Какие витамины являются коферментами
Группы коферментов
Есть две группы коферментов:
— витаминные коферменты
— невитаминные коферменты.
Для витаминных коферментов исходными веществами являются витамины, поэтому недостаточное поступление их с пищей приводит к снижению синтеза этих коферментов и нарушению в работе соответствующих ферментов.
Невитаминные коферменты образуются в организме из промежуточных продуктов обмена веществ, поэтому недостатка в организме этих коферментов не бывает.
- Витаминные коферменты подразделяются на:
— тиаминовые коферменты (производные витамина В1);
— флавиновые коферменты (производные витамина В2);
— пантотеновые коферменты (производные витамина В3);
— пиридоксиновые коферменты (производные витамина В6);
— фолиевые коферменты (производные витамина В9);
— биотиновые коферменты (производные витамина Н);
— кобамидные коферменты (производные витамина В12);
— липоевие коферменты (производные витамина N);
— хиноновые коферменты. Убихинон или коэнзим Q10;
— карнитиновые коферменты (производные витамина Вт). Карнитин.
- Невитаминные коферменты также делятся на несколько групп:
— нуклеотидные коферменты;
— фосфоты моносахаридов;
— металлопорфириновые коферменты;
— Пептидные (глутатион).
Применение коферментов.
Спортивная фармакология
Изучение действия коферментов показало, что они, обладая низкой токсичностью, имеют широкий спектр действия на организм. Применение коферментов в спортивной фармакологии:
— кокарбоксилаза (коферментная форма тиамина — витамин В1),
— пиридоксальфосфат (витамин В6),
— кобамамид (витамин В12).
Группа препаратов, созданных на основе производных витаминов, представлена:
— пиридитолом (производное пиридоксина), он имеет мягкий стимулирующий эффект на ткани головного мозга,
— пантогамом (гомолог пантотеновой кислоты, содержащий гаммааминомасляную кислоту),
— оксикобаламином (метаболит витамина В12).
Кокарбоксилаза — кофермент, образующийся в организме человека из поступающего извне тиамина. В спортивной медицине применяется для лечения перенапряжения миокарда и нервной системы, при печёночном синдроме, невритах и радикулитах. Эффект даёт только внутривенное введение в дозе не менее 100 мг.
Кобамамид — обладает всеми свойствами витамина В12 и анаболической активностью. В спортивной медицине применяется для тех же целей, что и витамин В12, а также при перенапряжении миокарда, печёночном синдроме. Способствует увеличению массы скелетных мышц при интенсивных физических нагрузках, улучшению скоростно-силовых показателей и ускорению восстановительных процессов после интенсивных физических нагрузок. Целесообразно сочетание кобамамида с карнитином, с препаратами аминокислот и продуктами повышенной биологической ценности. Рекомендуется прием 2-3 таблеток ежедневно или внутримышечное введение 1000 мкг препарата в день, не менее 20 дней.
Оксикобаламин — является метаболитом цианкобаламина (витамин В12). По фармакологическому действию близок витамину В12, но по сравнению с ним быстрее превращается в организме в активную коферментную форму и дольше сохраняется в крови, так как более прочно связывается с белками плазмы и медленнее выделяется с мочой. Показания к применению такие же, как для В12.
Пиридоксальфосфат — является коферментной формой витамина В6 (пиридоксина). Препарат обладает свойствами витамина В6. Отличается тем, что оказывает быстрый терапевтический эффект, может приниматься в случаях, когда нарушено фосфорилирование пиридоксина. Рекомендуется по 0,02 г 3 раза в день через 15 мин. после еды курсом 10-30 дней. Также источником коферментной формы витамина В6 является спортивное питание «Леветон Форте».
Пиридитол, энцефабол (пиритинол) — фармакологический препарат, проявляет элементы психотропной активности, свойственной антидепрессантам, с седативным действием. Активирует метаболические процессы в ЦНС, способствует ускорению проникновения глюкозы через гематоэнцефалический барьер, снижает избыточное образование молочной кислоты, повышает устойчивость тканей к гипоксии. Малотоксичен, не обладает В6-витаминной активностью. Применяют по 0,1 г 3 раза в день через 15-30 мин. после еды не менее 4 недель. Не рекомендуется принимать в вечерние часы.
Пантогам (гомолог пантотеновой кислоты, содержащий гаммааминомасляную кислоту) — улучшает обменные процессы, повышает устойчивость к гипоксии, уменьшает реакции на болевые раздражения. Активизирует умственную деятельность и физическую работоспособность. В составе комплексной терапии применяют при черепно-мозговой травме. Рекомендуется по 0,5 г 2-3 раза в день через 15-30 мин. после еды. Приём не менее 4 недель.
Карнитин — витаминоподобное вещество, частично поступающее с пищей, частично синтезируемое в организме человека. Способствует окислению жирных кислот, синтезу аминокислот и нуклеиновых кислот. В спортивной медицине рекомендован для повышения работоспособности в видах спорта с преимущественным проявлением выносливости для ускорения течения процессов восстановления. В скоростно-силовых видах спорта оказывает стимулирующее действие на рост мышц. Выпускается как L-карнитин («Элькар», «Карнифит»).
Флавинат — кофермент, который образуется в организме из рибофлавина путём фосфорилирования при участии АМФ. Лекарственная форма получена синтетическим путём. Флавинат применяют при отсутствии эффекта от применения витамина В2. Применяют также при хронических заболеваниях печени, желудочно-кишечного тракта, кожных заболеваниях. Препарат вводят в мышцу медленно.
Липоевая кислота — положительно влияет на углеводный обмен. Ускоряет окисление углеводов и жирных кислот, способствует повышению энергетического потенциала.
Что касается коэнзима Q10, пожалуй, самого известного из коферментов, окончательный вердикт о его пользе для атлетов ещё не вынесен.
По результатам исследований было выявлено, что у людей, не занимающихся спортом, коэнзим Q10 может улучшать качество аэробных упражнений. В то же время у опытных спортсменов, принимавших по 100 мг коэнзима Q10 на протяжении четырёх недель, никаких изменений в уровне выносливости обнаружено не было.
Важно отметить, что коэнзим Q10 в больших дозах (больше 120 мг) может быть вреден, приводит к повреждению мышечной ткани.
Источник
Коферменты представляют собой органические соединения небелковой природы, которые необходимы для функционирования многих ферментов. Большинство из них являются производными витаминов.
Причиной нарушения метаболизма и снижения синтеза полезных веществ в организме часто является снижение активности некоторых видов ферментов. Поэтому то коэнзимы столь нам необходимы.
В узком смысле, кофермент – это коэнзим Q10, производная фолиевой кислоты и некоторых других витаминов. Важное значение для организма человека имеют те коферменты, которые продуцируются витаминами группы B.
© rosinka79 — stock.adobe.com
Кофермент нужен для того, чтобы повысить производительность клеточной энергии, которая нужна для поддержания жизнедеятельности. Любой процесс, который протекает в организме человека, требует колоссального энергетического ресурса, будь то умственная деятельность, работа сердечно-сосудистой или пищеварительной системы, физическая активность при нагрузке на опорно-двигательный аппарат. Благодаря реакции, в которую коферменты вступают с ферментами, продуцируется необходимая энергия.
Функции коферментов
Коферменты представляют собой небелковые соединения, которые способствуют активации потенциала ферментов. Они выполняют 2 основные функции:
- Участвуют в каталитических процессах. Кофермент сам по себе не вызывает в организме необходимых молекулярных превращений, в состав ферментов он входит вместе с апоферментом, и только при их взаимодействии происходят каталитические процессы связывания субстрата.
- Транспортировочная функция. Кофермент соединяется с субстратом, в результате чего образуется прочный транспортировочный канал, по которому свободно перемещаются молекулы до центра другого фермента.
Все коферменты объединяет одно важное свойство – они являются термически устойчивыми соединениями, но свойственные им химические реакции довольно сильно разнятся.
Классификация коферментов
По способам взаимодействия с апоферментом коферменты делятся на:
- Растворимые – во время реакции соединяется с молекулой фермента, после чего изменяется по химическому составу и высвобождается заново.
- Простетические – прочно связаны с апоферментом, в процессе реакции находится в активном центре фермента. Их регенерация происходит при взаимодействии с другим коферментом или субстратом.
По химической структуре коферменты делятся на три группы:
- алифатические (глутатион, липоевая кислота и др.)
- гетероциклические (пиридоксальфосфат, тетрагидрофолиевая кислота, нуклеозидфосфаты и их производные (КоА, ФМН, ФАД, НАД и др.), металлопорфириновые гемы и др.
- ароматические (убихиноны).
По функциональному признаку выделяют две группы коферментов:
- окислительно-восстановительные,
- коферменты переноса групп.
Коферменты в спортивной фармакологии
При интенсивных физических нагрузках расходуется большое количество энергии, ее запас в организме истощается, а многие витамины и питательные вещества потребляются гораздо быстрее, чем вырабатываются. Спортсмены испытывают физическую слабость, нервное истощение, нехватку сил. Для того чтобы помочь избежать многих симптомов были разработаны специальные препараты с коферментами в составе. Их спектр действия очень широк, назначаются они не только спортсменам, но и людям с достаточно серьезными заболеваниями.
Кокарбоксилаза
Кофермент, который образуется только из поступающего в организм тиамина. У спортсменов он служит средством профилактики перенапряжения миокарда, расстройств нервной системы. Препарат назначается при радикулитах, невритах, а также острой печеночной недостаточности. Вводится внутривенно, разовая доза не должна быть менее 100 мг.
Кобамамид
Заменяет по действию функционал витамина B12, является анаболиком. Помогает спортсменам нарастить мышечную массу, увеличивает выносливость, способствует быстрому восстановлению после занятий. Выпускается в форме таблеток и растворов для внутривенного введения, суточная норма составляет 3 таблетки или 1000 мкг. Длительность курса – не более 20 дней.
Оксикобаламин
По своему действию схож с витамином B12, но намного дольше держится в крови и гораздо оперативнее преобразуется в коферментную формулу благодаря прочному соединению с плазменными белками.
Пиридоксальфосфат
Для препарата характерны все свойства витамина B6. От него он отличается быстрым терапевтическим эффектом, назначается к приему даже при нарушении фосфорилирования пиридоксина. Принимается три раза в день, суточная доза составляет не более 0,06 гр, а курс – не дольше месяца.
Пиридитол
Активизирует метаболические процессы центральной нервной системы, повышает проходимость глюкозы, препятствует избыточному образованию молочной кислоты, повышает защитные свойства тканей, в том числе устойчивость к гипоксии, которая возникает во время интенсивных спортивных тренировок. Принимают препарат три раза в день по 0,1 гр. после завтрака в течение месяца
Пантогам
Является гомологом пантотеновой кислоты, ускоряет обменные процессы, снижает проявление болевых реакций, повышает устойчивость клеток к гипоксии. Действие препарата направлено на активацию работы головного мозга, повышение выносливости, показан к применению при черепно-мозговых травмах различного типа. Таблетки принимаются в течение месяца по 0,5 гр не чаще трех раз в день.
Карнитин
Выпускается в форме препарата для инъекций, действие которых направлено на активацию жирового обмена, ускорение регенерации клеток. Оказывает анаболическое, антигипоксическое и антитиреоидное действие. Является синтетическим заменителем витамина B6. Эффективен в виде внутривенной капельницы.
Флавинат
Образуется в организме из рибофлавина, активно участвует в углеводном, липидном и аминокислотном обмене. Выпускается в виде раствора для внутримышечных инъекций, так как его усвоение в желудке неэффективно при нарушении всасывания рибофлавина.
Липоевая кислота
Нормализует углеводный обмен. Повышает скорость окисления углеводов и жирных кислот, что способствует повышению энергетического запаса.
Научный консультант проекта.
Физиолог (биологический факультет СПБГУ, бакалавриат).
Биохимик (биологический факультет СПБГУ, магистратура).
Инструктор по хатха-йоге (Институт управления развитием человеческих ресурсов, проект GENERATION YOGA). Научный сотрудник (2013-2015 НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Отта, работа с маркерами женского бесплодия, анализ биологических образцов; 2015-2017 НИИ особо чистых биопрепаратов, разработка лекарственных средств) Автор и научный консультант сайтов по тематике ЗОЖ и науке (в области продления жизни) C 2019 года научный консультант проекта Cross.Expert.
Редакция cross.expert
Источник
Витамины как коферменты помогают в сохранении здоровья. В каждом организме есть огромное количество клеток, и каждая из них выполняет свою функцию. Клетки делятся на определенные виды, они бывают жировые, нервные, мышечные. Клетка имеет уникальный сложный состав, во время ее функционирования случаются различные биохимические реакции, направленные на преобразование веществ. Стоит знать, что каждая клетка выполняет присущую ей функцию, то есть в ней синтезируются свойственные ей вещества.
Для улучшения работы клетки нужна помощь энзимов — ферментов, которые выступают в качестве биологических катализаторов, данные вещества улучшают и ускоряют химическую реакцию.
Чем опасна недостача витаминов?
Молекулы ферментов (в том числе энзимов) работают очень быстро и слаженно: они проделывают порядка миллиона операций за одну секунду. После той или иной реакции может появиться токсичная перекись водорода, однако фермент, точнее, его молекулы, расщепляет перекись на воду и кислород. Клетки состоят из множества ферментов, которые участвуют в различных реакциях. Функции витаминов направлены на поддержание здоровья каждой клетки. Фермент имеет основу, в качестве которой выступает белковая молекула, для того чтобы она начала работать, нужны такие специальные коферменты, как коэнзимы. Если человек употребляет в пищу продукты, в которых нет витаминов, кофермент образуется не в полной мере, а без него не может активизироваться тот или иной фермент. В результате скорость биохимической реакции, за которую отвечает конкретный фермент, снижается. Далее происходит нарушение обменных процессов в организме. Коферментная функция витаминов нужна для улучшения обменных процессов внутри клетки.
В такую систему развития патологических состояний укладывается не каждый авитаминоз. Есть отдельная группа витаминов, которая на сегодняшний день не входит ни в одну коферментную группу, это витамины С и Р. Таким образом, суждения об авитаминозах как о коферментах являются не едиными, допустимо существование иных способов развития патологических процессов. Если данные представления правдивы и обоснованны, в будущем будет установлена коферментная функция всех без исключения витаминов. На сегодняшний день существуют коферменты, не имеющие предшественников, это карнитин, фосфаден и липоевая кислота. Принято считать, что витамины не могут синтезироваться в организме, они должны поступать только с пищей. Данные вещества играют особую роль в процессе обмена веществ. Стоит помнить, что они должны поступать в малом количестве: для полноценной жизнедеятельности человеку требуется всего несколько миллиграммов в сутки.
Антивитамины и поливитамины: основные функции
Данные компоненты делятся по признаку растворимости, они могут быть жирорастворимые (A, D, E, K), а также водорастворимые (C и витамины группы B). Первые копятся в организме, причем их депо являются жировая ткань и печень. Вторые в значительных количествах не депонируются, а при избыточном содержании выводятся вместе водой, в связи с этим они должны поступать регулярно. В результате недостачи витаминов может возникнуть множество опасных заболеваний, например, рахит. Во избежание этого недуга следует употреблять достаточное количество белков, углеводов, жиров и других полезных компонентов.
Первые элементы, которые носят название «витамины», были открыты сто лет назад. Сам термин появился на свет в 1912 году, его решил предложить польский ученый Каземир Функ. Латинское слово «vita» означает «жизнь», «amin» — соединение с азотом. Помимо витаминов существуют также антивитамины и поливитамины. Первые представляют собой органические соединения, при помощи которых происходит подавление витаминов. Данные компоненты имеют очень схожий состав с самими витаминами, однако они дают противоположный эффект.
Если в организм попадают антивитамины, они замещают полезные вещества и вместо них включаются в обменную реакцию. В результате происходит витаминная недостаточность, причем даже тогда, когда в организм попадает достаточное количество питательных веществ. Антивитамин есть почти для каждого витамина, данный компонент может участвовать в развитии заболеваний. Поливитамины представлены в виде специальных препаратов, которые имеют в своем составе витамины и минеральные вещества. Природным поливитамином является грудное молоко, в котором содержится множество полезных компонентов. Лекарства с витаминами часто используются для профилактики гиповитаминоза, а также для лечения некоторых желудочных заболеваний. Препараты, содержащие витамины, могут быть назначены маленьким детям: у них организм отличается большей чувствительностью, восприимчивостью к заболеваниям.
Источник
Коферменты,
или коэнзимы —
малые молекулы небелковой природы,
специфически соединяющиеся с
соответствующими белками,
называемыми апоферментами,
и играющие рольактивного
центра или простетической
группы молекулы фермента.
Комплекс
кофермента и апофермента образует
целостную, биологически активную
молекулу фермента.
Роль
коферментов нередко играют витамины или
их метаболиты (чаще
всего — фосфорилированные формы
витаминов группы B). Например, коферментом
фермента карбоксилазы являетсятиаминпирофосфат,
коферментом многих аминотрансфераз —
пиридоксаль-6-фосфат.
В роли кофактора
могут
выступать витамины. Например, кофактором
АлАТ и АсАТ является витамин В6.
витамин
В1
–входит в состав мультиферментного
комплекса, таким образом участвует в
реакции окислительного декарбоксилирования
ПВК и альфакетоглутарата. Витамин РР
входит в состав НАД –
никотинамидалениндинуклеотида, а
витамин В2
в состав ФМН – флавин6мононуклеотида.
78. Регуляция
действия ферментов: 1)
частичный протеолиз – пепсиноген в
пепсин под действием HCl,
трипсиноген в трипсин под действием
энтерокиназы, химотрипсиноген в
химотрипсин под действием трипсина 2)
ковалентная модификация – фосфорилирование
(присоединение остатка фосфорной
кислоты) и дефосфорилирование – пример
– 2 фосфорилаза Б не активная + 4 АТФ
1 фосфорилаза А – Рн
+ 4 АДФ. И может быть все наоборот.
Гликогенсинтетаза активная + АТФ
гликогенсинтетаза – Рн
не активная + АДФ. Адреналин повышает
уровень глюкозы в крови и активируется
фосфорилаза и расщепляется гликоген.
79.Активаторы
ферментов:
ионы Ме с 19 по 30 в системе Менделеева,
восстановленные формы соединений НАДН2
ФАДН2,
аллостерические активаторы, гормоны –
адреналин, инсулин.
Ингибирование
ферментов:
1) обратимое: а) конкурентное – когда
ингибитор похож на субстрат (аллопуринол)
б) не конкурентное – аллостерическое
(ретроингибирование) и уменьшение доли
субстрата
2) необратимое: а)
специфическая – СО на цитохромы б) не
специфическая – денатурация при t0С.
80. Классификация
ферментов 1961
год – 5 международный конгресс в Москве:
1) оксидоредуктазы (имеют 5 подклассов)
в основе ОВР; 2) трансферазы –перенос
амино и метильной групп; 3) гидролазы –
все ферменты пищеварительного тракта;
расщепление с участием воды; 4) лиазы –
расщепление связей без участия воды;
5) изомеразы – превращение глюкозо6фосфат
в фруктозо6фосфат — реакции изомеризации;
6) лигазы (синтетазы) – синтез органических
веществ с затратой энергии распада АТФ.
КФ 1: Оксидоредуктазы,
катализирующие окисление или
восстановление.
Пример: каталаза, алкогольдегидрогеназаКФ 2: Трансферазы,
катализирующие перенос химических
групп с одной молекулы субстрата на
другую. Среди трансфераз особо
выделяют киназы,
переносящие фосфатную группу, как
правило, с молекулы АТФ.КФ 3: Гидролазы,
катализирующие гидролиз химических
связей.
Пример: эстеразы, пепсин, трипсин, амилаза, липопротеинлипазаКФ 4: Лиазы,
катализирующие разрыв химических
связей без гидролиза с
образованием двойной связи в одном из
продуктов.КФ 5: Изомеразы,
катализирующие структурные или
геометрические изменения в молекуле
субстрата.КФ 6: Лигазы,
катализирующие образование химических
связей между субстратами за счет
гидролиза АТФ.
Пример: ДНК-полимераза
81. Энергетический
обмен, катаболизм, источники восстановленных
эквивалентов.
Совокупность окислительных реакций,
происходящих в живых организмах и
обеспечивающих их энергией и метаболитами,
необходимыми для осуществления процессов
жизнедеятельности, называется
биологическим окислением. Функции
биологического окисления: 1) энергетический
обмен, поддержание t
тела, мышечная активность, осмотическая
работа, транспорт, биосинтез 2) окисление
ксенобиотиков 3) окисление токсических
продуктов обмена 4) синтез ключевых
метаболитов. Основными источниками
энергии для организма являются белки,
липиды и углеводы, поступающие с пищей.
Три стадии катаболизма: 1) специфическое
превращение в мономеры – аминокислоты,
моносахариды, глицерин, жирные кислоты.
2) образование унифицированных продуктов
– ПВК и АцКоА (моносахариды через ПВК).
3) АцКоА в ЦТК образуется СО2,
вода; 3НАДН, которые в дых цепи дают воду
и 3 АТФ; ФАД Н2,
который в дых цепи дает воду и 2 АТФ.
Источники восстановленных эквивалентов
это ЦТК, все окислительно-восстановительные
реакции, бета-окисление жирных кислот.
В дых цепь поступает 3НАДН и ФАДН2,
они образуются в следующих реакциях:
НАДФН+НАДНАДФ+НАДН
(трансдегидрогеназа).
82.Митохондриальная
цепь окисления водорода. трансмембранный
электрохимический потенциал. Перенос
2х протонов из матрикса в межмембранное
пространство сопряжен с образованием
градиента концентраций протонов водорода
(дельта МюН). Именно в этом месте возникает
пункт сопряжения, окисления и
фосфорилирования. Трансмембранный
электрохимический потенциал – это
разница протонов между матриксом и
наружной частью. Образуется АТФ (АДФ+Фн)
путем фосфорилирования с использованием
энергии окисления водорода.
83. НАД-зависимые
дегидрогеназы – это
сложные ферменты, относящиеся к классу
оксидоредуктаз и состоящие из белковой
и небелковой части. Небелковая часть
представлена коферментами НАД или НАДФ.
НАД – никотинамидадениндинуклеотид,
в его структуре два мононуклеотида,
соединенные фосфоэфирной связью. В
состав одного мононуклеотида входит
амид никотиновой кислоты (витамин
ниацин), рибоза и остаток фосфорной
кислоты. Второй мононуклеотид представлен
аденином, Д-рибозой и также остатком
фосфорной кислоты. НАД-зависимые
дегидрогеназы акцептируют от субстрата
два атома водорода, первый присоединяется
к НАД с образованием НАДН, второй
выделяется в виде протона. Изоцитрат
под действием изоцитратдегидрогеназы
образуется альфа-кетоглуторат СО2
НАДН+Н+.
Источники НАДН: изоцитратдегидрогеназа,
малатдегидрогеназа, мультиферментный
комплекс окислительного декарбоксилирования
альфа-кетоглутората, бета-окисление
жирных кислот.
84. Флавиновые
ферменты – это
сложные ферменты, состоящие из белковой
и небелковой части, небелковой частью
представлена простерическая группа
ФМН – флавинмононуклеотид или ФАД –
флавинадениндинуклеотид. ФМН состоит
из витамина В2,
пятиатомного спирта ретибола, остатка
фосфорной кислоты; в структуре ФАД два
мононуклеотида, соединенных фосфоэфирной
связью. В состав одного мононуклеотида
входит витамин В2,
пятиатомный спирт ретибол, остаток
фосфорной кислоты. Второй мононуклеотид
представлен АМФ – Аденин, рибоза, остаток
фосфорной кислоты.
85. Дыхательная
цепь, железо-серопротеины, цитохромы.
Железо-серопротеины
относят к негемовым железопротеинам.
Известно три вида FeS-белков:
1) один атом железа тетраэдрически связан
с сульфгидрильными группами четырех
остатков цистеина; 2) (Fe2S2)
содержит 2 атома железа и 2 неорганических
сульфида, присоединенных к четырем
остаткам цистеина; 3) (Fе4S4)
содержит четыре атома железа, четыре
сульфгидридные группы и четыре остатка
цистеина. Атом железа в этих комплексах
может находиться в восстановленном
(Fe++)
и окисленном (Fe+++)
состояниях. НАДН-дегидрогеназа содержит
второй и третий типы железо-серопротеинов.
Цитохромы – это ферментные гемопротеины,
транспортирующие только электроны. В
качестве простетической группы они
содержат гем. В дых цепи располагаются
5 цитохромов, отличающихся по строению
простетических групп и имеющих разные
спектры поглощения. В цитохроме b
гем нековалентно связан с белковой
частью, в то время как в цитохромах с и
с1
– связь с белковой частью ковалентная.
Цитохромы а и а3
имеют иную простетическую группу,
называемую гемом-а. Она отличается от
простетической группы цитохромов с и
с1
наличием формильной группы вместо одной
из метильных групп и углеводородной
цепью вместо одного из остатков винила.
В составе цитохромов а и а3
находятся два атома меди. Простетической
группой цитохромов в, с1
и с служит протопорферин 1Х. Цитохром с
имеет ковалентно связанный гем и
выполняет челночные функции – передает
электроны цитохрома с1
к цитохромоксидазе.
86. образование
макроэргических связей в дыхательной
цепи. Коэффициент Р/О. Разобщение дыхания
и фосфорилирования в дыхательной цепи.
Коэффициент
Р/О – это количество АТФ, которое
образовалось в дых цепи. Р/О может быть
равно 3 или 2 АТФ. Три АТФ образуется при
участии НАДН, две АТФ при участии ФАДН2.
В окислительном фосфорилировании не
образуется дельта МюН, т.к. есть вещества,
которые принимают протоны на себя. В
окислительном фосфорилировании не
происходит образования АТФ и энергия
выделяется в виде тепла.
87. Окислительное
субстратное фосфорилирование в процессе
биологического окисления. Образование
АТФ в процессе метаболизма идет двумя
путями – окислительного и субстратного
фосфорилирования. Основными источниками
поставляющими энергию являются: 1) дых
цепь 2) ЦТК 3) гликолиз. Возникновение
макроэргической связи в момент окисления
субстрата с дальнейшей активацией
неорганического фосфата и его переносом
на АДФ с образованием АТФ называют
субстратным фосфорилированием. В данном
случае окисление субстрата связано с
фосфорилированием АДФ. Примерами реакций
субстратного фосфорилирования являются
две реакции гликолиза – окисление
3-фосфоглицеринового альдегида в
1,3-дифосфоглицериновую кислоту, и
окисление 2-фосфоглицериновой кислоты
в 2-фосфоэнолпировиноградную кислоту;
а также одна реакция ЦТК — окисление
сукцинил-КоА в янтарную кислоту.Основная
масса АТФ образуется путем окислительного
фосфорилирования. В процессе окислительного
фосфорилирования окисляемый субстрат
участия не принимает, а активирование
неорганического фосфата сопряжено с
переносом электронов и протонов водорода
с коферментов дегидрогеназ (принимающих
участие в окислении субстрата) к
молекулярному кислороду. Сопряжение
окисления с фосфорилированием АДФ и
последующим образованием АТФ называют
окислительным фосфорилированием.
Процессы сопряжения окисления и
фосфорилирования идут в дых цепи.
88. Образование
СО2
в процессе биологического окисления.
СО2
в организме образуется двумя путями –
путем прямого и окислительного
декарбоксилирования. Основная масса
СО2
образуется в ЦТК. Первая молекула СО2
образуется путем прямого декарбоксилирования
изоцитрата, при этом изоцитратдегидрогеназа
обладает декарбоксилирующим эффектом.
Вторая молекула СО2
путем окислительного декарбоксилирования
альфа-кетоглутората. Одна молекула СО2
образуется в результате окислительного
декарбоксилирования ПВК. Человек за
сутки выделяет около 500 мл СО2.
89. Виды
декарбоксилирования в ЦТК.
В ЦТК есть только два типа декарбоксилирования
– прямое и окислительное. 1) Прямое
декарбоксилирование изоцитрата под
действием изоцитратдегидрогеназы,
которая обладает декарбоксилирующим
эффектом, превращается в альфа-кетоглуторат
и НАДН, который является источником
водорода для дыхательной цепи, окисление
которого приводит к образованию 3х АТФ
и воды. Кроме того в этой реакции
образуется СО2.
2) Окислительное декарбоксилирование
альфа-кетоглутората происходит под
действием альфа-кетоглуторатдегидрогеназного
комплекса, который включает три фермента
и пять кофакторов – ТДФНSКоА,
НАД, ФАД, липоевая кислота. Продуктом
реакции является образование
макроэргического соединения –
сукцинил-КоА. В результате этой реакции
образуется еще одна молекула
восстановительного эквивалента НАДН
и СО2.
90. Микросомальное
окисление также
как митохондриальное, происходит в
митохондриях. Но в микросомальном
окислении кислород используется с
пластической целью, он включается в
субстрат. Примерами микросомального
окисления являются – окисления
ксенобиотиков, синтез стероидных
гормонов, активных форм витаминов,
жирных кислот, холестерина. Источником
водорода в микросомальном окислении
служит НАДФН. При микросомальном
окислении энергии не образуется.
91. Пути использования,
токсичность кислорода, механизмы защиты.
1) митохондриальные
окисления – образование воды – оксидазный
способ. 2) в микросомальным окислением
с пластической целью – оксигеназный
способ. 3) для образования Н2О2
– пероксидазный способ. Токсичность
кислорода связано с тем, что в ходе
окислительных реакций кислород может
принимать дополнительный электрон и
превращаться в супероксидный радикал
(анион). Присоединение двух дополнительных
электронов к супероксидному аниону
(О2-)
ведет к образованию пероксидных анионов
(О2-2).
О2-+е+2Н+Н2О2;
О2-е+О2.
В результате реакции дисмутации,
катализируемой супероксиддисмутазой
(СОД), образуется перикись водорода:
О2-+О2-+2Н+Н2О2+О2.
Такие формы кислорода имеют высокую
химическую активность, реагируют со
многими веществами в организме, в том
числе с нуклеиновыми кислотами, белками,
липидами, оказывая повреждающее действие.
Активные формы кислорода запускают
цепные реакции перекисного окисления
липидов. В процессе ПОЛ образуются
органические перекиси. ПОЛ приводит к
повреждающему воздействию мембран
клеток. Активные формы кислорода
образуются в организме и в реакциях
неферментативного окисления ряда
веществ. В связи с тем, что образование
активных форм кислорода ведет к
повреждающему эффекту, можно говорить
о токсичности кислорода и механизмах
защиты. Имеется два способа защиты: 1)
ферментативные пути – активируют
пероксидаза и каталаза. Пероксиды
выступают в роли акцепторов водорода,
донорами которых являются органические
субстраты. 2Н2О22Н2О+О2
(катализирует каталаза). 2) неферментативные
пути – используются препараты-ловушки
активных форм О2
– витамин Е, К, различные хиноны.
Соседние файлы в предмете Биохимия
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
10.04.20151.23 Mб62biokhimia_ekz.pdf
- #
Источник