- •1 Краткая история развития учения о ферментах
- •2 Общие свойства ферментов и химических катализаторов небелковой природы
- •3 Отличительные признаки ферментативного и химического катализа
- •4 Строение ферментов
- •5 Механизм действия ферментов
- •6 Единицы ферментативной активности
- •7 Специфичность ферментов
- •8 Термолабильность ферментов
- •9 Влияние кислотности среды
- •10 Концентрация фермента
- •11 Концентрация субстрата
- •12 Активаторы и ингибиторы ферментов
- •13 Аллостерические ферменты
- •14 Изоферменты
- •15 Классификация и номенклатура ферментов
- •16 Использование ферментных препаратов
- •17 Иммобилизованные ферменты
- •18 Витамины
- •19 Классификация витаминов
- •20 Жирорастворимые витамины
- •20.1 Витамины группы А
- •20.3 Витамины группы Е
- •20.4 Витамины группы К
- •21 Водорастворимые витамины
- •21.1 Общая характеристика витаминов группы B
- •21.2 Витамин РP (ниацин)
- •21.3 Витамин C
- •21.4 Биотин (витамин H)
- •21.5 Витамин P (Цитрин)
- •21.6 Фолиевая кислота. Витамин Bc птероилглутаминовая кислота
- •21.7 Витамин U
- •22 Витаминоподобные вещества
- •22.1 Парааминобензойная кислота
- •22.2 Витамин В15
- •22.3 Инозит
- •22.4 Холин
- •22.5 Антивитамины
- •Рекомендуемая литература
Рекомендуемая доза витамина С от 70 до 120 мг.
21.4Биотин (витамин H)
В1916 г. в опытах на животных было показано токсическое действие большого количества сырого яичного белка, а употребление дрожжей или печени снижало этот эффект. Впоследствии было установлено, что белок яйца – оведин – связывает вещество биотин в нерастворимый в воде комплекс, который не переваривается в желудке. Таким образом, он хотя и содержится в пищевых продуктах, но не подвергается усвоению.
В1935 г. из яичного желтка выделен чистый биотин.
В1942 г. установлена его химическая формула. Молекула биотина состоит из следующих компонентов:
1)А имидозольного кольца;
2)В тиофенового цикла;
3)Боковая цепь представлена валериановой кислотой.
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
HN |
2 |
NH |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
А |
3 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HC |
|
|
CH |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
4 |
В |
3 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H C |
|
CH |
|
CH2 |
|
|
|||
2 |
5 |
S |
2 |
CH2 |
CH2 |
O |
|||
|
|
|
|
|
CH2 |
||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
HO
Синтезируется он из олеиновой кислоты, аланина, источник серы не установлен.
Биотин устойчив к действию кислорода, H2SO4 разрушается под действием щелочей, HCI, H2O2.
При недостатке витамина у человека возникает ряд патологических заболеваний: воспаление кожных покровов, выпадение волос, усиленное выделение жира сальными железами кожи – себорея. Витамин Н называют антисеборейным.
Биологическая роль
Витамин H, соединяясь с белком, образует ферменты, катализирующие реакции карбоксилирования, сопряженные с распадом АТФ. Эти ферменты участвуют в обмене липидов, углеводов, белков, пуриновых нуклеотидов, стеролов.
Например, реакция карбоксилирования пирувата используется в обмене углеводов для пополнения запасов оксалоацетата в цикле Кребса.
|
|
|
CH3 |
|
|
СН |
|
СООН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
+ СО2 + АТФ |
пируваткарбоксилаза |
|
|
2 |
+ АДФ +Н3РО4 |
|
O |
|
С |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
СООН |
O |
С |
СООН |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
ПВК |
оксалоацетат |
48
Реакция карбоксилирования ацетил-KoA используется при биосинтезе жирных кислот:
H3C |
|
О |
|
|
|
|
ацетил-КоА- |
СН2 |
О |
|
|
|
|
|
|
карбоксилаза НООС |
|||||
|
С |
+ |
СО2 |
+ |
|
С |
||||
|
|
|
АТФ |
|
S-КоА |
|
+АДФ +Н3РО4 |
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
S-КоА |
|
|
|
|
|
|
ацетил-КоА |
малонил-КоА |
|
Источники
Почти все продукты животного и растительного происхождения содержат биотин в связанной форме (печень, почки, куриные яйца, соя, томаты, цветная капуста, картофель), а также он синтезируется микрофлорой желудочно-кишечно- го тракта.
Суточная потребность взрослого человека примерно 0,25 мг/сутки.
21.5Витамин P (Цитрин)
В1936г. витамин P выделен из кожуры лимона; оказалось, что он обладает свойством укреплять кровеносные капилляры. Дальнейшие исследования показали, что витамин P – это семейство веществ, близких по биологической активности
ихимической структуре. В основе их строения лежит дифенилпропановый углеродный скелет ФЛАВОНА. Эти вещества назвали биофлавоноиды; к ним относятся: катехины, халконы, флаваны, флавононы, флавоны и др.
O
54
6 |
|
3 |
|
|
7 |
O |
2 |
2 |
|
8 |
1 |
3 |
||
|
1 |
6 |
4 |
|
Флавон |
||||
|
5 |
Различаются они различной степенью гидроксилирования бензольных колец, а также различными гликозидными группировками, присоединяющимися к 3-у углеродному атому пиранового цикла. В качестве примера приведём структурную формулу рутина, содержащего в своём составе остаток дисахарида – рутинозы (C12H21O9):
OH |
O |
|
O |
|
(С12Н21О9) |
|
OH |
HO |
O |
|
Рутин |
|
OH |
49
При P-витаминной недостаточности повышается ломкость кровеносных сосудов и проницаемость капилляров, что сопровождается точечными кровоизлияниями, болями в конечностях, мышечной слабости и быстрой утомляемости.
Биологическая роль
Биофлавоноиды ингибируют фермент гиалуронидазу, который катализирует разрушение гиалуроновой кислоты (основного вещества, соединительной ткани), тем самым укрепляют сосуды, связывают тяжёлые металлы (медь, свинец) в стабильные комплексы и выводят их из организма, тем самым блокируют их в каталитическую активность и окислительное действие, предохраняют витамин C от разрушения, обладают антиоксидантными свойствами.
Витамины P и C усиливают действие друг друга. Фармацевтическая промышленность выпускает медпрепарат аскорутин, содержащий комплекс витаминов P и C.
Основные источники витамина Р – это фрукты и овощи, черноплодная рябина, смородина, черника, брусника, вишня, виноград, лимон, а также гречиха и перец.
Рекомендуемая доза: от 10 до 20 мг/сутки.
21.6 Фолиевая кислота. Витамин Bc птероилглутаминовая кислота
Фолиевая кислота содержится в больших количествах в листьях растений. Выделено несколько видов фолиевых кислот. Все они состоят из трёх струк-
турных единиц: остатка птеридина, остатка парааминобензойной кислоты и остатка глутаминовой кислоты.
Различаются между собой фолиевые кислоты содержанием глутаминовой кислоты – её количество может быть от 3 до 7 остатков.
Фолиевые кислоты обладают различной физиологической активностью. Разрушаются под действием света, при нагревании.
|
OH |
|
|
|
|
|
СООН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
N |
CH |
NH |
СО |
NH HC |
|
|
N |
5 |
6 |
9 2 |
10 |
|
CH2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
7 |
|
|
|
H2C |
H2N |
N |
N |
|
|
|
||
|
Остаток парааминобензойной |
СООН |
|||||
|
1 |
8 |
|
|
|||
|
Остаток птеридина |
|
|
кислоты |
Остаток глутаминовой |
||
|
|
|
|
кислоты
Остаток птероевой кислоты
Птероилмоноглутаминовая кислота
50
При недостатке фолиевой кислоты нарушается процесс кроветворения, развивается макроцитарная анемия (в крови отмечается недостаток белых кровяных телец – лейкопения).
Биологическая роль
Витамин Bc в своей активной форме в виде тетрагидрофолиевой кислоты входит в состав ферментов, катализирующих перенос атомных группировок, содержащих один углеродный атом (альдегидную, карбоксильную, метильную, оксиметильную группы и т. д.). Эти группы являются исходным материалом для биосинтеза пуриновых и некоторых пиримидиновых оснований, а также аминокислот метионина, серина, глицина. Так как указанные соединения играют ведущую роль в обмене белков и нуклеиновых кислот, то понятны те нарушения, которые отмечаются при недостатке витамина Bс
Источники: листовые овощи (капуста, шпинат, салат), мясные продукты, особенно печень, пекарские и пивные дрожжи. Фолиевая кислота синтезируется кишечной микрофлорой. Недостаток возникает при однообразном питании.
Суточная потребность взрослого человека в витамине Bс 0,1 – 0,5 мг.
21.7 Витамин U
Витамин U (S-метилметионин, противоязвенный фактор) был впервые обнаружен в 1950 г. в сырых овощах, парном молоке и печени. Поскольку сок сырых овощей (например, капусты) предотвращал или задерживал у цыплят развитие язвы желудка, индуцированной введением алкалоида цинкофена, было высказано предположение, что язвенная болезнь вызывается недостатком особого пищевого фактора, содержащегося в овощах и относящегося, очевидно, к витаминам. Активное начало было предложено называть витамином U (от лат. ulcus – язва). В настоящее время витамин U выделен из капустного сока в кристаллическом виде; осуществлен также его химический синтез. Препарат оказался в 1000 раз более активным при лечении язвенной болезни, чем исходный капустный сок; уже через 2-3 дня после его приема значительно ослабевают боли, а через 15-20 дней почти не обнаруживаются рентгенологически органические изменения слизистой оболочки желудка.
Витамин U оказался по своей химической природе S-метил-метионином следующего строения:
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НООС |
CH2 |
S+ |
|
|
Cl- |
CH |
|
CH2 |
CH3 |
NH2
Витамин U (метилметионинсульфоний хлорид)
Кристаллический препарат витамина U представляет собой белый порошок, хорошо растворимый в воде. При температуре 100°С легко разрушается, особенно в нейтральной и щелочной средах; устойчив в кислой среде.
51