Витамин к (нафтохиноны)

Витамин К₁ содержится в зеленых растениях (капусте, шпинате), фруктах, корнеплодах.

Витамин К₂ синтезируется бактериями кишечника. В настоящее время производятся водорастворимые синтетические аналоги витамина К – викасол, менадион, синкавит. Суточная потребность 2 мг.

Витамин К является компонентом карбоксилирующего фермента. Он участвует в поддержании нормальных уровней факторов свертывания крови: II, VII, IX, X, синтезирующихся в печени в виде неактивных предшественников.

Активация заключается в -карбоксилировании глутамата этих предшественников под действием микросомальной карбоксилазы, котрая нуждаетсяв витамине К как кофакторе. Например, при карбоксилировании протромбина образуется белок, который является эффективным лигандом для ионов кальция за счет образования дополнительных карбоксильных групп. После хелатирования ионов кальция протромбин связывается с фосфолипидами мембран и подвергается ограниченному протеолизу под действием активированного фактора-X с образованием тромбина, который запускает каскадную систему свертывания крови с образованием фибринового сгустка. Недостаточность витамина К наблюдается крайне редко, так как этот витамин синтезируется кишечными бактериями.

Биоэнергетика. Основные понятия и определения Особенности живых организмов как объектов для термодинамических исследований

Химическая термодинамика является теоретической основой биоэнергетики. Биоэнергетика занимается изучением энергетических превращений, сопровождающих биохимические реакции. Все эти превращения осуществляются в полном соответствии с первым и вторым началами термодинамики.

Сопряжение экзергонических процессов с эндергоническими

Человек получает энергию за счет разложения органических веществ пищи. Органические вещества являются термодинамически нестабильными. Катаболические превращения этих веществ (распад или окисление) протекают с уменьшением свободной энергии. Такие процессы являются самопроизвольными (экзергоническими -G<0) и могут служить источником энергии для функционирования живой клетки. Все процессы, которые идут с увеличением свободной энергии (эндергонические -G>0), несамопроизвольные и должны быть сопряжены с экзергоническими процессами.

Ж изненно важные процессы - реакции синтеза (т.е. анаболические процессы), мышечное сокращение, активный транспорт - являются эндергоническими процессами. Эндергонический процесс не может протекать изолированно. Такие процессы получают энергию путем химического сопряжения с реакциями окисления молекул пищевых веществ (катаболическими процессами), которые являются экзергоническими реакциями. Совокупность метаболических и анаболических процессов есть метаболизм.

С хематически такое сопряжение можно проиллюстрировать следующим образом. Пусть превращение метаболита (промежуточного соединения в цепи реакций) А в метаболит В сопровождается выделением свободной энергии. Оно сопряжено с другой реакцией - превращением метаболита С в метаболит D, которое может происходить лишь при поступлении свободной энергии. Каким же образом осуществляется это сопряжение? Одним из возможных механизмов состоит в образовании промежуточного соединения - общего для обеих реакций.

A + C  I  B + D

З десь заложен механизм регуляции скорости окислительных процессов, т.к. скорость потребления D определяет скорость окисления А. Этим путем осуществляется дыхательный контроль - процесс, позволяющий организму избежать неконтролируемого самоокисления. Другим примером сопряжения являются дегидрогеназные реакции (реакции отщепления атомов водорода), промежуточным соединением, в которых является промежуточный переносчик атомов водорода. Еще один пример сопряжения состоит в синтезе в ходе экзергонических реакций высокоэнергетического соединения, общего для многих процессов, и последующего включения этого соединения в эндергонические реакции, что обеспечивает передачу энергии. Таким общим для многих реакций соединением - энергетической валютой клетки - является аденозинтрифосфат (АТР).

Это позволяет сопрягать большее число экзергонических реакций с большим числом эндергонических. В молекуле АТР две макроэргические связи, т.е. связи, при гидролизе которых высвобождается энергия.