУНКЦИЯВИТАМИНОВ.

 

 

 

 

«Витаминыуказалинасвоёпр сутствие

 

 

 

 

своимотсутствием»В.А.Энгельгардт( ).

 

Особефункциностиферментовпределяютнирск ванияровсехститекания

 

 

 

биохимичреакций,опрсостояниеделяютздоровьяких

 

 

челов,качегожизникаство.

 

Функциактивностьбольшинстванальнаяферментовопределяетсяихвз имодействием

 

 

 

небольшимимолекулами

–витаминами.

Витамины – это органическиевеществаразличной

 

химическприроды,поступв ргйпищейаюнизмвнебольшие

 

 

ихколичествах

необходимыедляжизнедеятчелов. ельностика

 

 

 

 

Большойвклразвитиевитаминологиидвнес

 

 

НиколайИвановичаЛунина

(1853-1937).

ПетербургскийпедиатрН.И.Лунинзанималсяразработкойсмесейдляискусственного

 

 

 

вскармливанияноворожденных.Э

 

тобылконв19,етогдакацужезнали,чтовсеорганизмы

 

состоятизбелков,жиров,углеводминеральныхсолей.Этивжевещества,предполагалось,

 

 

 

должнывходисоставпродуктовьпитания.Лунинпровеллаконичныеэксперименты:

 

 

 

кормилмышейсмесьюэтих4

 

элементсоответствующихвпроп, орцияхтаковым

 

материнскоммоло.Наакискусственномпитаниивсемышизаболевали.Стоиложе

 

 

 

 

заболевшегомышонкапернастевеститвенноекармливание,каксимптомыболезни

 

 

 

быстропроход.Лунпервыми(!)прнли

 

 

едположил:вгруднмолсодержитсямещекекакой

-

то,неизвестныйтогданаукеэлемент.Лунинназвалегоквинтэ« »илио«ссенциейобой

 

 

 

жизненнойсилой»Как.водится,коллегиосмеялисо докторскойскатеидажеляпени

 

 

 

 

18

обвинилиегонетольконизкихкулинарн

 

 

ыхспос,ноивпродвижениибностяхужетогда

 

 

 

 

считавшейсянаучных« круга» темовитализма«льнойрии».

 

 

 

 

 

 

 

Спустяочтилет30послеработН.И.Лунинаамериканецпольскогопроисхождения

 

 

 

 

 

КазимирФунк

 

(1884-1967)выделилизрисовыхотрубейэтуквинтэссенци«

ю»идажечастично

расшифровалеестр.Онускт,чтоуруанэтвеществовилсодержитамин,потК.группыому

 

 

 

 

 

Функиназвалвыделенноеимвеществожизненным« амином»

 

 

-витамином(vita

-жизнь+

amine –аминогруппа).

 

 

 

 

 

 

 

Мнпослеидругимигоисследователямибыл

 

 

оустан,чтвитаминыовлпренодставляют

 

 

 

 

собойгруппуразличныхводо

 

 

-ижирорастворбиологактвеществвныхческичтомых

 

 

 

 

далеконевсеонидержатаминогруппы.Темменее,терминвитамины« »оказался

 

 

 

 

 

 

 

настолькозвучнымиудачным,чтоегосталиприме

 

 

нятьковсемобнаруженвитами.А нымам

 

 

 

 

таковыхужесегодняизвестноболее20.

 

 

 

 

 

 

 

 

Чтожеобъедвсехэтпредставитняетхбиологактвие?вныхществчл ский

 

 

 

 

 

 

 

Всеониявляются

пищевымифакторами,

органическимисоединениями,жизненно

 

 

 

важными

длячеловекаочень

 

малыхколичествахдляобеспечпротеканияэффективногореакций

 

 

 

 

метаболизма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Пищевыефакторы»

 

 

–следовательно,витаминынесинтезируютсяорганизме

 

 

 

 

челоидругихвысшихекаживотных.Важноразнообрстьбалансирпитаниязногованного

 

 

 

 

 

определяется итем,чторазныепродуктыпитаниясодержатразноеколичестворазных

 

 

 

 

витаминов.

 

 

 

 

 

 

 

 

«Органическиесоединения»

 

 

-следовательно,витаминыявляютсяпродуктом

 

 

 

 

жизнедеятельностидругихпредставителейживогоорган( )м раческого

 

 

–бактерий,растений.

«Жизневажнно

ые» -витаминыиспорганизмомльзуютсячеловекакачествесубстратов

 

 

 

 

длясинтеза

 

коферментов

–регуляторактивнмногихфермент,перенстив осчиков

 

 

 

 

(«таксис»)про,электртоивновхимическонтофункцрыхвгруппиональных

 

 

-

ацильных,метильныхпр.

 

 

Жирорастворимыевитаминыявляютсясубстрадлясинтомза

 

 

 

 

гормоновидругихсигнальныхбиологактмолекул.вныхчески

 

 

 

 

 

 

 

«Воченьмалыхколичествах»

 

 

-следовательно,витаминынеисп рганизмомльзуются

 

 

 

 

человеканикачествеисточникаэнергии(этойцельюп

 

 

реимущественноиспользуютсяжиры

 

 

 

иуглев),нидляподыстроениясобственныхклеточныхструктурорганизмаотличие(

 

 

 

 

 

 

 

белков,жиуглеводовров,витаминыневыполняютластическихфункций)Суточная.

 

 

 

 

 

 

 

потребностьввитаминахдействительноничтожна

 

 

-от5 -10мкгвитамин( D

-кальциферол)до

30-100мгвитамин( В

7 илиН

 

-биотин)Сопоставьте. сутпотребностьючнойбелках

 

- 60-100

г,иливуглеводах

 

 

 

 

 

 

 

500г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Различиявсутпотребночнойвитаминовопределяются,однтист,ихйазнойоны

 

 

 

 

 

 

рольюв

протеканииразлбиохчныхреакцийметаболизмаических.Сдругойстороны,

 

 

 

 

 

потребнввитаминахбудутопределятьсястиособенностямифизиологическогосостояния

 

 

 

 

 

организма:возрассоо( таномошениема

 

 

-икатаболическихреакций),состояниемздоровья

 

 

 

 

(норма,бе

ременность,периодвскармл,стадболе,выздоровливаини),физическойя ния

 

 

 

 

активн,пол. остьюм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метабвитамиорганизмелизмов

 

 

 

 

1Поступление. ворганизмвсоставепродуктовпитания.

 

 

 

 

 

 

 

2Всасывание. витаминовизкишечникакровь.

 

 

 

 

 

 

 

3Транспорт. всвободной

формеиливкомпсбелвтексека. мин

 

 

 

 

4Превращения. коферментныеформыучастиеметаболическихакцияхвсоставе

 

 

 

 

 

ферментов.

 

 

 

 

 

 

 

 

Вздоровом,гармоническиразвивающорганпотрвитаминахзмебностимсяполностью

 

 

 

 

 

обеспеченыихпоступлениемпродуктам

 

 

ипит.Тасостояниениякоехаракткак ризуют

 

 

 

 

«нормовитаминоз».

 

 

 

 

 

 

 

19

И,на,прнедотивстаточномбеспечениивитаминамиорганизмебудут

 

 

 

 

 

 

 

регистнарпротеканияироватьсяушениябиохимическихреакций

 

 

 

–нарушенияздоровья,

 

 

качестважизни.Постепенивыраженност

 

ивитаминннедостаяточность

 

(гиповитаминоз )

можетбытьумереннойбыстрая( физическаяутомляемость,сонлив,снижениекогнитивных

 

 

 

 

 

 

способнос,прочиесимплегкогонтомыдомогй)иливыркланже(иняическиной

 

 

 

 

 

 

 

проявляющиесянарушенияздостро, ровьянужда

 

 

ющиесявоказаниитерапевтических

 

 

 

мероприятий)Крайнюю. степевитаминннедостатьпринятообйкакзначатьости

 

 

 

 

 

 

 

авитаминоз –состояорганизма,еслиегокорригировать

 

 

–нелечить,способное

 

 

привестиксмертипац. ента

 

 

 

 

 

 

 

 

Причиныдефв таминовциталег

копонятьизапомнить,еслиподумать,какимобразом,

 

 

 

 

какойтраекторонидолжвконечномиитогепреывкоферментыратитьсявыполнитьсвою

 

 

 

 

 

 

 

работу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напервомместесредипричин

 

–несбалансирпитание,недостаточноепоступлениеванное

 

 

 

 

витаминовспищей.

Помните,витамины

–пищевыефакторы,несинтезируютсяворганизме

 

 

 

 

человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Другаячастаяпричинаразвитиягиповитаминозов

 

 

–различныезаболеванияжелудочно

 

 

-

кишечноготракта,приводящиенарушениямвсасыванвитаминов,поступающихпищейя.

 

 

 

 

 

 

На,пример

 

патологиислизистойоболочкижелудкаснижсекрециявнутреннегоется

 

 

 

 

 

фактораКастла,ч рмозитвсасываниекровьвитаминаВ

 

 

12.Нарушаетсявсасывание

 

 

витамприусиленнойперистальтикеновразличныхотделовкишечн.На,прикамер

 

 

 

 

 

 

 

длительнойдиарее,

прид сбактериозах

-нарушенияхмикпрофилясодержимогобного

 

 

 

 

кишечника,придлительнпримененпероральныханти,т.к.сапрофитнаябиотиковфлора

 

 

 

 

 

 

одинизпоставщиков« »оргачеловеканизмекоторыхвитаминов:К,Н,В

 

 

 

 

12,фолиевой

кислоты).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гиповитаминозымогутразвиватьсяпринарушетранспортировкимехаихнизм в

 

 

 

 

 

сосудистомуруслуизкишечникаклеткам

 

-местамметаболическогопревитаминращенияв

 

 

 

 

вкоферменты.Этапричигиповитаминозанаибоактуальнджирорастворимыхеея

 

 

 

 

 

 

витаминов,тран

спкортребуеторыхпригидрофильныхмданиясвойствпутем

 

 

 

 

 

предваритсвязываниясоспельногоциальнымибелкамикрови.Естественно,любые

 

 

 

 

 

 

 

заболевания,токсическиеповр бученижсопровождатьсяенияутнарушениямисинтеза

 

 

 

 

 

 

 

этихранспортныхбелков,,сле

 

довательно,кнарушениютранспортакровьювитаминов.И,

 

 

 

 

вконечномитоге,несмотрянадостаточноепоступлвитаминовпищейихниеэффективное

 

 

 

 

 

 

всасываниекишечнике,всеравноразвг повитаминозвается.

 

 

 

 

 

 

 

Ещеоднапричинавитаминнойнедостаточности

 

 

–на рушвреакцияхихпреобразования

 

 

 

вактивныеформы

 

–вкофермен.Понятно,разэти ыаболическиепреобразования

 

 

 

 

 

витаминовобеспечиваютсяспециальнымиферментами,тотакойгиповбудетиметьтаминоз

 

 

 

 

 

 

местопринарушенияхпроцесинтезаэтиамыхсовферм

 

 

ентов –придефвгенетическомктах

 

 

аппаратеклеток.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Говонарвушенобеспеченнявитаминамях,нельзязабыватьовозможности

 

 

 

 

 

 

развития гипервитаминозов –чрезмерновысокогонасыщенияорганизмавитаминами.Такие

 

 

 

 

состояклиничвстррея скижчаются

 

е,чемгиповитаминозынедлявсехвитаминов.

 

 

 

 

Описаныслучаигиперввитаминамозовпо А

 

 

D.Причинамигипервитаминозов,как

 

 

пра,являютсяилопередозифармакопейныхепаратищевымиовкизлоуп требления

 

 

 

 

 

 

добавками.Лечениегипервитаминозовпрост

 

ое –соответствующаякорацрекцияп .танияона

 

 

 

 

Одпринакоесвоевременнойдиагностикевозможнысмертельныеисходы,что,ксожалению,

 

 

 

 

 

 

имелоестовп слГево,рмаезультатеннойепииреализацииодуманной

 

 

 

 

 

 

 

государственнпрограммыпрофилактикигиповий

 

таминоза Dуноворожденных.

 

 

Воснове

классификациивитаминов

 

лежиххимичетсвойскоетво

–растворимость.

 

В севитамиклассифицируютна: ы

 

В1 тиамин(

 

В2 рибофлавин( ),

 

В5 или

-

водорастворимые:витамины

-антиневритный),

 

РР никоти( кислота,ниацин, оваяикотинамид

 

 

-антипеллагрическй),

В3 пантотеновая(

кислота -антидерматитный),

В6 пиридоксаль( ,пиридоксамин

-антидерматитный),

В7

или Н

20

Соседние файлы в папке Химия