Какой витамин принимает участие в реакциях карбоксилирования

В 1916 г. в опытах на животных было показано токсичное действие сырого яичного белка; употребление печени или дрожжей снимало этот эффект. Фактор, предотвращающий развитие токсикоза, был назван витамином Н. Позже было установлено, что в дрожжевом экстракте печени и желтке куриного яйца содержится пищевой фактор, отличный от всех других известных к этому времени витаминов. Этот фактор стимулирует рост дрожжей и азотфиксирующих бактерий Rhizobium, в связи с чем он и получил название «биотин» (от греч. bios – жизнь), или коэнзим R. В 1940 г. было установлено, что все три названия (биотин, витамин Н и коэнзим R) относятся к одному и тому же химически индивидуальному соединению. Выделенное из сырого яичного белка вещество оказалось гликопротеином – белком основного характера, названным авидином; этот белок обладает высоким сродством связывания с биотином с образованием нерастворимого в воде комплекса. Комплекс не подвергается расщеплению в пищеварительном тракте, поэтому биотин не всасывается, хотя и содержится в пищевых продуктах.

Биотин был впервые выделен в 1935 г. из яичного желтка. Молекула биотина является циклическим производным мочевины, а боковая цепь представлена валериановой кислотой.

Карбонильная группа биотина связывается амидной связью с ε-амино-группой лизина, образуя ε-N-биотиниллизин (биоцитин), обладающий биологической активностью. Природные сложные белки, содержащие биотин, при попадании в организм подвергаются протеолизу с освобождением свободного биоцитина; последний подвергается гидролизу под действием биоцитиназы печени и сыворотки крови с образованием биотина и лизина.

Клинические проявления недостаточности биотина у человека изучены недостаточно. Это объясняется тем, что бактерии кишечника обладают способностью синтезировать биотин в необходимых количествах. Недостаточность его проявляется в случае употребления большого количества сырого яичного белка или приема сульфаниламидных препаратов и антибиотиков, подавляющих рост бактерий в кишечнике. У человека при недостаточности биотина отмечаются воспалительные процессы кожи (дерматиты), сопровождающиеся усиленной деятельностью сальных желез, выпадением волос, поражением ногтей, часто отмечаются боли в мышцах, усталость, сонливость, депрессия, а также анорексия и анемия. Все эти явления обычно проходят через несколько дней после ежедневного введения биотина. У крыс недостаточность биотина, вызванная введением с пищей сырого яичного белка, вызывает явления острого дерматита, облысение и параличи.

Биологическая роль. Биотин подробно изучен благодаря работам Ф. Линена. Известные к настоящему времени биотиновые ферменты (т.е. ферменты, содержащие в качестве кофермента биотин) катализируют два типа реакций:

1) реакции карбоксилирования (с участием СО₂ или НСО₃ – ), сопряженные с распадом АТФ

2) реакции транскарбоксилирования (протекающие без участия АТФ), при которых субстраты обмениваются карбоксильной группой

Получены доказательства двустадийного механизма этих реакций с образованием промежуточного комплекса (карбоксибиотинилфермент).

К реакциям первого типа относятся, например, ацетил-КоА- и пируват-карбоксилазные реакции:

C H ₃– C O – S — K o A + CO₂+ АТФ H O O C – C H ₂– C O – K o A + АДФ + P_i.

Пируваткарбоксилаза является высокоспецифичным ферментом, катализирующим уникальную реакцию усвоения СО₂ в организме животных. Сущность реакции сводится к пополнению запасов оксалоацетата (щаве-левоуксусная кислота) в лимоннокислом цикле (так называемые «анаплеро-тические», «пополняющие» реакции), т.е. его синтезу из СО₂ и пирувата:

Реакция протекает в две стадии: на первой стадии, связанной с затратой энергии, СО₂ подвергается активированию, т.е. ковалентному связыванию с биотином в активном центре фермента (Е-биотин):

На второй стадии СО₂ из комплекса переносится на пируват с образованием оксалоацетата и освобождением фермента:

Примером второго типа реакций является метилмалонил-оксалоацетат-транскарбоксилазная реакция, катализирующая обратимое превращение пировиноградной и щавелевоуксусной кислот:

Реакции карбоксилирования и транскарбоксилирования имеют важное значение в организме при синтезе высших жирных кислот, белков, пури-новых нуклеотидов (соответственно нуклеиновых кислот) и др.

Распространение в природе и суточная потребность. Биотин содержится почти во всех продуктах животного и растительного происхождения, главным образом в связанной форме. Богаты этим витамином печень, почки, молоко, желток яйца. В растительных продуктах (картофель, лук, томат, шпинат) биотин находится как в свободном, гак и в связанном состоянии. Для человека и животных важным источником является биотин, синтезируемый микрофлорой кишечника. Суточная потребность взрослого человека в биотине приблизительно 0,25 мг.

источник

Синтез витамина Н в организме. Биохимические механизмы участия биотина в реакциях карбоксилирования. Роль биотина в обмене веществ. Основные последствия дефицита витамина Н в организме человека. Количественное содержание биотина в пищевых продуктах.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Реакция карбоксилирования

4. Последствия дефицита витамина Н

Список использованной литературы

В начале XX столетия было доказано, что для роста дрожжей нужен особый фактор. Этот фактор получил название ”биос”. В дальнейшем оказалось, что это не одно вещество, а нескольких веществ различающихся между собой по физико-химическим свойствам. Из биоса было выделено две фракции: фракция, осаждаемая основным уксуснокислым свинцом была названа биос I, а фракция, оставшаяся в растворе, — биос II. Биос I оказался впоследствии инозитом, а биос II — биотином. Биотин устойчив к нагреванию, кислороду и действию щелочей и кислот.

В 1916 г. было замечено, что употребление в пищу куриных яиц в качестве единственного источника белка приводит к заболеванию кожи — дерматиту, кожным экземам, себорее и другим кожным поражениям в области углов рта, подмышками и в пахе и т. д.

Хорошим лечебным средством оказался экстракт из печени и дрожжей. Таким образом, был открыт новый витамин, который получил название витамин Н (от немецкого слова haut — кожа), так как его недостаток отражается на обмене веществ в коже

Биотин широко распространен в природе. Он обнаружен у микроорганизмов, растении и животных. Содержание его определено в различных систематических группах животных: простейших, насекомых, рыб, земноводных, птиц, млекопитающих. Наиболее высокий уровень биотина обнаружен в личинках насекомых и наименьший — у пресмыкающихся. Рекордное количество (6,81 мкг/г) найдено в печени акулы. Содержание биотина в организме животных не зависит от принадлежности животного к определенной систематической группе. Анализ тканей показал большое различие в содержании биотина в органах одного и того же животного. Наиболее богаты витамином печень, почки, надпочечники; сердце и желудок содержат среднее, а мозговая ткань, легкие и скелетные мышцы — минимальное количество биотина.

По последним данным, биотин играет важную роль в углеводном обмене, взаимодействуя с гормоном поджелудочной железы инсулином. Кроме того, биотин участвует в производстве так называемой глюкокиназы — вещества, которое «запускает» обмен глюкозы.

Глюкокиназа вырабатывается в печени, там же, где хранится биотин. Это особенно важно для диабетиков, у которых содержание глюкокиназы в печени понижено. Благодаря добавкам биотина (от 5 до 15 миллиграммов в день) врачам удается существенно улучшить обмен глюкозы у больных диабетом.

Немалую роль играет биотин и в синтезе гликогенов — накапливаемых в печени и мышцах углеводов, а также в усвоении этих запасов и в так называемом глюконеогенезе, в процессе которого 16 из 22 аминокислот преобразуются в глюкозу. Этот процесс исключительно важен для поддержания стабильного уровня сахара в крови. Таким образом, биотин стабилизирует содержание сахара в крови.

Он помогает также усваивать белок и в обмене веществ является важным союзником других витаминов группы В, таких как фолиевая и пантотеновая кислоты и витамин В12. Кроме того, он участвует в разложении жирных кислот и в сжигании жира.

Поскольку биотин содержит серу, его можно назвать витамином красоты для кожи, волос и ногтей. Другими словами: кто хочет быть красивым и производить приятное впечатление на людей, не должен игнорировать биотин. Дело в том, что коже, волосам и ногтям необходима сера, и кто-то должен ее туда доставлять. Биотин зарекомендовал себя как идеальное транспортное средство, которое всегда доставляет свой груз серы строго по назначению.

Поскольку биотин контролирует обмен жиров и преимущественно находится в клетках кожи и волос, он, естественно, влияет на содержание жира в коже.

Поскольку биотин оптимизирует использование жирных кислот в организме и делает кожу головы менее маслянистой, он может улучшать общую структуру и внешний вид волос. Хотя утверждения о том, что он стимулирует рост волос, не подкреплены никакими опубликованными исследованиями, добавки биотина от 5 до 15 мг в день, безусловно, останавливают выпадение волос у лысеющих мужчин, вызванное дефицитом биотина. Однако мужское облысение, имеющее гормональную природу, — это совсем другое дело.

Еще одна важная задача биотина заключается в том, чтобы связывать двуокись углерода с пуринами, в которых содержится наследственная информация нашего организма. Он требуется и для синтеза гемоглобина — пигмента красных кровяных телец.

Вместе с добавками полезных бактерий биотин может быть полезным при лечении себорейного дерматита у новорожденных. Его воздействие не столь эффективно против взрослого варианта этой болезни. Взрослым требуется более всеобъемлющий подход, включающий в себя все витамины В-комплекса наряду с незаменимыми жирными кислотами и такими минералами, как цинк.

2. Реакция карбоксилирования

В работах Lynen (1964) расшифрован механизм участия биотина в реакциях карбоксилирования. Установлено, что реакции карбоксилирования являются двухстадийными. Первая стадия сводится к образованию «активной С02» в форме С02

АТФ + Н С0-2+ биотинфермент АДФ + Фнеорг. + С02

Вторая стадия заключается в переносе «активной С02» на акцептор:

биотинфермент + R2H биотинфермент + R2— С00-

Аналогичный двух стадийный механизм предложен и для реакций транскарбоксилирования:

R1 —С00- + биотинфермент С02

биотинфермент + R2HR2— С00- + биотинфермент.

После установления существования «активной С02» в виде С02

биотинфермента установлен характер связи между С02 и биотином. Этому способствовало открытие того факта, что в-метилкротонил-КоА-карбоксилаза способна карбоксилировать свободный биотин, переводя его в карбоксибиотин. В дальнейшем меченый карбоксибиотип был выделен в опытах с С14-бикарбонатом и идентифицирован как Г-М-карбоксибиотин. Его структура была подтверждена химическим синтезом. К атому времени уже было известно, что в биотиновых ферментах карбоксильная группа биотина соединена с е-NH2-группой лизина ферментного белка ковалентной связью. На основании этих данных предложена структура С02

Биотин является простатической группой ферментов карбоксилирования (введение в соединение карбоксильной группы). Поэтому необходим для синтеза высших жирных кислот, входящих в структуры липидных компонентов клетки, а также щавелево-уксусной кислоты — продукта углеводного обмена. Следовательно, биотин играет важную роль в указанных видах обмена. Помимо этого он необходим для синтеза пуринов, входящих в структуру нуклеиновых кислот.

Биотин оказывает благоприятное действие при себорейном дерматите, ломкости и расслоении волос, ногтей, нарушениях роста и развития. Улучшает функциональное состояние нервной системы и желудочно-кишечного тракта. Имеются данные о способности биотина снижать уровень сахара крови при сахарном диабете II типа. Потребность в биотине возрастает при длительном лечении антибиотиками, которые подавляют кишечную микрофлору, продуцирующую биотин.

Биотин содержит необходимое количество витаминов и микроэлементов, которые обеспечивают здоровую структуру ногтей. Исследования показали, что биотин устраняет ломкость и расслоение ногтей, придает им твердость и эластичность, сохраняет красивую, гладкую поверхность, а также улучшает состояние кожи и волос. Биотин, или витамин Н, иногда называют микровитамином, поскольку для нормальной работы организма он необходим в достаточно малых количествах. Биотин в качестве кофермента участвует в функционировании ферментов карбоксилаз, в том числе катализирующих реакции начальных этапов глюконеогенеза и биосинтеза жирных кислот, участвует в обмене углеводов, аминокислот, жирных кислот, влияет на состояние печени и функции нервной системы. Может синтезироваться кишечной микрофлорой.

Исследованиями Боаса в 1927 г. было показано, что у крыс, погибших от недостатка витамина Н, при вскрытии не было обнаружено запасов жира. В связи с этим было высказано предположение, что биотин участвует в синтезе жиров и жироподобных веществ, так как введение витамина Н приводило к накоплению жира в печени. По-видимому, биотин участвует в превращении углеводов в жиры. Кроме того, установлено, что биотин является простетической группой фермента, способного присоединять CO2 к пировиноградной кислоте с образованием дикарбоновой кислоты — щавелево-уксусной, играющую важную роль в процессах обмена веществ.

Наблюдениями было установлено, что недостаток этого витамина в организме может быть при избыточном употреблении в пищу сырых яиц.

Как выяснилось позже, в яйцах содержится глюкопротеид авидин, который, попадая в организм в большом количестве, соединяется с биотином — витамином Н — и лишает последнего возможности участвовать в биохимических процессах в тканях.

4. Последствия дефицита витамина H

Так же, как и витамин К, биотин продуцирует полезная микрофлора кишечника, однако вопрос о количестве витамина, которое мы получаем из этого источника, остаётся дискуссионным: некоторые исследователи считают, что таким путём можно получить достаточно витамина, чтобы обеспечить нужды организма без дополнительного питания или дополнительных добавок при нормальных условиях. Когда недостаточность все же имеет место, пациентом обычно оказывается новорожденный ребенок, поскольку в его желудочно-кишечном тракте может не быть достаточного количества полезных бактерий. Небольшой риск дефицита биотина, возможно, существует у людей, которые долгое время живут на внутривенном питании.

Также, если вы проходите длительное лечение антибиотиками — это относится и к детям, и к взрослым, — синтез биотина может резко сократиться из-за гибели полезных кишечных бактерий, что делает дополнительный приём необходимым. То же самое справедливо и в отношении тех, кто регулярно употребляет алкоголь или вынужден принимать противосудорожные препараты. Если вы увлекаетесь «атлетическими» завтраками или употребляете в пищу большое количество сырых яиц, вам необходимо дополнительно принимать биотин (по крайней мере 500 мкг в день) на голодный желудок.

Сырой яичный белок содержит вещество, которое называется авидин — антивитамин биотина. Это вещество связывает биотин и препятствует его всасыванию в кровь. При нагревании происходит денатурация (необратимое нарушение структуры) авидина в яичном белке, и поэтому приготовленные яйца не мешают усваивать биотин.

Биотин исключительно важен для поддержания стабильного уровня сахара в крови. Слишком низкое содержание сахара (медики называют его гипогликемией) стало новой массовой болезнью, которая постоянно или периодически присутствует у каждого второго из нас.

Наши клетки мозга и нервов питаются только глюкозой. Поэтому содержание сахара в крови должно постоянно оставаться на определенном уровне — 80-100 миллиграммов глюкозы на 100 миллилитров крови. При 60 миллиграммах мы становимся нервными, раздражительными, уставшими. При 40 миллиграммах нас мучит по утрам вопрос, как бы пережить этот день. При 30 миллиграммах мы не способны справиться с решением повседневных задач. Самый пустяковый конфликт, одно-единственное «нет» могут привести к нервному срыву.

Ввиду того, что женщины могут накопить в организме всего 300 граммов глюкозы (мужчины — 400 г), резервы у них истощаются быстрее. Содержание сахара в крови снижается более быстрыми темпами, и женщины быстрее становятся нервными или впадают в депрессивное состояние и чаще страдают бессонницей, чем мужчины.

Принимая во внимание все эти причины, необходимо следить за достаточным пополнением запасов биотина.

Поскольку биотин контролирует обмен жиров и преимущественно находится в клетках кожи и волос, он, естественно, влияет на содержание жира в коже. Там, где не хватает витамина, наступает себорея — нарушение функции сальных желез. Ее последствиями являются, в частности, выпадение волос и перхоть. А ввиду того, что при этом возникает и дефицит серы, кожа становится бледной, а волосы тусклыми. Более ломкими становятся и ногти.

Для превращения биотина в активную форму необходим магний, и если у вас дефицит магния, может также наступить недостаточность биотина.

Содержание биотина в пищевых продуктах (В. В. Филиппов, 1962)

источник

Структура. В основе строения биотина лежит тиофеновое кольцо, к которому присоединена молекула мочевины, а боковая цепь представлена валерьяновой кислотой.

Физико-химические свойства.

Источники.Биотин содержится почти во всех продуктах животного и растительного происхождения. Наиболее богаты этим витамином печень, почки, молоко, желток яйца. В обычных условиях человек получает достаточное количество биотина в результате бактериального синтеза в кишечнике.

Суточная потребностьбиотина у человека не превышает 0,01-0,02мг.

Биологическая роль.Биотин выполняет коферментную функцию в составе карбоксилаз: он участвует в образовании активной формы СО₂:

Биотин используется в образовании малонил-КоА из ацетил-КоА, в синтезе пуринового кольца, в реакции карбоксилирования ПВК с образованием ЩУК. Он необходим для синтеза жирных кислот, белков и пуриновых нуклеотидов.

Нарушение обмена.Авитаминоз биотина проявляется при дисбактериозах кишечника (после приёма больших количеств антибиотиков или сульфамидных препаратов), либо после введения в рацион большого количества сырого яичного белка. В яичном белке содержится гликопротеин авидин (молекулярная масса 70000 кДа, он состоит из 4 субъединиц, в каждой по 128 АК), который соединяется с биотином и препятствует всасыванию последнего из кишечника.

При недостаточности биотина у человека развиваются явления специфического дерматита, характеризующегося покраснением и шелушением кожи, а также обильной секрецией сальных желёз (себорея). Наблюдают также выпадение волос, поражение ногтей, часто отмечают боли в мышцах, усталость, сонливость и депрессию.

ФОЛИЕВАЯ КИСЛОТА (ВИТАМИН В_С, 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.

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.

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 потребностьв 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.

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).

Затем ТГФК отдает одноуглеродные фрагменты на:

· синтез пуриновых оснований

· синтез тимидиловой кислоты

· 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:

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.

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 потребностьв 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 Ca 2+ , 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.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент — человек, постоянно откладывающий неизбежность. 10502 — | 7309 — или читать все.

195.133.146.119 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

источник

Синтез витамина Н в организме. Биохимические механизмы участия биотина в реакциях карбоксилирования. Роль биотина в обмене веществ. Основные последствия дефицита витамина Н в организме человека. Количественное содержание биотина в пищевых продуктах.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2. Реакция карбоксилирования

4. Последствия дефицита витамина Н

Список использованной литературы

2. Реакция карбоксилирования

АТФ + Н С0-2+ биотинфермент АДФ + Фнеорг. + С02

Вторая стадия заключается в переносе «активной С02» на акцептор:

биотинфермент + R2H биотинфермент + R2— С00-

Аналогичный двух стадийный механизм предложен и для реакций транскарбоксилирования:

R1 —С00- + биотинфермент С02

биотинфермент + R2HR2— С00- + биотинфермент.

После установления существования «активной С02» в виде С02

4. Последствия дефицита витамина H

Принимая во внимание все эти причины, необходимо следить за достаточным пополнением запасов биотина.

Содержание биотина в пищевых продуктах (В. В. Филиппов, 1962)

источник

Тестовые задания с выборочным ответом составлены таким образом,

что из предлагаемых вариантов только один правильный.

1. Биологическое значение витаминов заключается в том, что они:

1. являются источником энергии;

2. являются структурными компонентами клеток;

3. входят в состав белков соединительной ткани;

4. входят в состав ферментов в виде коферментов.

1. ингибиторная, транспортная;

2. кофакторная, антиоксидантная;

4. регуляторная, структурная.

3. К водорастворимым витаминам относятся:

4. К жирорастворимым витаминам относятся:

1. разновидности одного и того же витамина, отличающиеся по биохимической активности;

2. различные витамины, имеющие одинаковую молярную массу;

3. различные витамины, обладающие похожими биохимическими свойствами;

4. разновидности одного и того же витамина, имеющие одинаковую биохимическую активность.

1. являются предшественниками витаминов;

2. синтезируются в организме из витаминов;

3. понижают биохимическую активность витаминов;

4. ускоряют синтез витаминов в организме.

1. усиливают действие витаминов,

2. могут выполнять функции витаминов;

3. могут синтезироваться из витаминов;

4. могут превращаться в витамины.

1. вещества, вызывающие конкурентное торможение химических

2. это модификаторы витаминов химической природы;

3. вещества, введение которых вызывает гипо- и авитаминоз;

4. это соединения повышающие активность витаминов.

9. При отсутствии желчи в тонком кишечнике значительно снизится поглощение:

4. жирорастворимых витаминов.

10. Нарушения в организме, вызванные полным отсутствием витамина называются:

11. Близкие по химической структуре с соединения, обладающие одинаковыми биологическими свойствами, являются:

12. Химическое название витамина А:

14. В обмене Са1 участвует:

15. Эргокальциферол и холекальциферол — это витамеры витамина:

16. Витамин D регулирует обмен ионов:

17. Активирует образование витамина Д:

18. Гормональная форма витамина D:

19. С химической точки зрения производное токола — витамин:

20. Антистерильным является витамин:

21. Для всасывания витамина Е необходимы:

2, внутренний фактор Кастла;

3. желудочная кислота / соляная кислота;

4. расщепляющие жир ферменты (панкреатические липазы) и желчью

22. Наиболее активным природным жирорастворимым антиоксидантом

23. Участвует в функционировании SH-содержащих ферментов, влияет на

24. Нарушается сперматогенез и развитие плода при дефиците витамина:

25. В синтезе протромбина принимает участие витамин:

26. Викасол являясь производным витамина К3:

1. способствует свёртыванию крови;

2. препятствует свёртыванию крови;

3. усиливает кроветворение;

4. препятствует развитию анемии.

27. Небелковым переносчиком протонов и электронов в дыхательной цепи

28. Содержат атом серы в своем составе витамины-

2.тиамин и фолиевая кислота;

29. Основная функция витамина В,:

1.участие в процессах дезаминирования;

2.участие в процессах окисления;

4.участие в процессе окислительного декарбоксилирования кетокислот.

30. Нарушения моторной и секреторной функций пищеварительного факта замедление перистальтики кишечника относятся к симптомам авитаминоза

31. Поражение эпителия слизистой оболочки пищеварительного тракта, мочеполового и дыхательного аппаратов наблюдается при недостатке витамина:

32. Пиримидиновое и тиазоловое кольцо, соединенные метиленовой связью содержатся в химической структуре витамина:

33. Активная форма витамина Bt:

34. В состав пируват — и а — кетоглутарат дегидрогеназных комплексов, входит витамин:

35. Активная форма аитинсвритпого витамина:

36. В состав флавиновых кофермсМтов ФМН и ФАД входит витамин:

37. Основная функция витамина В2:

1. карбоксилирование субстрата;

2. дскарбоксилирование субстрата;

4. дегидрирование субстрата.

38. Гетероциклическое соединение изоаллоксазин, к которому в присоединен спирт рибитол лежит в основе молекулы витамина:

39. Для работы сукцинатдегидрогеназы необходим витамин:

40. Никотиновая кислота и никотинамид — это витамеры витамина:

41. Основная функция витамина В3 (РР или никотинамида):

4. окислительное декарбоксилирование.

42. Предшественником никотинамида является:

43. В состав кофакторов НАД и НАДФ входит витамин:

44. В состав коэнзима А входит витамин:

45. Комплексным соединением В-аланина и диметилмасляной кислоты

46. Участвует в реакциях активации и переноса ацетильного радикала витамин:

47. Для работы малатдегидрогеназы необходим витамин:

48. Пиридоксол, пиридоксаль, пиридоксамин — это витамеры витамина:

49. Основная функция витамина

2. перенос аминогрупп, декарбоксилирование аминокислот

3. перенос карбоксильных групп;

4. перенос метильных групп.

50. Простетической группой ферментов аминотрансфераз является витамин:

51. Простетической группой ферментов декарбоксилаз является витамин:

52. В синтезе б-аминолевулиновой кислоты, участвует витамин:

53. Для образования ГАМК из глутаминовой кислоты необходим витамин:

54. Основная функция витамина Н (биотина):

1. включение карбоксила в молекулу субстрата;

3. перенос метильных групп;

55. Циклическим производным мочевины является витамин:

56. Авидин обладает высоким сродством связывания с витамином:

57. В переносе одноуглеродных фрагментов принимает участие витамин:

58. Из остатка метилптеридина, парааминобензойной и L-глутаминовой кислот состоит витамин:

59. Активной формой витамина В, является:

60. Металл содержащий витамин:

61. Наличие в желудочном соке внутреннего фактора Касла необходимо для всасывания витамина:

62. Для синтеза ТГФК из фолиевой кислоты необходим витамин:

63. Фолиевая кислота (витамин В.) участвует в:

2. процессе свертывания крови;

4. синтезе пуриновых нуклеотидов.

64. Биотин (витамин Н) участвует в реакциях:

65. В обмене одноуглеродных радикалов различной степени окисления участвует витамин:

66. Ингибирует фермент гиалуронидазу витамин:

67. Формированию соединительной ткани способствует витамин:

68. Витамин С принимает участие:

1. в структуре редокс-цепи митохондрий;

2. в регуляции водно-солевого обмена;

3. в реакциях дегидрирования и декарбоксилирования;

4. в окислительно-восстановительных процессах, гидроксилировании аминокислот и стероидных гормонов.

69. Нарушение синтеза коллагена наблюдается при недостаточности витамина:

источник

4. Назвать коферментные формы витаминов биотина и В12, указать в каких обменных процессах они участвуют

Ответ. Биологическая роль. Биотин подробно изучен благодаря работам Ф. Линена. Известные к настоящему времени биотиновые ферменты (т.е. ферменты, содержащие в качестве кофермента биотин) катализируют два типа реакций:

1) реакции карбоксилирования (с участием СО2 или НСО3-), сопряженные с распадом АТФ

RH + HC03- + ATO R-COOH +AflO+H3P04;

К реакциям первого типа относятся, например, ацетил-КоА- и пируват-карбоксилазные реакции:

C H 3- C O — S — K o A + CO2+ АТФ H O O C — C H 2- C O — K o A + АДФ + Pi.

Пируваткарбоксилаза является высокоспецифичным ферментом, катализирующим уникальную реакцию усвоения СО2 в организме животных. Сущность реакции сводится к пополнению запасов оксалоацетата (щаве-левоуксусная кислота) в лимоннокислом цикле (так называемые «анаплеро-тические», «пополняющие» реакции), т.е. его синтезу из СО2 и пирувата:

Пируват + CO2+ АТФ + H2O —> Оксалоацетат + АДФ + Pi+ 2H+

Реакция протекает в две стадии: на первой стадии, связанной с затратой энергии, СО2 подвергается активированию, т.е. ковалентному связыванию с биотином в активном центре фермента (Е-биотин):

На второй стадии СО2 из комплекса переносится на пируват с образованием оксалоацетата и освобождением фермента:

Примером второго типа реакций является метилмалонил-оксалоаце-тат-транскарбоксилазная реакция, катализирующая обратимое превращение пировиноградной и щавелевоуксусной кислот:

Биологическая роль. Выявлены ферментные системы, в составе которых в качестве простетической группы участвуют не свободный витамин В12, а так называемые В12-коферменты, или кобамидные коферменты. Последние отличаются тем, что содержат 2 типа лигандов: метильную группу и 5′-дезоксиаденозин. Соответственно различают метилкобаламин СН3-В12 и дезоксиаденозилкобаламин. Превращение свободного витамина В12 в В12-коферменты, протекающее в несколько этапов, осуществляется в организме при участии специфических ферментов в присутствии в качестве кофакторов ФАД, восстановленного НАД, АТФ и глутатиона. В частности, при образовании 5-дезоксикобаламинового кофермента АТФ подвергается необычному распаду с отщеплением три-фосфатного остатка по аналогии еще с одной единственной реакцией синтеза 5-аденозилметионина из метионина и АТФ. Впервые В12-коферменты были выделены Г. Баркером и сотр. в 1958 г. из микроорганизмов, позже было доказано их существование в тканях животных.

Химические реакции, в которых витамин В12 принимает участие как кофермент, условно делят на 2 группы в соответствии с его химической природой. К первой группе относятся реакции трансметилирования, в которых метилкобаламин выполняет роль промежуточного переносчика метильной группы (реакции синтеза метионина и ацетата).

Синтез метионина требует, помимо гомоцистеина, наличия N5-метил-ТГФК и восстановленного ФАД и протекает согласно уравнению:

Фермент, катализирующий эту реакцию, был открыт в печени человека и ряда животных, а также у микроорганизмов. Получены доказательства, что механизм реакции включает перенос метильной группы N5-СН3-ТГФК на активный центр фермента с образованием метил-В12-фермента и последующий перенос этой группы на гомоцистеин. Блокирование этой реакции, наблюдаемое при авитаминозе В12, приводит к накоплению N5-СН3-ТГФК и соответственно выключению из сферы химических реакций еще одного важного кофермента.

Вторая группа реакций при участии В12-коферментов заключается во внутримолекулярном переносе водорода в реакциях изомеризации. Механизм этих реакций соответствует схеме:

Видно, что протон водорода движется (перемещается) между двумя соседними атомами углерода и не обменивается с протонами воды. Предполагают, что сначала водород от субстрата переносится на 5-дезокси-кобаламин, а затем обратно на субстрат, меняя местоположение. Например, глутаматмутазная реакция (взаимопревращения глутаминовой и в-метиласпарагиновой кислот), метилмалонилмутазная реакция (обратимое превращение метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА), глицерол- и диол-дегидратазные реакции, ферментативные реакции восстановления рибо-нуклеотидов до дезоксирибонуклеотидов и др. В организме человека из указанных процессов открыта только реакция изомеризации метил-малонил-КоА в сукцинил-КоА.

Следует подчеркнуть, что реакция изомеризации метилмалонил-КоА требует наличия 5′-дезоксиаденозилкобаламина в качестве кофермента, в то время как реакция метилирования нуждается в метилкобала-мине. Этими обстоятельствами могут быть объяснены некоторые биохимические симптомы недостаточности витамина В12, в частности метил-малонилацидурия и гомоцистинурия. Кроме того, описаны болезни, обусловленные наследственными дефектами синтеза только дезоксиаденозил-кобаламина или обоих В12-коферментов; в этих случаях даже 1000-кратная доза витамина В12 не оказывала лечебного эффекта. В настоящее время высказывается предположение о более широком участии В12-коферментов в ферментативных реакциях трансметилирования, дезаминирования (например, этаноламиддезаминазная реакция) и др. Предстоит, однако, приложить немало усилий, чтобы выяснить молекулярные механизмы действия витамина В12 на процесс кроветворения. Положительный эффект при лечении пернициозной анемии полусырой печенью обусловлен, как стало известно, наличием витамина В12, хотя следует указать, что большего лечебного эффекта можно добиться при одновременном введении внутреннего фактора слизистой оболочки желудка.

Распространение в природе и суточная потребность. Витамин В12 является единственным витамином, синтез которого осуществляется исключительно микроорганизмами; ни растения, ни ткани животных этой способностью не наделены. Основные источники витамина В12 для человека — мясо, говяжья печень, почки, рыба, молоко, яйца. Главным местом накопления витамина В12 в организме человека является печень, в которой содержится до нескольких миллиграммов витамина. В печень он поступает с животной пищей, в частности с мясом, или синтезируется микрофлорой кишечника при условии доставки с пищей кобальта. Суточная потребность в витамине В12 для взрослого человека составляет около 3 мкг (0,003 мг).

источник

При каких заболеваниях, связанных с нарушениями обмена меди и снижением активности лизилоксидазы, изменяются механические свойства связок периодонта?

Б) Болезнь Нимана-Пика; Тея-Сакса

В) Несахарный диабет, подагра

Г) Болезнь Менкеса; Элерса-Данло-Русакова

Д) Болезнь Иценко-Кушинга; Конна

Уровень каких веществ увеличивается в крови и моче при активном распаде коллагена или нарушении его созревания?

Б) Пролин, гидроксипролин

В) Мочевая кислота, мочевина

На какие 2 группы делятся неколлагеновые белки межклеточного матрикса минерализованных тканей?

А) Гликозаминогликаны, полипептиды

Б) Протеогликаны, гликопротеины

В) Фосфопротеины, липопротеины

Г) Металлопротеины, факторы роста

Д) Нуклеопротеины, белки адгезии

Из чего состоят протеогликаны?

А) Гликозаминогликаны и фосфолипиды

Б) Олигосахариды и пептиды

В) СОR-белок и гликозаминогликаны

Г) Гиалуроновая кислота и хондроитинсульфат

Через какую связь соединяется углеводный и белковый компоненты в протеогиканах?

Г) N- и О-гликозидная

28. Остатки каких аминокислот СОR-белка участвуют в образовании гликозидных связей с гликозаминогликанами?

В) Серин, треонин

Какие протеогликаны входят в состав межклеточного матрикса минерализованных тканей?

А) Версикан, бигликан, фибромодулин

Б) Коллаген, хондроитинсульфаты

В) Остеонектин, остеопонтин, сиалопротеин

Г) Гиалуроновая кислота, кератансульфат

По структуре и химической природе гликозаминогликаны являются?

Б) Гетерополисахариды

Какие гликозаминогликаны наиболее представлены в твердых тканях зуба?

А) Хондроитинсульфаты

Какой кофермент участвует в реакции сульфатирования гликозаминогликанов?

Из каких компонентов состоит димер, повторяющийся в молекуле гликозаминогликана?

Б) Уроновая кислота и пентоза

В) Гексуроновая кислота и N-ацетилгексозамин

Г) Галактоза и идуроновая кислота

Д) Глюкозамин и N-ацетилгексозамин

34. За счет каких групп гликозаминогликаны способны связывать Са 2+ , К + , Na + и другие катионы?

Б) Сульфо- и карбоксильные

В) Тиогруппы и аминогруппы

Г) Гидроксильные и тиогруппы

Какие протеогликаны содержатся в дентине зуба?

А) Люмикан, остеоадерин, фибромодулин

Б) Синдекан, декорин, интегрин

В) Версикан, бигликан, нидоген

Г) Остеоадерин, коллаген, гепарин

Д) Лактоферрин, ламинин, фибронектин

Какой гормон стимулирует синтез и сульфатирование гликозаминогликанов?

В) Соматотропин

Что является причиной мукополисахаридозов?

А) Нарушение процесса сульфатирования гликозаминогликанов

Б) Нарушение гликозилирования СОR-белка протеогликанов

В) Снижение активности УДФ-гликозилтрансфераз

Г) Генетический дефект ферментов, расщепляющих гликозаминогликаны

Д) Нарушение посттрансляционного процессинга СОR-белка

Какие клинические проявления характерны для мукополисахаридозов?

А) Мегалобластическая анемия, геморрагии

Б) Гипоплазия твердых тканей зуба, деформация скелета

В) Охроноз, ограничение подвижности суставов

Г) Полиневриты, энцефалопатия

Д) Диарея, дерматит, деменция

39. Какие аминокислоты гликопротеинов участвуют в связывании Са 2+ ?

Д) Аспартат, глутамат

По своей структуре и составу углеводный компонент протеогликанов это?

А) Гетерополисахарид

Какая кислота содержится на конце углеводного компонента гликопротеинов?

Б) Сиаловая кислота

Углеводный компонент гликопротеинов представлен?

Г) Олигосахаридом

43. Какой витамин участвует в реакции γ–карбоксилирования глутамата в составе Са 2+ –связывающих белков?

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

источник

Биотин – это первое вещество, которое было определено как необходимый ростовой фактор для микроорганизмов. Позже было показано токсическое действие сырого яичного белка на крыс. Употребление печени или дрожжей снимало этот эффект. Фактор, предотвращающий развитие токсикоза, был назван витамином Н или биотином (от греч. bios – жизнь).

1. Структура. Молекула биотина состоит из имидазольного и тиофенового колец и боковой цепи, представленной остатком валериановой кислоты. В пище биотин представлен биоцитином, который высвобождается путем протеолиза.

1)Биотин не модифицируется в организме, но ковалентно связывается с ферментами, в которых выполняет функцию простетической группы.

2)Биотин связывается через свободную карбоксильную группу с остатком лизина апофермента. Комплекс биотин-фермент взаимодействует с СО₂ в присутствии АТФ (источник энергии) с образованием комплекса карбоксибиотин-фермент.

3)Биотинидаза катализирует удаление биотина от фермента во время метаболизма белков, что позволяет использовать биотин повторно.

3.Биологическая роль.Биотин действует как кофермент реакций промежуточного карбоксилирования, в которых служит переносчиком СО₂. В отличие от фотосинтезирующих клеток, клетки животных не могут связывать СО₂. Биотин участвует в реакциях временной фиксации углекислоты с выделением ее через несколько реакций. В организме 4 фермента используют биотин как кофермент.

1) Пируваткарбоксилаза. В результате карбоксилирования пирувата образуется оксалоацетат (ЩУК), который используется в глюконеогенезе и ЦТК.

2) Ацетил-КоА-карбоксилаза катализирует карбоксилирование ацетил-КоА с образованием малонил-КоА. Реакция используется при биосинтезе высших жирных кислот.

3) Пропионил-КоА-карбоксилаза превращает пропионил-КоА в D-метилмалонил-КоА, который превращается в сукцинат (вступает в ЦТК).

4) β-метил-кротонил-КоА-карбоксилаза, участвующая в катаболизме лейцина и веществ, имеющих в составе изопреноидные структуры

4.Источники.Биотин в достаточном количестве синтезируется микрофлорой кишечника. Пищевые источники: печень, сердце, яичный желток, отруби, бобы, соя, цветная капуста и др.

5.Суточная потребность.150-200 мкг.

6.Дефицит. Причинами гиповитаминоза являются:

а) применение антибиотиков, которые подавляют рост кишечной микрофлоры;

б) поступление в организм большого количества авидина – гликопротеина присутствующего в куриных яйцах, который нарушает всасывание биотина из-за образования нерастворимого комплекса;

в) нахождение длительное время на парэнтеральном питании.

г) наследственный дефект фермента, который присоединяет биотин к лизиновым остаткам апофермента.

Симптомы гиповитаминоза включают себоррейный дерматит, тошноту, выпадение волос, боли в мышцах.

Пантотеновая кислота (витамин В₃)

Витамин В₃ широко распространен в природе, отсюда и его название – пантотеновая кислота (от panthos – повсюду). Витамин открыт Р.Вильямсом в 1933 г., спустя десятилетие от уже был синтезирован химическим путем.

1. Структура. Пантотеновая кислота состоит из пантоевой кислоты (α,γ,-дигидрокси-β,β-диметилмасляная кислота) и β-аланина.

Пантотеновая кислота представляет собой вязкую светло-желтую жидкость, хорошо растворимую в воде. Она малоустойчива и легко гидролизуется по месту пептидной связи под действием слабых кислот и щелочей.

2.Метаболизм. Всасываясь на всем протяжении тонкого кишечника и в толстой кишке, в зависимости от концентрации путем простой диффузии или активного транспорта, пантотеновая кислота с током крови поступает в ткани. Пантотеновая кислота фосфорилируется с использованием АТФ до 4’-фосфопантотената. Присоединение цистеина и декарбоксилирование приводит к образованию тиоэтаноламина, из которого образуется 4’-фосфопантотеин – простетическая группа кофермента А (HS-КоА) и ацилпереносящего белка (АПБ).

3.Биологическая роль.Тиоловая группа в НS-КоА и АПБ действует как переносчик ацильных радикалов.

HS-КоА участвует в важнейших метаболических процессах:

а) обмен углеводов – окислительное декарбоксилирование пирувата в ацетил-КоА и α-кетоглутарата в сукцинил-КоА;

б) β-окисление жирных кислот на этапах активации до образования ацил-КоА и тиолитическом расщеплении с выделением ацетил-КоА и укороченного на 2 углеродных атома ацил-КоА;

в) в форме ацетил-КоА переносится остаток ацетила на холин с образованием медиатора ацетилхолина;

г) сукцинил-КоА участвует в синтезе порфиринов;

д) биосинтез жирных кислот – переносчик метаболитов в пальмитатсинтазном комплексе выполняет 4-фосфопантетеин;

ж) ацетил-КоА используется для синтеза кетоновых тел, холестерина и стероидных гормонов.

Ацетил-КоА занимает центральное место в процессах взаимосвязи обменов углеводов, аминокислот и жирных кислот.

4. Источники. Пантотеновая кислота широко распространена в продуктах животного (печень, почки, яйца, мясо, молоко и др.) и растительного (картофель, капуста, фрукты и др.) происхождения. Синтезируется кишечной микрофлорой.

5. Суточная потребность. 10-15 мг

6.Гиповитаминоз.В связи с широким распространением витамина в продуктах питания авитаминоз В₃ не встречается. Симптомы гиповитаминоза: дерматиты, невриты, язвы слизистых пищеварительного тракта, нарушения продукции стероидных гормонов.

Фолиевая кислота (фолацин, витамин В₉, витамин В_с)

Витамин обнаружили в 1930 г., когда было показано, что люди с определенным типом мегалобластической анемии могли быть излечены принятием в пищу дрожжей или экстракта печени. В 1941 г. фолиевая кислота была выделена из зеленых листьев (лат. folium — лист, отсюда и название витамина). Витамином В_с это соединение назвали из-за его способности излечивать анемию у цыплят (от англ. chicken – цыпленок)

1. Структура. Фолиевая кислота состоит из птеридина, связанного с p-аминобензойной кислотой (ПАБК) и глутаминовой кислотой.

Фолиевая кислота плохо растворима в воде и органических растворителях, но хорошо в щелочных растворах. Разрушается под действием света, при обработке и консервировании овощей.

2.Метаболизм. Фолат в пище присутствует в форме полиглутамата. Внешние остатки глутамата удаляются в кишечнике до всасывания, главным образом, в тонком кишечнике. Коферментной формой фолиевой кислоты является 5,6,7,8-тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК), которая образуется из фолиевой кислоты под действием фермента дигидрофолатредуктазы и с использованием НАДФН как донора атомов водорода

1) Фолиевая кислота является переносчиком одноуглеродных радикалов: метильного(-СН₃), метиленового (=СН₂), метинильного (≡СН), формильного (-СНО) и формиминового (-СН=NH). Одноуглеродные фрагменты связываются с ТГФК в положениях N 5 или N 10 . Присоединение формильного радикала в 5 положении приводит к образованию N 5 -формилТГФК, которая известна как фолиниковая кислота. МетиленТГФК образуется при взаимодействии ТГФК с глицином, серином или холином.

2) Фолат необходим для синтеза пуриновых нуклеотидов (2 и 8 атомы углерода) и синтеза тимина. N 5 ,N 10 -метиленТГФК вводит метильную группу при синтезе тимидилата, необходимого для синтеза ДНК и образования эритроцитов.

3) Участвует в метаболизме глицина, серина и этаноламина.

4) N-формилметионин является инициирующей аминокислотой в биосинтезе белка.

5) В крови ТГФК присутствует как N 5 -метилТГФК. Витамин В₁₂ необходим для превращения N 5 -метилТГФК в ТГФК в реакции превращения гомоцистеина в метионин. Эта реакция необходима для освобождения свободной ТГФК и повторного использования в одноуглеродном метаболизме. При дефиците витамина В₁₂ блокируется превращение N 5 -метилТГФК в ТГФК.

4. Источники: кишечная микрофлора, свежие овощи – салат, капуста, морковь, помидоры, лук.

5.Суточная потребность: 50-200 мкг.

6.Дефицит. При дефиците ТГФК снижается синтез пуринов и тимина, что приводит к нарушению синтеза ДНК. Это проявляется развитием мегалобластической анемии, которая характеризуется появлением в крови незрелых ядросодержащих форм эритроцитов.

Витамин В₁₂ (кобаламин, антианемический витамин)

Злокачественная анемия (болезнь Аддисона-Бирмера) оставалась смертельным заболеванием до 1926 г., когда впервые для ее лечения применили сырую печень. Поиски содержащегося в печени антианемического фактора привели к успеху и в 1955 г. Дороти Ходжкин расшифровала структуру этого фактора и его пространственную конфигурацию с помощью метода рентгеноструктурного анализа.

1. Структура. Структура витамина В₁₂ отличается от строения всех других витаминов наличием в молекуле иона металла – кобальта. Кобальт связан координационными связями с атомами азота, входящими в состав четырех пиррольных колец, которые образуют планарную (плоскую структуру), называемую коррином. I, II, III пиррольные кольца связаны через метиленовые мостики, IV и I – непосредственно. Перпендикулярно плоскости коррина расположен нуклеотид, содержащий 5,6-диметилбензимидазол, α-D-рибозу и остаток фосфорной кислоты, который связан координационной связью с атомом кобальта (рис. 15.1). В пище кобаламин содержит атом кобальта в окисленной форме (III). Для образования активных коферментных форм атом кобальта восстанавливается до Со (I).

В витамине В₁₂ атомы углерода пиррольных колец замещены метильными, ацетамидными и пропионамидными радикалами. Пропионамидный радикал в IV кольце через изопропиловый спирт связан с фосфатным остатком нуклеотида.

Атом кобальта трехвалентен и ковалентно связан с группой CN — .Вся структура получила название цианокобаламина или кобаламина, поскольку считают, что цианид-ион является артефактом, зависящим от способа выделения.

Кобаламины растворимы в воде, термостабильны и устойчивы в присутствии растворов кислот при рН 4,0.

1)Витамин В₁₂, содержащийся в пище, называют внешним фактором Кастла. Всасывается витамин в тонком кишечнике в комплексе с внутренним фактором Кастла (гликопротеин, секретируемый париетальными клетками желудка).

Витамин В₁₂ находится в пище в комплексе с белками. В желудке под действием соляной кислоты и пепсина витамин В₁₂ высвобождается из комплекса с белками и связывается с кобалофилином (R-протеин, гаптокоррин) – белком, секретируемым слюной. В двенадцатиперстной кишке комплекс распадается, кобалофилин гидролизуется панкреатическими протеазами, витамин В₁₂ связывается с внутренним фактором Кастла. Комплекс витамин В₁₂-внутренний фактор Кастла всасывается в дистальной части подвздошной кишки через рецепторы (кубилины), которые связывают комплекс, но не связывают свободный фактор или свободный витамин. Другой белок – мегалин – связан с кубилином и обеспечивает процесс эндоцитоза для всасывания комплекса

2) Витамин транспортируется в крови в комплексе с белками, называемыми транскобаламинами и превращается в метилкобаламин и 5-дезоксиаденозилкобаламин в печени, клетках костного мозга и ретикулоцитах. Транскобаламин I участвует в хранении и резервировании водорастворимого витамина в печени и плазме крови (циркулирующий резерв). Транскобаламин II транспортирует витамин в крови. Комплекс транскобаламин II-витамин В₁₂ поступает в периферические клетки путем эндоцитоза. В лизосомах клеток транскобаламин II разрушается, витамин высвобождается в виде гидроксикобаламина, который либо превращается в цитозоле в метилкобаламин, либо в митохондриях – в 5-дезоксиаденозилкобаламин. В печени запасается около 4-5 мг витамина и этих запасов достаточно для обеспечения организма витамином в течение 4-6 лет.

1) В организме человека витамин необходим для 2-х важнейших реакций:

а) 5-дезоксиаденозилкобаламин является коферментом метилмалонил-КоА-мутазы, который превращает метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА. Метилмалонил-КоА образуется как промежуточный продукт катаболизма валина и карбоксилирования пропионил-КоА, синтезирующегося при катаболизме изолейцина, холестерола, жирных кислот с нечетным числом атомов углерода или прямо из пропионовой кислоты (продукт микробиологической ферментации в кишечнике). В результате этой реакции метилмалонил-КоА превращается в сукцинил-КоА.

б) Метилкобаламин является коферментом гомоцистеинметилтрансферазы, которая катализирует метилирование гомоцистеина в метионин. Кобаламин забирает метильные группы от N 5 -метилтетрагидрофолиевой кислоты и превращает ее в тетрагидрофолат. Метаболическое значение этой реакции состоит в том, что сохраняются запасы метионина и тетрагидрофолата, что необходимо для синтеза пуриновых, пиримидиновых нуклеотидов и синтеза нуклеиновых кислот. При дефиците витамина В₁₂ фолат постоянно находится в форме N 5 -метил-ТГФК («фолатная» или метильная ловушка).

в) Витамин В₁₂ требуется для превращения D-рибонуклеотидов в дезокси-D-рибонуклеотиды. Эту реакцию у прокариот катализирует специфическая рибонуклеотид-редуктаза.

4.Источники. Основным источником витамина являются микроорганизмы. В растительной пище витамин В₁₂ отсутствует. В небольших количествах витамин образуется бактериями на поверхности фруктов. Значительное количество витамина содержится в печени, дрожжах, молоке, яичном желтке.

а) Энтеропеченочная циркуляция витамина В₁₂ обеспечивает организм достаточным количеством витамина и дефицит может развиваться при отсутствии витамина в диете в течение нескольких лет. При заболеваниях желудка или подвздошной кишки дефицит витамина может развиваться быстрее.

б) Пернициозная анемия является следствием дефицита витамина В₁₂ и характеризуется нарушением синтеза ДНК, образования эритроцитов и появлением незрелых ядерных форм эритроцитов (мегалобластов).

в) длительное вегетарианство может приводить к дефициту витамина В₁₂.

источник