Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы по биохимии.pdf
Скачиваний:
195
Добавлен:
16.06.2021
Размер:
4.92 Mб
Скачать

ам ин о кисло та

 

 

 

H

 

 

 

HOOC

C

R

H O

 

 

 

1

2

 

 

NH

 

 

 

 

2

 

 

H

 

Î

 

 

 

Ñ

 

 

 

 

 

CH OPO H

2

HO

 

2

3

 

 

 

 

H C

N

 

 

 

3

 

 

 

п и ри до ксальф о сф ат

 

 

H

 

 

 

HOOC

C

R

 

 

 

N

 

 

 

H

Ñ

 

 

 

 

 

CH

OPO H

2

HO

 

2

3

 

 

 

 

H C

N

 

 

 

3

 

 

 

Ø è ô ô î âî

 

 

î ñí î âàí è å

 

 

альди м и н

 

 

 

 

 

 

 

кето кисло та

 

 

 

 

 

 

 

HOOC

C

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

HOOC

C

R

H O

 

 

O

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

NH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

H

Ñ

H

 

 

H

Ñ

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH OPO H

 

 

CH OPO H

 

HO

 

2

3

2

 

 

2

 

 

 

 

HO

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H C

N

 

 

 

H C

 

 

 

 

3

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

Ø è ô ô î âî

 

ï è ðè äî êñàì è í ô î ñô àò

 

 

 

 

 

 

 

 

î ñí î âàí è å

 

 

 

 

 

 

 

êåò àì è í

 

 

 

 

 

 

 

Нарушение обмена. Авитаминоз В6 у детей проявляется повышенной возбудимостью ЦНС, периодическими судорогами, что связано с недостаточным образованием тормозного медиатора ГАМК, специфическими дерматитами.

У взрослых признаки гиповитаминоза В6 наблюдают при длительном лечении туберкулёза изониазидом (антагонист витамина В6). При этом возникают поражения нервной системы (полиневриты), дерматиты, гомоцистинурия, цистатионурия, нарушения обмена триптафана.

86.Витамины-коферменты В12, фолиевая кислота участие в метаболических процессах, биохимические проявления гиповитаминозов

ФОЛИЕВАЯ КИСЛОТА (ВИТАМИН ВС, ВИТАМИН B9)

Структура. Фолиевая кислота состоит из трёх структурных единиц: остатка птеридина, парааминобензойной и глутаминовой кислот. Витамин, полученный из разных источников, может содержать 3—6 остатков глутаминовой кислоты.

 

OH

 

H

 

 

O

COOH

 

 

N

2

 

 

 

C

 

C

HN CH

 

 

N

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

CH

2

 

 

 

 

 

 

 

 

H N

 

 

 

 

 

 

CH

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

N

N

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

п теридин

 

 

 

Ï ÀÁÊ

Ãëó

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Âè òàì è í

Âñ (ô î ë è åâàÿ ê è ñë î òà)

 

 

Фолиевая кислота была выделена в 1941г. из зелёных листьев растений, в связи, с чем и получила своё название (от лат. folium — лист).

Физико-химические свойства.

260

Источники. Значительное количество этого витамина содержится в дрожжах, печени, почках, мясе и других продуктах животного происхождения. Этот витамин в достаточной степени синтезируется кишечной микрофлорой.

Суточная потребность в фолиевой кислоте колеблется от 0,05-0,4мг; однако, вследствие плохой всасываемости этого витамина рекомендуемая суточная доза — 400 мкг.

Активация. Активная форма фолиевой кислоты – ТГФК. Она образуется в печени при восстановлении фолиевой кислоты с участием фолатредуктазы и дигидрофолатредуктазы, коферментом которых служит НАДФН2.

 

 

 

 

 

OH

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Í ÀÄÔÍ

2

2Í ÀÄÔ

+

 

 

 

 

H H

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

H

 

 

 

H

H

H

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

2

 

Фо лиевая кисло та

 

 

N

 

 

C

C

 

N

C

N

C

C

 

C

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H N

 

 

 

 

 

 

CH

H

 

 

 

 

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биологическая роль. ТГФК принимает от АК одноуглеродные фрагменты: серин и глицин дают метиленовый фрагмент (-СН2-), гистидин – формимино- и формильный фрагменты.

В составе ТГФК одноуглеродные фрагменты могут подвергаться взаимопревращениям: метиленовая группа превращаться в метенильную (-СН=), формильную (-НС=О), метильную (-СН3) и формиминогруппу (-CH=NH).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

Í

ÀÄÍ

 

 

+

 

 

 

 

 

 

H

H

 

Ñåð

Ãëè

 

 

2

 

2

Í ÀÄ

 

CH3

H

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

N

N

R

 

R

N

 

 

 

N

R

 

 

 

 

 

 

R

N

N

R

1

5

 

 

2

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

5

 

10

 

 

10

 

 

 

5

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

10

-м етилен -ТГФК

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

ÒÃÔÊ

 

 

N N

 

 

 

 

 

N -ì åòèë-ÒÃÔÊ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Í ÀÄÔ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HN

 

 

 

 

 

 

 

 

Í ÀÄÔÍ

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NH

 

 

 

 

 

 

Í

 

Î

 

Í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

H

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

OHC

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

1

N

 

N

R

R

N

 

 

N

R

 

 

 

 

 

 

R

N

N

R

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

10

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1

5

 

2

 

 

 

 

 

5

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-ô î ðì èì èí î -ÒÃÔÊ

5

10

-м етелен ил-ТГФК

 

 

 

N

10

-ô î ðì èë-ÒÃÔÊ

N

N N

 

 

 

 

 

Затем ТГФК отдает одноуглеродные фрагменты на:

синтез пуриновых оснований

синтез тимидиловой кислоты

регенерацию метионина

превращение дУМФ в дТМФ;

превращение глицина в серина и т.д.

Нарушение обмена. Гиповитаминоз фолиевой кислоты возникает редко, его вызывает использование сульфаниламидных препаратов. Сульфаниламиды — структурные аналоги парааминобензойной кислоты, они ингибируют синтез фолиевой кислоты у микроорганизмов, вызывая их гибель. Некоторые производные птеридина (аминоптерин и метотрексат) тормозят рост почти всех организмов, нуждающихся в фолиевой кислоте, их используют для подавления опухолевого роста у онкологических больных.

Гиповитаминоз фолиевой кислоты приводит к:

261

1.мегалобластической (макроцитарной) анемии. Она характеризуется уменьшением количества эритроцитов, снижением содержания в них гемоглобина, что вызывает увеличение размера эритроцитов. Причина — нарушение синтеза ДНК и РНК из-за недостатка тимидиловой кислоты и пуриновых нуклеотидов.

2.лейкопении;

3.задержке роста.

4.нарушению регенерации эпителия, особенно в ЖКТ (связано с недостатком нуклеотидов для синтеза ДНК в постоянно делящихся клетках слизистой оболочки).

ВИТАМИН В12 (КОБАЛАМИН)

Структура. Витамин В12 — единственный витамин, содержащий в своём составе металл кобальт.

Физико-химические свойства.

Источники. Витамин В12 синтезируют только микроорганизмы: бактерии, актиномицеты и сине-зелёные водоросли. Из животных тканей наиболее богаты витамином В12 печень и почки.

Суточная потребность в витамине В12 крайне мала и составляет всего 0,001-0,002мг.

Активация. Из витамина В12 образуются 2 кофермента: метилкобаламин в цитоплазме и дезоксиаденозилкобаламин в митохондриях.

Биологическая роль. Метилкобаламин участвует: в образовании метионина из гомоцистеина и в превращениях одноуглеродных фрагментов в составе ТГФК, необходимых для синтеза нуклеотидов.

Дезоксиаденозилкобаламин участвует: в метаболизме ЖК с нечётным числом углеродных атомов и АК с разветвлённой углеводородной цепью.

Нарушение обмена. Гиповитаминоз возникает при нарушении всасывании В12 из-за дефицита фактора Касла. Фактор Касла - гликопротеин с молекулярной массой 93000Да, который синтезируется обкладочными клетками желудка. В ЖКТ фактор Касла соединяется с витамином B12 при участии Ca2+, защищает его от разрушения и обеспечивает всасывание. Дефицит фактора Касла возникает при пониженной кислотности желудочного сока (может быть результатом повреждения слизистой оболочки желудка), после тотального удаления желудка при хирургических операциях.

Гиповитаминоз В12 сопровождается:

1.макроцитарной (мегалобластической) анемией: снижение числа эритроцитов, гемоглобина, увеличение размера эритроцитов. Причина — нарушение синтеза нуклеиновых кислот в быстроделящихся клетках кроветворной системы.

2.расстройствами деятельности нервной системы. При катаболизме жирных кислот с нечетным количеством атомов С и разветвленных АК из-за дефицита В12 накапливается нейротоксичная метилмалоновая кислота.

262

87.Витамин С: участие в метаболических процессах, биохимические механизмы проявления гиповитаминозов

ВИТАМИН С (АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА)

Структура. Аскорбиновая кислота — лактон кислоты, близкой по структуре к глюкозе. Существует в двух формах: восстановленной (АК) и окисленной (дегидроаскорбиновой кислотой, ДАК), которые обратимо переходят друг в друга в окислительно-восстановительных реакциях.

CH OH

 

 

CH

OH

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

CHOH

 

- 2H

CHOH

 

O

 

O

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

H

OH

+2H

H

 

 

OH

 

O

O

 

 

 

 

 

 

Àñê î ðáè í

î âàÿ ê -òà

Äåãè äðî àñê î ðáè í î âàÿ ê -òà

Аскорбиновая кислота может окисляться кислородом воздуха, пероксидом и другими окислителями. ДАК легко восстанавливается цистеином, глутатионом, сероводородом.

Физико-химические свойства. Белые кристаллы, растворимые в воде. В слабощелочной среде происходят разрушение лактонового кольца и потеря биологической активности. При кулинарной обработке пищи в присутствии окислителей часть витамина С разрушается.

Источники витамина С — свежие фрукты, овощи, зелень.

Продукт

Содержание

Продукт

Содержание

витамина, мг/100г

витамина, мг/100г

 

 

 

 

 

 

Плоды шиповника

2400

Яблоки

30

 

 

 

 

Облепиха

450

Картофель свежий

25

 

 

 

 

Смородина чёрная

300

Томаты

20

 

 

 

 

Лимоны

40

Молоко

2,0

 

 

 

 

Апельсины

30

Мясо

0,9

 

 

 

 

Суточная потребность человека в витамине С составляет 50—75мг.

Биологические функции. АК вместе с ДАК образует в клетках окислительновосстановительную пару с редокс-потенциалом +0,139 В. Благодаря этой способности аскорбиновая кислота участвует:

1.в реакциях гидроксилирования Про и Лиз при синтезе коллагена;

2.в реакциях гидроксилирования дофамина в норадреналин;

3.в синтезе стероидных гормонов в коре надпочечников;

4.в восстановлении Fe3+ в Fe2+ в кишечнике, что необходимо для всасывания железа;

5.в освобождение железа из ферритина;

6.в превращении фолата в коферментные формы;

Аскорбиновая кислота является природным антиоксидантом, она подавляет реакции СРО двумя механизмами:

1.восстанавливает окисленную форму витамина Е, поддерживая в мембране концентрацию активной формы восстановленного витамина Е.

263

2. инактивирует активные формы кислорода О2, Н2О2, НОв водной фазе.

Нарушение обмена. Недостаточность аскорбиновой кислоты приводит к развитию цинги (скорбут). Цингой болеют только человек, приматы и морские свинки.

Главные проявления цинги - нарушение образования коллагена в соединительной ткани, что проявляется разрыхлением дёсен, расшатыванием зубов, нарушением целостности капилляров и подкожными кровоизлияниями. Возникают отёки, боль в суставах, анемия. Причина анемии связана с нарушением обмена железа и фолиевой кислоты.

88.Витаминыантиоксиданты: Е, А, участие в метаболических процессах, биохимические механизмы проявления гиповитаминозов

ВИТАМИН Е (ТОКОФЕРОЛЫ)

Структура. Термин ''витамин E'' включает 8 форм метильных производных токола: α, β, γ и дельта токоферолы и α, β, γ и дельта токотриенолы. Наибольшую биологическую активность проявляет α-токоферол:

CH

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H C

 

O

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

CH

3

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

H C

C

CH CH

 

H

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

3

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

3

 

à-Òî ê î ô åðî ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Физико-химические свойства. Токоферолы представляют собой маслянистую жидкость, хорошо растворимую в органических растворителях.

Источники витамина Е для человека — растительные масла, салат, капуста, семена злаков, сливочное масло, яичный желток.

Суточная потребность взрослого человека в витамине Е примерно 15 мг. В течение беременности необходимо увеличение потребления витамина E.

Метаболизм.

1.Все формы витамина E связываются энтероцитами и попадают в кровообращение с хиломикронами.

2.Витамин Е достигает печени, где специфический протеин (α-TTP - токоферолтранспортный протеин) селективно выделяет α-токоферол из всех поступающих токоферолов и включает его в ЛПОНП. Другие формы выделяются с желчью и мочой в виде карбоксиэтил гидрорксихроманов. Концентрация α-токоферола в ЛПОНП не может быть увеличена более чем в 2-3 раза т.к. процесс абсорбции контролируется.

3.альфа-токоферол инактивируется в печени превращением в токофероновую кислоту и токоферонолактон. Токофероновая кислота и токоферонолактон затем конъюгируют с глюкуроновой и серной кислотой и выделяются с мочой как глюкурониды и сульфаты.

Биологическая роль

264

Токоферол является биологическим антиоксидантом, входит в состав неферментативной антиоксидантной системы организма

 

 

 

 

H O

OH*

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

CH3

 

 

*RCOOH

RCOOH

CH

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

CH

 

H C

 

O

CH3

H C

 

 

 

 

 

 

3

3

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

*O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

äåãè äðî àñê î ðáàò

àñê î ðáàò

CH

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

à-Òî ê î ô åðî ë

 

 

 

 

à-Òî ê î ô åðî ë

 

 

 

 

 

 

 

 

Нарушение обмена.

Гиповитаминоз Е. Мало изучен. Из-за диетических ограничений он наблюдается только у недоношенных новорожденных в виде гемолитической анемии и ретинопатии.

У взрослых гиповитаминоз Е возникает из-за генетического дефицита аполипопротеина B (apo B) или α-токоферол транспортного протеина (α-TTP).

Симптомы прежде всего неврологические (из-за демиелинизация аксонов) и включают потерю глубоких сухожильных рефлексов, мозжечковую атаксию, дизартрию и олигофрению, нарушения проприоцептивной чувствительности. Кроме того, может происходить скелетная миопатия и пигментный ретинит, развитие гемолитической анемии, креатинурия, отложения сфинголипидов в мышцах.

ВИТАМИН А (РЕТИНОЛ)

Структура. Витамин А представлен 3 веществами: ретинолом (циклический, ненасыщенный, одноатомный спирт), ретиналем и ретиноевой кислотой.

Физико-химические свойства.

Источники: Витамин А содержится только в животных продуктах: печени крупного рогатого скота и свиней, яичном желтке, молочных продуктах; особенно богат этим витамином рыбий жир.

Каратиноиды (провитамин А) содержаться в растительных продуктах: моркови, красном перце, зеленом салате, помидорах, плодах рябины, шиповнике.

Суточная потребность. Активность витамина А в пищевых продуктах выражается в международных единицах МЕ. 1 МЕ витамина А эквивалентна 0,0003мг ретинола или 0,0006мг β- каротина. Суточная потребность взрослого человека в витамине А составляет от 1 (3300 МЕ) до 2,5мг ретинола или от 2 до 5мг β-каротинов.

Активация. В слизистой оболочке кишечника и печени каратиноиды под действием каратиндиоксигеназы превращаются в ретинол, который потом окисляется в ретиналь и ретиноевую кислоту.

Действие

Витамин А повышает иммунитет множеством различных способов, что увеличивает сопротивляемость организма к инфекциям. Удовлетворение потребностей населения всего мира в витамине А могло бы ежегодно спасать от 1,2 до 2,5 миллиона жизней. Количество смертных

265