Пример биохимической реакции с участием НАД-зависимой дегидрогеназы

2. НАДН выполняет регулирующую функцию, поскольку является ингибитором некоторых реакций окисления, например, в цикле трикарбоновых кислот.

3. Защита наследственной информации – НАД является субстратом поли-АДФ-рибозилирования в процессе сшивки хромосомных разрывов и репарации ДНК.

4. Защита от свободных радикалов – НАДФН является необходимым компонентом антиоксидантной системы клетки.

5. НАДФН участвует в реакциях ресинтеза тетрагидрофолиевой кислоты из дигидрофолиевой, например, после синтеза тимидилмонофосфата, восстановлении тиоредоксина при синтезе дезоксирибонуклеотидов.

Гиповитаминоз

Причина

Пищевая недостаточность ниацина и триптофана. Синдром Хартнупа.

Клиническая картина

Проявляется заболеванием пеллагра (итал.: pelle agra – шершавая кожа). Проявляется как синдром трех Д:

· деменция (нервные и психические расстройства, слабоумие),

· дерматиты (фотодерматиты),

· диарея (слабость, расстройство пищеварения, потеря аппетита).

При отсутствии лечения заболевание кончается летально. У детей при гиповитаминозе наблюдается замедление роста, похудание, анемия.

Антивитамины

Производное изоникотиновой кислоты изониазид, используемый для лечения туберкулеза. По одной из гипотез, его механизм действия – замена никотиновой кислоты в реакциях синтеза никотинамидаденин-динуклеотида (изо-НАД вместо НАД) и невозможность протекания окислительно-восстановительных реакций.

Витамин В6 (пиридоксин, антидерматитный)

Источники

Витамином богаты злаки, бобовые, дрожжи, печень, почки, мясо, также синтезируется кишечными бактериями.

Суточная потребность

1,5-2,0 мг.

Строение

Витамин существует в виде пиридоксина. Его коферментными формами являются пиридоксальфосфат и пиридоксаминфосфат.

Строение пиридоксина и ео коферментных форм

Биохимические функции

Механизм реакции трансаминирования с участием пиридоксальфосфата показан здесь.

1. Является коферментом фосфорилазы гликогена (50% всего витамина находится в мышцах), участвует в синтезе гема, сфинголипидов.

2. Наиболее известная функция пиридоксиновых коферментов – перенос аминогрупп и карбоксильных групп в реакциях метаболизма аминокислот:

· кофермент декарбоксилаз, участвующих в синтезе биогенных аминов из аминокислот – серотонина, гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), гистамина,

· кофермент аминотрансфераз, переносящих аминогруппы между аминокислотами и кетокислотами (механизм реакции).

 

Участие пиридоксальфосфата в реакции трансаминирования

Гиповитаминоз

Причина

Пищевая недостаточность, хранение продуктов на свету и консервирование, использование ряда лекарств (антитуберкулезные средства, L-ДОФА, эстрогены в составе противозачаточных средств), беременность, алкоголизм.

Клиническая картина

Повышенная возбудимость ЦНС, эпилептиформные судороги (из-за недостатка синтеза ГАМК), полиневриты, пеллагроподобные дерматиты, эритемы и пигментация кожи, отеки, анемии.

7. Витамины группы А, антиксерофтальмический фактор

Термином «витамин А» обозначают группу производных b-ионона (за исключением каротиноидов), обладающих биологической активностью полностью транс-ретинола. К их числу относят витамин А₁ (ретинол) и А₂ (дегидроретинол), ретиналь, ретиноевую кислоту, эфиры ретинола.

Ретинол

В основе молекулы лежит b-иононовое кольцо, боковая цепь содержит 2 остатка изопрена и первичную спиртовую группу.

Витамины группы А содержатся в кормах и продуктах животного происхождения (молоко, печень, сливочное масло, рыбий жир). Травоядные животные получают витамин в виде провитамина - растительного пигмента каротина. Существуют a-, b- и g-каротины. В организме животных они ферментативным путем превращаются в витамин - из b-каротина синтезируется 2 молекулы витамина А₁, а из a- и g- по одной.

Метаболизм витамина А и каротиноидов. Поступающие с пищей эфиры ретинола поступают в тонкую кишку, где в присутствии желчных кислот происходит их эмульгирование и образование мицелл; всасывание которых происходит, главным образом, в верхней трети кишечника при участии переносчиков. Для всасывания каротина также требуется наличие в рационе жиров и достаточная концентрация желчных кислот. После поступления ретинола в клетки кишечника (энтероциты) происходит его этерификация жирными кислотами, тогда как каротин подвергается расщеплению с образованием ретинола. Небольшие количества каротина могут поступать из кишечника в лимфатические капилляры, а затем в общий кровоток без его превращения в ретинол. Этим объясняется наличие каротина в крови у некоторых травоядных животных и человека и депонирование небольших количеств каротина в жировой ткани. Эфиры ретинола, поступившие в общий кровоток, захватываются печенью, которая является основным депо витамина А в организме (до 90% от общего количества витамина в организме). И транспорт ретиноидов в крови, и внутриклеточные перемещения связаны с необходимостью удержания гидрофобных молекул в растворенном состоянии. Эту функцию выполняют специальные белки-переносчики. Катаболизм ретинола связан с его окислительными превращениями с образованием ретиналя и транс-ретиноевой кислоты.

Биологическая роль. Биологические функции, присущие витамину А, принято делить на 2 большие группы:

· зрительную;

· системную (под ней понимают функции, связанные с процессами роста, репродукции, дифференцировки эпителия, поддержание адекватного иммунологического и гематологического статуса и др.)

Зрительная функция: ретиналь входит в состав сложного белка родопсина, участвующего в зрительном процессе, в связи с чем одним из ранних и специфических симптомов недостаточности витамина А является нарушение сумеречного зрения.

Системные функции.

Ростовая функция: влияя непосредственно на клеточную пролиферацию, витамин А усиливает рост органов и тканей организма, что особенно необходимо для нормального внутриутробного роста и роста в постнатальный период.

Клеточная дифференцировка. При недостатке витамина А происходит нарушение дифференцировки клеток различных видов эпителия, задерживается образование зрелых эритроцитов и гранулоцитов в кроветворных органах, нарушается превращение сперматогониев в сперматозоиды.

Иммунитет. Снижение при дефиците ретинола устойчивости животных и человека к инфекционным заболеваниям обусловлено 3 основными причинами:

- нарушениями состояния барьерного эпителия кожи, верхних дыхательных путей, связанными с нарушениями его пролиферации и дифференцировки

- сниженным аппетитом, и, вследствие этого, сниженным потреблением пищи

- снижением иммунного ответа (витамин А участвует в реализации как клеточного, так и гуморального иммунитета).

В настоящее время считают, что системные функции витамина А связаны с его воздействием на генетический аппарат клетки: контроль клеточной пролиферации и дифференцировки осуществляется путем репрессии и дерепрессии отдельных генов.

Авитаминоз и гиповитаминоз. Наблюдается сухость роговицы глаза (ксерофтальмия), ее размягчение и дегенерация (кератомаляция), ослабление зрения, особенно в темноте (куриная слепота) и его исчезновение (гемеролопия). Нарушается регенерация и происходит распад эпителия кожи, желудочно-кишечного тракта, мочеполовых путей. К недостатку витамина в кормах особенно чувствителен молодняк.

Гипервитаминоз. При избытке в рационе витамина или каротинов возникает интоксикация организма, появляются судороги, парезы, параличи, истончения и переломы длинных трубчатых костей, кровоизлияния (геморрагии), конъюктивиты, риниты, энтериты, отек мозга, возможен летальный исход.

Корма, богатые каротином и препараты витамина применяют при лечении авитаминозов и гиповитаминозов, при заболевании глаз, пищеварительных, дыхательных и мочеполовых органов, дерматитах, алиментарных дистрофиях