Коферментом каких ферментов является витамин в1
Источники
Растительные продукты, дрожжи, мясо, печень, почки, желток яиц. Витамин активно синтезируется дружественной кишечной микрофлорой.
Суточная потребность
400 мкг.
Строение
Витамин представляет собой комплекс из трех составляющих – птеридина, пара-аминобензойной кислоты и глутаминовой кислоты. Остатков глутамата, соединенных через γ-карбоксильную группу, может быть разное количество.
Строение фолиевой кислоты
Коферментной формой витамина является тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК, Н4-ФК).
Строение тетрагидрофолиевой кислоты
Биохимические функции
Непосредственная функция тетрагидрофолиевой кислоты – перенос одноуглеродных фрагментов, которые присоединяются к атомам N5 или N10:
- формила – в составе N5-формил-ТГФК и N10-формил-ТГФК,
- метенила – в качестве N5,N10-метенил-ТГФК,
- метилена – в виде N5,N10-метилен-ТГФК,
- метила – в форме N5-метил-ТГФК,
- формимина – в составе N5-формимино-ТГФК.
Строение и взаимопревращение активных форм
тетрагидрофолиевой кислоты
(часть структуры ТГФК не показана)
Благодаря способности переносить одноуглеродные фрагменты, витамин:
- в виде N10-формил-ТГФК и N5,N10-метенил-ТГФК участвует в синтезе пуриновых нуклеотидов,
- в виде N5,N10-метилен-ТГФК участвует в образовании тимидинмонофосфата, и, следовательно, в синтезе ДНК,
- участвует в обмене аминокислот – обратимое превращение глицина и серина,
Пример реакции с участием фолиевой кислоты
- N5-метил-ТГФК взаимодействует с витамином В12, являясь донором метильной группы при превращении гомоцистеина в метионин.
В клетке N5-метил-ТГФК образуется в необратимой реакции из N5,N10-метилен-ТГФК. При этом единственным способом получить свободную ТГФК для других клеточных нужд является реакция превращения гомоцистеина в метионин. При дефиците витамина В12 эта реакция нарушается и возникает внутриклеточный дефицит витамина B9, хотя и в клетке и в крови его (в виде метил-ТГФК) может быть много. Такое явление получило название «ловушка для фолата».
Гиповитаминоз B9
Причина
Пищевая недостаточность, кислые продукты, тепловая обработка пищи, прием лекарств (барбитураты, сульфаниламиды и антибиотики, некоторые цитостатики – аминоптерин, метотрексат), алкоголизм и беременность.
Клиническая картина
Дефицит фолиевой кислоты в организме тормозит синтез тимидилтрифосфата, что приводит к снижению синтеза ДНК в быстроделящихся клетках – костного мозга, эпителиальных тканей.
В первую очередь затрагиваются органы кроветворения: так как клетки не теряют способности расти, но в них происходит нарушение синтеза ДНК с остановкой деления, то это приводит к образованию мегалобластов (крупных незрелых клеток) и мегалобластической анемии. По той же причине наблюдается лейкопения.
Аналогично развивается поражение слизистых желудка и кишечного тракта (гастриты, энтериты), глоссит. Отмечается замедление роста, конъюнктивит, ухудшение заживления ран, иммунодефициты, оживление хронических инфекций и субфебрилитет.
Лекарственные формы
Фолинат кальция.
Антивитамины
Антивитамином В9 является группа лекарственных антибактериальных соединений сульфаниламидов структурно схожих с компонентом фолиевой кислоты — парааминобензойной кислотой (ПАБК). В бактериальной клетке происходит конкуренция за активный центр фермента и нарушается использование ПАБК для синтеза фолиевой кислоты, что ведет к прекращению синтеза тимидилового нуклеотида, подавлению синтеза ДНК и размножения бактерии.
Сходство строения сульфаниламидов
и парааминобензойной кислоты
Источник
Источники
Из пищевых продуктов витамин содержат только животные продукты: печень, рыба, почки, мясо. Также он синтезируется кишечной микрофлорой, однако не доказана возможность всасывания витамина в нижних отделах ЖКТ.
Суточная потребность
2,5-5,0 мкг.
Строение
Содержит 4 пиррольных кольца, ион кобальта (с валентностью от Co3+ до Co6+), группу CN–. В организме при синтезе коферментных форм цианидная группа CN– заменяется метильной или 5′-дезоксиаденозильной.
Метаболизм
Для всасывания в кишечнике необходим внутренний фактор Касла – гликопротеин, синтезируемый обкладочными клетками желудка. Комплекс «витамин В12+внутренний фактор» медленно всасывается в подвздошной кишке. В крови витамин транспортируется в виде гидроксикобаламина вместе с транскобаламином и транспортными белками (α- и β-глобулинами).
Биохимические функции
Витамин В12 участвует в двух видах реакций – реакции изомеризации и метилирования.
1. Основой изомеризующего действия витамина В12 является возможность способствовать переносу атома водорода на атом углерода в обмен на какую-либо группу.
Общая схема реакции изомеризации
Эта функция имеет значение в процессе окисления остатков жирных кислот с нечетным числом атомов углерода, на последних реакциях утилизации углеродного скелета валина, лейцина, изолейцина, треонина, метионина, боковой цепи холестерола. В результате этих реакций образуется метилмалонил-SКоА, который при участии витамина В12 превращается в сукцинил-SКоА и в дальнейшем сгорает в цикле трикарбоновых кислот.
Пример реакции изомеризации с участием витамина В12
Метилмалонил-SKoA образуется из пропионил-SКоА в реакции карбоксилирования при участии витамина Н (биотина). Пропионил-SKoA, в свою очередь, образуется в реакциях окисления указанных выше аминокислот.
Накопление метилмалоната является абсолютным диагностическим признаком дефицита витамина В12.
2. Участие в трансметилировании аминокислоты гомоцистеина при синтезе метионина. Метионин в дальнейшем активируется и используется для синтеза адреналина, креатина, карнитина, холина, фосфатидилхолина и др.
Пример реакции метилирования с участием витамина В12
(показана роль метил-ТГФК как донора метильной группы для кобаламина)
Данная реакция обеспечивает удержание свободной фолиевой кислоты в клетке. При нехватке кобаламина метил-ТГФК не используется в данной реакции, легко проникает через плазматическую мембрану и выходит из клетки. Возникает внутриклеточная недостаточность фолиевой кислоты, хотя в крови ее может быть много.
Роль и место витамина В12 и фолиевой кислоты в метаболизме
Гиповитаминоз В12
Причина
Пищевая недостаточность – как правило, наблюдается у вегетарианцев. В то же время, если человек какое-то время жизни питался мясными и другими животными продуктами, то запасы витамина в печени бывают настолько велики, что их хватает на несколько лет.
Однако чаще причиной гиповитаминоза В12 является не отсутствие витамина в пище, а плохое всасывание при заболеваниях желудка (атрофический и гипоацидный гастрит и недостаток внутреннего фактора Кастла) и при заболеваниях кишечника (гельминтоз, целиакия, резекция части кишечника).
Также иногда встречаются аутоиммунные нарушения, при которых образуются антитела против обкладочных клеток желудка и против внутреннего фактора Касла, что препятствует всасыванию витамина. При этом развивается анемия, называемая пернициозной.
Клиническая картина
1. Макроцитарная анемия, при которой количество эритроцитов снижено в 3-4 раза. Она возникает чаще у пожилых, но может быть и у детей. Непосредственной причиной анемии является потеря фолиевой кислоты клетками при недостаточности витамина В12 и, как следствие, замедление деления клеток из-за снижения синтеза инозинмонофосфата и, соответственно пуриновых нуклеотидов, и уменьшения синтеза тимидилмонофосфата, а значит и ДНК.
Нехватка витамина В12 без гематологических нарушений поразительно широко распространена, особенно среди пожилых.
2. Неврологические нарушения:
- замедление окисления жирных кислот с нечетным числом атомов углерода и накопление токсичного метилмалоната вызывает жировую дистрофию нейронов и демиелинизацию нервных волокон. Это проявляется картиной периферической полиневропатии: онемение кистей и стоп, снижение кожной чувствительности, ощущение «ползающих мурашек», покалывание, нарушение сухожильных рефлексов (ахиллов, коленный). Реже — парезы и периферические параличи, нарушение функции тазовых органов.
недостаточный ресинтез метионина (из гомоцистеина) приводит к снижению объема реакций метилирования, в частности, уменьшается синтез нейромедиатора ацетилхолина.
Галлюцинации и ухудшение памяти, нарушение ориентации в пространстве развиваются в результате анемии и не связаны с поражением ЦНС..
Лекарственные формы
Цианокобаламин, кобамамид, оксикобаламин, метилкобаламин.
В медицине цианокобаламин используют для лечения различных хронических анемий и нормализации кроветворения, при полиневритах, рассеянном склерозе, радикулитах, для нормализации липидного обмена при жировой дистрофии печени.
Витамин проявляет анаболические свойства и используется в педиатрии для лечения новорожденных с недостаточной массой тела.
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 ноября 2019;
проверки требуют 5 правок.
Витамин K1 (филлохинон). Содержит функциональное нафтохиноновое кольцо и алифатическую боковую цепь. Филлохинон имеет фитил в боковой цепи.
Витамин К — групповое название липофильных (жирорастворимых) и гидрофобных витаминов, необходимых для синтеза белков, обеспечивающих нормальный уровень коагуляции крови. Химически является производным 2-метил-1,4-нафтохинона. Играет значительную роль в обмене веществ в мышцах и в соединительной ткани, а также в здоровой работе почек. Во всех этих случаях витамин участвует в усвоении кальция и в обеспечении взаимодействия кальция и витамина D. В других тканях, например, в лёгких и в сердце, тоже были обнаружены белковые структуры, которые могут быть синтезированы только с участием витамина К
Физико-химические свойства[править | править код]
Витамин K1 представляет собой вязкую жёлтую жидкость, хорошо растворим в петролейном эфире, хлороформе, плохо — в этаноле, не растворим в воде.[1]
Основные формы витамина К[править | править код]
Витамин K определяют как группу липофильных (гидрофобных) витаминов.
Витамин K2 (менахинон, менатетренон) продуцируется бактериями в кишечнике, поэтому его недостаточность проявляется редко, преимущественно при дисбактериозах.
Химическое строение[править | править код]
Витамин K2 (менахинон). Боковая цепь может состоять из разного числа изопреноидных остатков.
Витамин K — групповое название для ряда производных 2-метил-1,4-нафтохинона, сходного строения и близкой функции в организме. Обычно они имеют метилированный нафтохиноновый фрагмент с переменной по числу звеньев алифатической боковой цепью в положении 3 (см. рис. 1). Филлохинон (также именуемый витамином K1) содержит 4 изопреноидных звена, одно из которых является ненасыщенным.
В природе найдены только два витамина группы К: выделенный из люцерны витамин K1 и выделенный из гниющей рыбной муки K2. Кроме природных витаминов К, в настоящее время известен ряд производных нафтохинона, обладающих антигеморрагическим действием, которые получены синтетическим путём. К их числу относятся следующие соединения:
витамин К3 (2-метил-1,4-нафтохинон), витамин К4
(2-метил-1,4-нафтогидрохинон), витамин К5
(2-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон), витамин К6
(2-метил-1,4-диаминонафтохинон), витамин К7
(3-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон).
Биохимия[править | править код]
Витамин K участвует в карбоксилировании остатков глутаминовой кислоты в полипептидных цепях некоторых белков. В результате такого ферментативного процесса происходит превращение остатков глутаминовой кислоты в остатки гамма-карбоксилглутаминовой кислоты (сокращенно Gla-радикалы). Остатки гамма-карбоксилглутаминовой кислоты (Gla-радикалы), благодаря двум свободным карбоксильным группам, участвуют в связывании кальция. Gla-радикалы играют важную роль в биологической активности всех известных Gla-белков[2].
В настоящее время обнаружены 14 человеческих Gla-белков, играющих ключевые роли в регулировании следующих физиологических процессов:
- свёртывание крови (протромбин (фактор II), факторы VII, IX, X, белок C, белок S и белок Z)[3].
- метаболизм костей (остеокальцин, также названный Gla-белком кости, и матрицей gla белка (MGP))[4].
- сосудистая биология[5].
Некоторые бактерии, такие как кишечная палочка, найденная в толстом кишечнике, способны синтезировать витамин K2 , но не витамин K1[6].
В этих бактериях витамин K2 служит переносчиком электронов в процессе, называемым анаэробным дыханием. Например, такие молекулы, как лактаты, формиаты или NADH, являющиеся донорами электронов, с помощью фермента передают два электрона K2. Витамин K2, в свою очередь, передает эти электроны молекулам — акцепторам электронов, таким как фумараты или нитраты, которые, соответственно, восстанавливаются до сукцинатов или нитритов. В результате таких реакций синтезируется клеточный источник энергии АТФ, подобно тому, как он синтезируется в эукариотических клетках с аэробным дыханием. Кишечная палочка способна осуществлять как аэробное, так и анаэробное дыхание, в котором участвуют интермедиаты менахиноны.
Роль в возникновении заболеваний[править | править код]
Дефицит витамина К может развиваться из-за нарушения усвоения пищи в кишечнике (такие как закупорка желчного протока), из-за терапевтического или случайного всасывания антагонистов витамина K, или, очень редко, дефицитом витамина К в рационе. В результате приобретенного дефицита витамина К Gla-радикалы формируются не полностью, вследствие чего Gla-белки не в полной мере выполняют свои функции. Вышеописанные факторы могут привести к следующему: обильные внутренние кровоизлияния, окостенение хрящей, серьёзная деформация развивающихся костей или отложения солей на стенках артериальных сосудов.
В то же время переизбыток витамина К способствует увеличению тромбоцитов, увеличению вязкости крови, и как следствие крайне нежелательно употребление продуктов богатых витамином К для больных варикозом, тромбофлебитом, некоторыми видами мигреней, людям с повышенным уровнем холестерина (так как формирование тромбов начинается с утолщения артериальной стенки вследствие формирования холестериновой бляшки).
История[править | править код]
В 1929 году датский учёный Хенрик Дам (дат. Carl Peter Henrik Dam) исследовал последствия недостатка холестерина у цыплят, находившихся на лишённой холестерина диете[7]. Через несколько недель у цыплят развилась геморрагия — кровоизлияние в подкожную клетчатку, мышцы и другие ткани. Добавление очищенного холестерина не устраняло патологических явлений. Оказалось, что целебным эффектом обладают зёрна злаков и другие растительные продукты. Наряду с холестерином из продуктов были выделены вещества, которые способствовали повышению свертывания крови. За этой группой витаминов закрепилось название витамины К, поскольку первое сообщение об этих соединениях было сделано в немецком журнале, где они назывались Koagulationsvitamin (витамины коагуляции).
В 1939 году в лаборатории швейцарского ученого Каррера впервые был выделен из люцерны витамин К, его назвали филлохинон.
В том же году американские биохимики Бинклей и Дойзи получили из гниющей рыбной муки вещество с антигеморрагическим действием, но с иными свойствами, чем препарат, выделенный из люцерны. Это вещество получило название витамин К2, в отличие от витамина из люцерны, названного витамином К1[8].
В 1943 году Дам и Дойзи получили Нобелевскую премию за открытие и установление химической структуры витамина K.
Нормы потребления[править | править код]
Рекомендованная дневная норма для мужчин (25 лет) в США Dietary Reference Intake[en] (DRI) — 120 мкг/сут.
Таблица норм потребления витамина K[править | править код]
| Группа людей | Возраст | Суточная норма витамина K, мкг/день |
|---|---|---|
| Младенцы | до 6 месяцев | 2,0 |
| Младенцы | 7—12 месяцев | 2,5 |
| Дети | 1—3 года | 30 |
| Дети | 4—8 лет | 55 |
| Дети | 9—13 лет | 60 |
| Подростки | 14—18 лет | 75 |
| Взрослые | 19 лет и старше | 120 |
Источники[править | править код]
Витамин K обнаружен в зелёных листовых овощах, таких как шпинат и латук; в зелёном чае; в капустных — кормовой капусте, белокочанной капусте, цветной капусте, брокколи и брюссельской капусте; в таких растениях, как крапива, дымянка лекарственная[9], пшеница (отруби) и другие злаки, тыкве, авокадо, в некоторых фруктах, таких как киви и бананы; в мясе; коровьем молоке и молочных продуктах; яйцах; сое и продуктах из неё. Петрушка также содержит значительное количество витамина К.
Токсичность[править | править код]
Возможны аллергические реакции.
См. также[править | править код]
- Филлохинон
Примечания[править | править код]
- ↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/773.html XuMuK.ru — ВИТАМИН К — Химическая энциклопедия]. www.xumuk.ru. Дата обращения 4 мая 2017.
- ↑ Furie B., Bouchard B. A., Furie B. C. Vitamin K-dependent biosynthesis of gamma-carboxyglutamic acid. (англ.) // Blood. — 1999. — 15 March (vol. 93, no. 6). — P. 1798—1808. — PMID 10068650. [исправить]
- ↑ Mann K. G. Biochemistry and physiology of blood coagulation. (англ.) // Thrombosis And Haemostasis. — 1999. — August (vol. 82, no. 2). — P. 165—174. — PMID 10605701. [исправить]
- ↑ Price P. A. Role of vitamin-K-dependent proteins in bone metabolism. (англ.) // Annual Review Of Nutrition. — 1988. — Vol. 8. — P. 565—583. — doi:10.1146/annurev.nu.08.070188.003025. — PMID 3060178. [исправить]
- ↑ Berkner K. L., Runge K. W. The physiology of vitamin K nutriture and vitamin K-dependent protein function in atherosclerosis. (англ.) // Journal Of Thrombosis And Haemostasis : JTH. — 2004. — December (vol. 2, no. 12). — P. 2118—2132. — doi:10.1111/j.1538-7836.2004.00968.x. — PMID 15613016. [исправить]
- ↑ Bentley R., Meganathan R. Biosynthesis of vitamin K (menaquinone) in bacteria. (англ.) // Microbiological Reviews. — 1982. — September (vol. 46, no. 3). — P. 241—280. — PMID 6127606. [исправить]
- ↑ DAM H. The Antihæmorrhagic Vitamin of the Chick.: Occurrence And Chemical Nature (англ.) // Nature. — 1935. — April (vol. 135, no. 3417). — P. 652—653. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/135652b0. [исправить]
- ↑ MacCorquodale D. W., Binkley S. B., Thayer S. A., Doisy E. A. ON THE CONSTITUTION OF VITAMIN K1 (англ.) // Journal of the American Chemical Society. — 1939. — July (vol. 61, no. 7). — P. 1928—1929. — ISSN 0002-7863. — doi:10.1021/ja01876a510. [исправить]
- ↑ Лебеда А. Ф. и др. Лекарственные растения. Самая полная энциклопедия / Научн. ред. Н. Замятина. — М.: АСТ-пресс книга, 2009. — С. 138. — (Золотая коллекция растений). — ISBN 978-5-462-00943-3
[1]
Литература[править | править код]
- Dam, H., Researches in Vitamin K, In: Pespectives in Biological Chemistry (RE Olson, ed.), Marcel Dekker, 1970. The Nobel Prize winner recounts the history of the discovery of Vitamin K.
- Suttie, J.W., Vitamin K, In: Handbook of Lipid research: The fat-soluble vitamins (HF DeLuca, ed.), Plenum Press, 1978. Outstanding review of Vitamin K research from 1930—1978 by one of the leaders in the field.
- David A. Bender, Nutritional biochemistry of the vitamins, Cambridge University Press, 2003
- G. F. M. Ball, Vitamins: their role in the human body, Blackwell Science, 2004
- Gerald F. Combs, The vitamins: fundamental aspects in nutrition and health, Academic Press, 1998
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных ссылок
|
- ↑ Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации Методические рекомендации МР 2.3.1.2432—08 [1][2]
Источник