Вторичная структура нуклеиновых кислот

Изоионная точки белков

В изоэлектрической точке суммарный заряд белков, обладающих амфотер-

ными свойствами, равен нулю и белки не перемещаются в электрическом

поле. Зная аминокислотный состав белка, можно приближенно определить

изоэлектрическую точку (pI); pI является характерной константой белков.

Изоэлектрическая точка большинства белков животных тканей лежит в пре-

делах от 5,5 до 7,0, что свидетельствует о частичном преобладании кислых а.к.

Вторичная структура белка

Под вторичной структурой белка подразумевают конфигурацию поли-

пептидной цепи, т. е. способ свертывания, скручивания (складывание, упа-

ковка) полипептидной цепи в спиральную или какую-либо другую конфор-

мацию. Процесс этот протекает не хаотично, а в соответствии с програм-

мой, заложенной в первичной структуре. Подробно изучены две основные

конфигурации полипептидных цепей, отвечающих структурным требова-

ниям и экспериментальным данным: α-спирали и β-структуры.

Водородная связь представляет собой слабое электростатическое

притяжение (взаимодействие, связь) между одним электроотрицательным

атомом (например, кислородом или азотом) и водородным атомом, кова-

лентно связанным со вторым электроотрицательным атомом.

Другой тип конфигурации полипептидных цепей, обнаруженный в бел-

ках волос, шелка, мышц и в других фибриллярных белках, получил

название β-структуры. В этом случае две или более линейные полипеп-

тидные цепи, расположенные параллельно или, чаще, антипараллельно,

прочно связываются межцепочечными водородными связями между NH-

и СО-группами соседних цепей, образуя структуру типа складчатого слоя

В природе существуют белки, строение которых, однако, не соответст-

вует ни β-, ни α-структуре. Типичным примером таких белков является

коллаген – фибриллярный белок, составляющий основную массу соедини-

тельной ткани в организме человека и животных.

 

Под третичной структурой белка подразумевают пространственную ориен-

тацию полипептидной спирали или способ укладки полипептидной цепи

в определенном объеме.

глобин кашалота. Это сравнительно небольшой белок с мол. м. 16700,

содержащий 153 аминокислотных остатка (полностью выяснена первичная

структура), представленный одной полипептидной цепью. Основная функ-

ция миоглобина – перенос кислорода в мышцах. Полипептидная цепь мио-

глобина (рис. 1.20) представлена в виде изогнутой трубки, компактно

уложенной вокруг гема (небелковый компонент, содержащий железо;

связям относятся водородные

связи, электростатические взаимодействия заряженных групп, межмолеку-

лярные ван-дер-ваальсовы силы, взаимодействия неполярных боковых ра-

дикалов аминокислот, так называемые гидрофобные взаимодействия и т.д.

 

Под четвертичной структурой подразумевают способ укладки в простран-

стве отдельных полипептидных цепей, обладающих одинаковой (или раз-

ной) первичной, вторичной или третичной структурой, и формирование

единого в структурном и функциональном отношениях макромолекулярного образования. Многие функциональные белки состоят из нескольких полипептидных цепей, соединенных не главновалентными связями, а нековалентными (аналогичными тем, которые обеспечивают стабильность тре-

тичной структуры). Каждая отдельно взятая полипептидная цепь, получившая название протомера, мономера или субъединицы. Олигомерные белки чаще построены из четного числа протомеров (от 2 до 4, реже от 6 до 8) с одинаковыми или разными

молекулярными массами – от нескольких тысяч до сотен тысяч. В частности, молекула гемоглобина состоит из двух одинаковых α- и двух β-полипептидных цепей, т.е. представляет собой тетрамер.

 

Природные пептиды.

В соответствии с функ-

циональным принципом различают 12 главных классов белков: 1) катали-

тически активные белки (ферменты); 2) белки-гормоны (хотя есть и сте-

роидные гормоны); 3) белки-регуляторы активности генома; 4) защитные

белки (антитела, белки свертывающей и антисвертывающей систем крови);

5) токсические белки; 6) транспортные белки; 7) мембранные белки; 8) со-

кратительные белки; 9) рецепторные белки; 10) белки-ингибиторы ферментов.

повысился интерес к структуре и функциям

встречающихся в свободном состоянии в организме низкомолекулярных

пептидов, выполняющих ряд специфических биологических функций. Ко-

роткие пептиды, содержащие до 10 аминокислот, принято называть

олигопептидами; в то же время полипептиды и белки считаются

взаимозаменяемыми, хотя термином ≪полипептиды≫ чаще обозначают

продукты с мол. м. менее 10000.

Природные пептиды, наделенные биологической активностью, в зависи-

мости от характера действия и происхождения принято делить на 4 группы:

1) пептиды, обладающие гормональной активностью (вазопрессин, окси-

тоцин, кортикотропин, глюкагон, кальцитонин, меланоцитстимулирующий

гормон, рилизинг-факторы гипоталамуса и др.; см. главу 8); 2) пептиды,

принимающие участие в процессе пищеварения (в частности, гастрин

и секретин; см. главу 12); 3) пептиды, источник которых – α2-глобулиновая

фракция сыворотки крови (такие, как ангиотензин, брадикинин и каллидин);

4) нейропептиды

ангиотензины (представленные октапептидами),

оказывающие выраженное сосудосуживающее действие

К группе вазоактивных (оказывающих влияние на тонус сосудов) пепти-

дов относятся, кроме того, широко применяемые в медицинской практике

брадикинин и каллидин

природным пептидам в значительной степени обусловлен

необычно высокой их биологической активностью. Они оказывают мощное

фармакологическое действие на множество физиологических функций орга-

низма. В то же время были замечены низкая стабильность и быстрый

распад их в организме при физиологических значениях рН среды.

 

 

Гемопротеины

К группе гемопротеинов относятся гемоглобин и его производные, миогло-

бин, хлорофиллсодержащие белки и ферменты (вся цитохромная система,

каталаза и пероксидаза). Все они содержат в качестве небелкового компо-

нента структурно сходные железо- (или магний)порфирины, но различные

по составу и структуре белки, обеспечивая тем самым разнообразие их

биологических функций. Последний со-

стоит из четырех замещенных пирролов:

Известен, кроме того, фетальный гемоглобин (гемоглобин

новорожденных), обозначаемый HbF и состоящий из двух α-цепей и двух

γ-цепей. Фетальный гемоглобин отличается от HbA1 не только составом

аминокислот, но и физико-химическими свойствами

аномальных гемоглобинов мутантные формы гемоглобинов в крови вследствие мутации генов. Если замена аминокислоты происходит на поверхности

молекулы гемоглобина, то это мутация первого класса; подобные мутации

обычно не сопровождаются развитием тяжелой патологии, и болезнь

протекает бессимптомно; исключение составляет серповидно-клеточная

анемия. При замене аминокислоты вблизи гема нарушается связывании. кислорода – это мутация второго класса, сопровождающаяся развитием

болезни. И наконец, если замена происходит во внутреннем участке

молекулы гемоглобина, говорят о третьем классе мутации; подобные

мутации приводят к нарушению пространственной структуры

Болезни гемоглобинов (их насчитывают более 200) называют гемогло-бинозами. Принято делить их на гемоглобинопатии, в основе развития

которых лежит наследственное изменение структуры Классическим примером наследственной гемоглобинопатии является

серповидно-клеточная анемия, широко распространенная в странах

Южной Америки, Африки.

При этой патологии

эритроциты в условиях низкого парциального давления кислорода принимают форму серпа (рис. 2.2). Гемоглобин S, как показали Л. Полинг и др.,отличается рядом свойств от нормального гемоглобина: в частности, после

отдачи кислорода в тканях он превращается в плохо растворимую дезоксиформу и начинает выпадать в осадок в виде веретенообразных кристаллоидов, названных тактоидами. Последние деформируют клетку

и приводят к массивному гемолизу, кодирующей синтез β-цепи гемоглобина Талассемии генетически обусловленное нарушение синтеза одной из нормальных цепей

гемоглобина. Если угнетается синтез β-цепей, то развивается β-талассемия; при генетическом дефекте синтеза α-цепей развивается α-талассемия. При β-талассемии в крови наряду с HbA1 появляется до 15% НЬА2

и резко повышается содержание HbF – до 15–60%. Болезнь характеризуется

гиперплазией и разрушением костного мозга, поражением печени, селезенки, деформацией черепа и сопровождается тяжелой гемолитической анемией. Эритроциты при талассемии приобретают мишеневидную форму.

 

Флавопротеины

Флавопротеины содержат прочно связанные с белком простетические груп-

пы, представленные изоаллоксазиновыми производными – окисленными

флавинмононуклеотидом (ФМН) и флавинадениндинуклеотидом (ФАД).

Флавопротеины входят в состав оксидоредуктаз – ферментов, катализи-

рующих окислительно-восстановительные реакции в клетке. Некоторые

Флавопротеины содержат ионы металлов. Типичными представителями

флавопротеинов, содержащих также негемовое железо, являются ксантин-

оксидаза, альдегидоксидаза, СДГ, дигидрооротатдегидрогеназа, ацил-

КоА-дегидрогеназа и транспортирующий электроны флавопротеин. На

долю двух последних приходится до 80% митохондриальных флавопро-

теинов, выполняющих важную роль в биоэнергетике клетки (см. главу 9).

Негемовое железо связывается с белковым компонентом, отличающимся от

гемсодержащих хромопротеинов. Железо ковалентно связано с атомом

серы остатка цистеина в белке. При кислотном гидролизе такого белка

освобождается железо и H2S. Несмотря на структурные отличия от цито-

хромов, негемовые флавопротеины выполняют аналогичную функцию в

транспорте электронов благодаря способности переходить из окисленного

в восстановленное состояние.

 

Нуклеопротеины состоят из белков и нуклеиновых кислот. Последние

рассматриваются как простетические группы. В природе обнаружено 2 типа

нуклеопротеинов, отличающихся друг от друга по составу, размерам

и физико-химическим свойствам,– дезоксирибонуклеопротеины (ДНП) и

рибонуклеопротеины (РНП). Названия нуклеопротеинов отражают только

природу углеводного компонента (пентозы), входящего в состав нуклеино-

вых кислот. У РНП углевод представлен рибозой, у ДНП – дезоксирибозой

 

ДНК хранит наследственную информацию. Подтверждением этого слу-

жит явление трансформации, наблюдаемое у бактерий и открытое также

в культуре клеток человека. Сущность явления заключается в превращении

одного генетического типа клеток в другой путем изменения природы ДНК. Гистоновые и не гистоновые белки.

 

ЛИПОПРОТЕИНЫ

Этот класс сложных

белков состоит из белка и простетической группы, представленной каким-либо липидом. В частности, в составе липопротеинов открыты нейтральные

жиры, свободные жирные кислоты, фосфолипиды, холестериды. Липо-

протеины широко распространены в природе: в растениях, тканях живот-

ных и у микроорганизмов – и выполняют разнообразные биологические

функции. Они входят в состав клеточной мембраны и внутриклеточных

биомембран ядра, митохондрий, микросом (структурированные липопро-

теины), а также присутствуют в свободном состоянии (главным образом

в плазме крови). К липопротеинам относятся, кроме того, тромбопластический белок ткани легких, липовителлин желтка куриного яйца, некоторые

фосфолипиды молока и т.д. Установлено, что липопротеины участвуют

в структурной, комплексной организации миелиновых оболочек, нервной

ткани, хлоропластов, фоторецепторной и электронно-транспортной систем,

палочек и колбочек сетчатки и др.

Большинство ЛП синтезируется в печени или в слизистой оболочке

кишечника. Они содержат гидрофобное липидное ядро, окруженное поляр-

ными липидами и оболочкой из белков, получивших название апобелки.

 

ФОСФОПРОТЕИНЫ

К белкам этого класса относятся казеиноген молока, в котором содержание

фосфорной кислоты достигает 1%; вителлин, вителлинин и фосвитин, выделенные из желтка куриного яйца; овальбумин, открытый в белке куриного яйца; ихтулин, содержащийся в икре рыб. особенностью

структуры фосфопротеинов является то, что фосфорная кислота оказывается связанной сложноэфирной связью с белковой молекулой через гидроксильные группы β-оксиаминокислот, главным образом серина и в меньшей степени треонина.

На одну молекулу белка обычно приходится

2–4 остатка фосфата.

Следует отметить, что

фосфопротеины содержат органически связанный, лабильный фосфат, аб-

солютно необходимый для выполнения клеткой ряда биологических функ-

ций. Кроме того, они являются ценным источником энергетического и

пластического материала в процессе эмбриогенеза и дальнейшего постна-

тального роста и развития организма.

 

протеогликаны, состоя-

щие из белка и гликозаминогликанов (прежнее название мукополиса-

хариды); последние состоят из цепей сложных углеводов: аминосахаров,

уроновых кислот, серной кислоты и отдельных моносахаридов. Типичными

гликозаминогликанами являются гиалуроновая кислота, хондроитинсерная

кислота и гепарин, химический состав, структура. К типичным гликопротеинам относят большинство белковых гормонов,

секретируемые в жидкие среды организма вещества, мембранные сложные

белки, все антитела (иммуноглобулины), белки плазмы крови, молока,

овальбумин, интерфероны, факторы комплемента, группы крови, рецеп-

торные белки и др. Из этого далеко не полного перечня гликопротеинов

видно, что все они выполняют специфические функции: обеспечивают

клеточную адгезию, молекулярное и клеточное узнавание, антигенную

активность опухолевых клеток, оказывают защитное и гормональное,

а также антивирусное действие.

Интерфероны. Интерфероны – это ингибиторы размножения многих ти-

пов вирусов. Они образуются в клетке в ответ на внедрение вирусной нуклеиновой кислоты, ограничивая вирусную агрессию

(инфекцию). Иммуноглобулины, или антитела, также относятся

к классу гликопротеинов, выполняют защитную функцию, обезвреживая

поступающие в организм чужеродные вещества – антигены любой хими-

ческой природы. Синтезируются иммуноглобулины плазматическими клет-

ками, образовавшимися из лимфоцитов. других гликопротеинов, выполняющих ряд важнейших биологи-

ческих функций, следует отметить все белки плазмы крови (за исключением

альбуминов), трансферрин, церулоплазмин, гонадотропный и фолликуло-

стимулирующие гормоны, некоторые ферменты, а также гликопротеины

в составе слюны (муцин), хрящевой и костной тканей и яичного белка

(овомукоид).

 

 

Гликозамино гликаны.

Гиалуроновая кислота

β-Глюкуроновая к-та N -ацетилглюкозамин

 

Хондроитин-4-сульфат

β-Глюкуроновая к-та N-ацетилгалактоз-

аминсульфат

Гепарин

Сульфатированный Сульфатированная

Глюкозамин идуроновая кислота

 

Кератансульфат

Остаток Остаток

D-галактозы N-ацетилглюкозамин-

-6-сульфата

 

Дерматансульфат

Остаток Остаток

L-идуроновой к-ты N-ацетилгалактозамин-

-4-сульфата

 

МЕТАЛЛОПРОТЕИНЫ

К металлопротеинам относятся биополимеры, содержащие, помимо белка,

ионы какого-либо одного металла или нескольких металлов Типичными представителями первых являются железосодержащие белки ферритин, трансферрин и гемосидерин. Ферритин – высокомолекулярный водорастворимый белок с мол. массой 400000, в котором содержание железа составляет от 17 до 23% (в среднем 20%). Он сосредоточен главным образом в селезенке, печени, костном мозге, выполняя роль депо железа в организме. Железо в ферритине находится в окис-

ленной форме. Fe2+, Fe3+ - Транспорт О2, СО2,транспорт электронов

(окислительно-восстановительные реакции),

транспорт и депонирование железа, восстановление N2 в NH3

Cu+, Cu2+= Окисление, депонирова-

ние и транспорт меди

K+, Na+, Mg2+, Ca2+- Транспорт и осво-

бождение фосфатных групп

Трансферрин – растворимый в воде железопротеин (мол. масса

90000), гликопротеин, обнаруживаемый главным образом в сывороткекрови в составе β-глобулинов. Молекула трансфер-

рина содержит 2 атома железа; трансферрин служит физиологическим

переносчиком железа в организмею

 

НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

ДНК: Н3РO4 Дезоксирибоза

Аденин Гуанин Цитозин

Тимин

РНК: Н3РO4 Рибоза Аденин Гуанин

Цитозин Урацил

Под первичной структурой нуклеиновых кислот понимают порядок, после-

довательность расположения мононуклеотидов в полинуклеотидной цепи

ДНК и РНК. Такая цепь стабилизируется 3',5'-фосфодиэфирными связями.

последовательности ДНК:

РНК

РНК

первичная структура большинства тРНК, последовательность всех или почти всех природных тРНК как будто бы укладывается в эту схему ≪клеверного листа≫

Во всех тРНК есть участки, взаимодействующие с рибосомами,

места для связывания с аминокислотами и ферментами, а также специфическая последовательность трех нуклеотидов (триплет), называемая антикодоном

 

 

Ферменты

Ферменты обеспечивают осуществление таких важнейших процессов жизнедеятельности, как экспрессия (реализация) наследственной информации, биоэнергетика, синтез и распад биомолекул (обмен веществ) От неорганических катализаторов ферменты отличаются рядом харак-

терных особенностей. Прежде всего ферменты чрезвычайно эффективны

и проявляют в миллионы и миллиарды раз более высокую каталитическую

активность в условиях умеренной температуры (температура тела), нор-

мального давления и в области близких к нейтральным значениям рН

среды. Ферменты отличаются высокой специфичностью действия в отношении

как химической природы субстрата, так и типа реакции, т.е. каждый фермент катализирует в основном только определенную химическую реакцию. Для каждого фермента характерны специфическая последовательность расположения аминокислотных остатков и пространственная конформация.

Ферментный катализ.

фермент-субстратного ES-комплекса, но и рассчитал влияние концентрации

субстрата на скорость реакции. В процессе реакции различают несколько стадий: присоединение молекулы субстрата к ферменту, преобразование первичного промежуточного соединения в один или несколько последовательных (переходных) комплексов и протекающее в одну или несколько стадий отделение конечных продуктов реакции от фермента. Фермент вступает во взаимодействие с субстратом на очень короткий период, поэтому долгое время не удавалось показать образование такого комплекса. В образовании фермент-субстратных комплексов участвуют водородные связи, электростатические и гидрофобные взаимодействия, а в ряде случаев также ковалентные, координационные связи (рис. 4.9). Информация о природе связей между субстратом и связывающим участком активного центра фермента. ≪ключ-замок≫.В каталитическом процессе существенное значение имеют точное соот-

ветствие между ферментом и субстратом, а также термодинамические и каталитические преимущества подобного соответствия.

 

 

Мед. Эмзимология

Область исследований энзимопатологии является теоретической, фундаментальной частью патологии. Она призвана изучать молекулярные основы развития патологического процесса, основанные на данных нарушения механизмов регуляции активности или синтеза индивидуального

фермента или группы ферментов. Обладая высокой каталитической активностью и выраженной органотропностью, ферменты могут быть использованы в качестве самых тонких и избирательных инструментов для

направленного воздействия на патологический процесс. Считают, что развитие болезни чаще всего связано с наследственной недостаточностью или полным отсутствием синтеза одного-единственного фермента в организме больного.Иногда болезни называют также энзимопатиями. Причиной другого наследственного заболевания – фенилкетонурии,сопровождающейся расстройством психической деятельности, является потеря клетками печени способности синтезировать фермент, катализирующий превращение фенилаланина в тирозин. энзимодиагнос-

тика – развивается по двум путям. Один путь – использование ферментов

в качестве избирательных реагентов для открытия и количественного определения нормальных или аномальных химических веществ в сыворотке крови, моче, желудочном соке и др. (например, выявление при помощи ферментов глюкозы, белка или других веществ в моче, в норме не обнаруживаемых). Другой путь – открытие и количественное определение самих

ферментов в биологических жидкостях при патологии. Оказалось, что ряд ферментов появляется в сыворотке крови при распаде клеток (отсюда их название ≪некротические ферменты≫). Для диагностики органических и функциональных поражений органов и тканей широко применяются отдельные ферментные тесты, выгодно отличающиеся от других химических диагностических тестов, используемых в клинике, высокой чувствительностью и специфичностью.

энзимотерапия, т.е. использование ферментов и модуляторов (активаторов и ингибиторов) действия ферментов в качестве лекарственных средств, имеет пока небольшую историю. До сих пор работы в этом направлении почти не выходят за рамки эксперимента. Исключение составляют некоторые протеиназы: пепсин, трипсин, химотрипсин и их смеси (абомин, химопсин), которые применяют для лечения ряда болезней пищеварительного тракта.

Помимо протеиназ, ряд других ферментов, в частности РНКаза, ДНКаза, гиалуронидаза, коллагеназы, эластазы, отдельно или в смеси с протеиназами используются при ожогах, для обработки ран, воспалительных очагов, устранения отеков, гематом, келоидных рубцов, кавернозных процессов при туберкулезе легких и др. Ферменты применяются также для лечения

сердечно-сосудистых заболеваний, растворения сгустков крови.

 

Витамины, общее понятие.

витамины – это пищевые незаменимые факторы,которые, присутствуя в небольших количествах в пище, обеспечивают

нормальное развитие организма животных и человека и адекватную скорость протекания биохимических и физиологических процессов. Нарушения регуляции процессов обмена и развитие патологии часто связаны с недостаточным поступлением витаминов в организм, полным отсутствием их в потребляемой пище либо нарушениями их всасывания, транспорта или, наконец, изменениями синтеза коферментов с участием витаминов. В результате развиваются авитаминозы – болезни, возникающие при полном отсутствии в пище или полном нарушении усвоения какого-либо витамина. Известны так называемые гиповитамтозы, обусловленные недостаточным поступлением витаминов с пищей или неполным их усвоением. Практически у человека встречаются именно эти последние формы заболевания, т.е.

состояния относительной недостаточности витаминов. В некоторых районах стран Азии, Африки и Южной Америки, где население употребляет однообразную,т преимущественно растительную, пищу, встречаются иногда случаи полного авитаминоза. В литературе описаны также патологические состояния, связанные с поступлением чрезмерно больших количеств витаминов в организм (гипервитаминозы). Эти заболевания встречаются реже,

чем гиповитаминозы, однако описаны случаи гипервитаминозов A, D,

К и др. Введение в организм структурных аналогов витаминов, называемых антивитаминами, приводит к гибели микроорганизмов. Антивитамины обычно блокируют активные центры ферментов, вытесняя из него соответствующее производное витаминов (кофермент), и вызывают конкурентное ингибирование ферментов (см. главу 4). К антивитаминам относят вещества, способные вызывать после введения в организм животных классическую картину гипо- или авитаминоза.

 

Водорастворимые витамины

Витамин В1 (тиамин; антиневритный)

При отсутствии или недостаточности тиамина развивается тяжелое заболевание – бери-бери Биологическая роль. Экспериментально доказано, что витамин B1 в форме ТПФ является составной часть минимум 5 ферментов, участвующих в промежуточном обмене веществ. ТПФ входит в состав двух сложных

ферментных систем – пируват- и αкетоглутаратдегидрогеназных комплексов, катализирующих окислительное декарбоксилирование пировиноградной и αкетоглутаровой кислот. В составе транскетолазы ТПФ участвует в переносе гликоальдегидного радикала от кетосахаров на Альдосахара. Основное количество его человек получает с растительной пищей. Много витамина B1 содержится в дрожжах, пшеничном хлебе из муки грубого помола, оболочке и зародышах семян хлебных злаков, сое, фасоли, горохе, меньше – в картофеле, моркови, капусте. Из продуктов животного происхождения наиболее богаты витамином B1 печень, почки, мозг. от 1,2 до 2,2 мг.

Витамин В2 (рибофлавин)

Рибофлавин входит в состав флавиновых коферментов, в частности ФМН и ФАД *, являющихся в свою очередь простетическими группами ферментов ряда других сложных белков – флавопротеинов. Некоторые флавопротеины в дополнение к ФМН или ФАД содержат еще прочно связанные неорганические ионы, в частности железо или молибден, наделенные способностью катализировать транспорт электронов. Из пищевых продуктов рибофлавином богаты хлеб (из муки

грубого помола), семена злаков, яйца, молоко, мясо, свежие овощи и др.;

в молоке он содержится в свободном состоянии. 1,7 мг,

Витамин РР (никотиновая кислота)

Никотиновая Никотинамид

Витамин РР входит в состав НАД или НАДФ,

являющихся коферментами большого числа обратимо действующих в окислительно-восстановительных реакциях дегидрогеназ. В процессе биологического окисления НАД и НАДФ выполняют роль промежуточных переносчиков электронов и протонов между окисляемым субстратом и флавиновыми ферментами. основными источниками никотиновой кислоты и ее амида являются рис, хлеб, картофель, мясо, печень, почки, морковь и другие продукты. Суточная потребность для взрослого человека составляет 18 мг.

Витамин В6 (пиридоксин)

коферментные функции выполняют только фосфорилированные производные пиридоксаля и пиридоксамина. Фосфорилирование пиридоксаля и пиридоксамина является ферменативной реакцией, протекающей при участии специфических киназ. Синтез

пиридоксальфосфата, например, катализирует пиридоксалькиназа, которая

наиболее активна в ткани мозга. Эту реакцию можно представить следующим уравнением: Пиридоксаль + АТФ –> Пиридоксальфосфат + АДФ.

для человека служат хлеб, горох,

фасоль, картофель, мясо, почки, печень и др. 2 мг витамина В6.

Водорастворимые витамины

Биотин (витамин Н) катализируют два типа реакций:

1) реакции карбоксилирования (с участием СО2 или НСО3

–), сопряженные с распадом АТФ

RH + HCO3– + АТФ <=> R-COOH + АДФ + Н3РО4;

2) реакции транскарбоксилирования (протекающие без участия АТФ),

при которых субстраты обмениваются карбоксильной группой R1-COOH + R2H <=> R1H + R2-COOH. Богаты этим витамином печень, почки, молоко, желток яйца. В растительных продуктах (картофель, лук, томат, шпинат), 0,25 мг.

Фолиеваякислота

В медицинской практике (в частности, в онкологии) нашли применение

некоторые синтетические аналоги (антагонисты) фолиевой кислоты. Так,4-аминоптерин используется в качестве препарата, тормозящего синтез

нуклеиновых кислот, и рекомендуется в качестве лечебного препарата при

опухолевых поражениях, в частности при острых и хронических формах

лейкозов у детей и взрослых. Богатыми источниками их являются зеленые листья растений и дрожжи. Эти вещества содержатся также в печени, почках, мясе и других продуктах. Многие микроорганизмы кишечника животных и человека

синтезируют фолиевую кислоту. 1-2 мг.

Витамин В12 (кобаламин)

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). осуществляется исключительно микроорганизмами. мясо, говяжья печень, почки, рыба, молоко, яйца. 3 мкг (0,003 мг).

Парааминобензойная кислота

парааминобензойная кислота необходима

для нормального процесса пигментации волос, шерсти, перьев и кожи.

Показано также активирующее влияние этого витамина на действие тирозиназы – ключевого фермента при биосинтезе меланинов кожи, определяющих ее нормальную окраску. Источниками парааминобензойной кислоты для человека являются печень, почки, мясо, дрожжи; меньше ее содержится в молоке, куриных

яйцах, картофеле, хлебе, шпинате, моркови.

 

Жирорастворимые вит.

Витамин А (ретинол)

Витамин А оказывает влияние на барьерную функцию кожи, слизистых оболочек, проницаемость клеточных мембран и биосинтез их компонентов, в частности определенных гликопротеинов. Действие витамина А в этих случаях связывают с его вероятной причастностью к синтезу белка. Существует предположение, что благодаря наличию двойных связей в молекуле витамин А может участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, поскольку он способен образовывать перекиси, которые в свою очередь повышают скорость окисления других

соединений. Более подробно выяснено значение витамина А в процессе светоощущения. В этом важном физиологическом процессе большую роль

играет особый хромолипопротеин – сложный белок родопсин. печень крупного рогатого скота и свиней, яичный желток, цельное молоко, масло, сметана, сливки. Моркови. 2,7 мг

Витамин D (кальциферол; D2 и D3,)

выполняя скорее гормональную, чем биокаталитическую, роль, функционируют в системе гомеостатической регуляции обмена кальция и минерализации костной ткани. В частности, 1,25(OH)2D3 участвует в регуляции процессов всасывания Са и Р в кишечнике, резорбции костной ткани и реабсорбции Са и Р в почечных канальцах. Процессы остеогенеза и ремоделирования костной ткани. сливочном масле, желтке яиц, печени и в жирах, а также в рыбьем жире,

который широко используется для профилактики и лечения рахита. Из

растительных продуктов наиболее богаты витамином D2 растительные масла (подсолнечное, оливковое и др.); много витамина D2 в дрожжах. для детей колеблется от 10 до 25 мкг (500–1000 ME)

Для витамина К1 сохранено название ≪филлохинон

Витамин К принимает участие в синтезе про-

тромбина в печени, вероятнее всего, через ферментную систему. Получены

доказательства, что витамин К необходим как стимулятор биосинтеза в печени минимум 4 белков-ферментов, участвующих в сложном процессе свертывания крови: факторов II, VII, IX, X. растения, в частности зеленые листья каштана, крапивы, люцерны. К растительным продуктам, богатым витамином К, относятся капуста, шпинат, тыква, зеленые томаты, арахисовое масло, ягоды рябины и т.д. 1 мг.

Витамины группы Е Известно, что токоферолы выполняют в организме две главные метаболические функции. Во-первых, они являются наиболее активными и,возможно, главными природными жирорастворимыми антиоксидантами:

разрушают наиболее реактивные формы кислорода и соответственно предохраняют от окисления полиненасыщенные жирные кислоты. Во-вторых, токоферолы играют специфическую, пока еще не полностью

раскрытую роль в обмене селена.

Растительные масла (подсолнечное, хлопковое, соевое, кукурузное и др.), а также салат, капуста и семена злаков; из продуктов животного происхождения витамин

Е содержится в мясе, сливочном масле, яичном желтке и др. 5 мг.

 

Гормоны.Общее понятие.

гормоны – вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желез внутренней секреции, поступающие в кровь и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции. Одной из удивительных особенностей живых организмов является их способность сохранять постоянство внутренней среды – гомеостаз – при помощи механизмов саморегуляции, в которых одно из главных мест принадлежит гормонам.

3 вида действ.гормонов: Эндокринной,паракринное, аутокринное.

Клетки мишени: Мембранные рецепторы,цитоплазматич,ядерные.

Классификация: Пептидные и белковые гормоны включают от 3 до 250 и более

аминокислотных остатков. Это гормоны гипоталамуса и гипофиза (тиролиберин, соматолиберин, соматостатин, гормон роста, кортикотропин, тиреотропин и др. – см. далее), а также гормоны поджелудочной железы (инсулин, глюкагон). Гормоны – производные аминокислот в основном

представлены производными аминокислоты тирозина. Это низкомолекулярные соединения адреналин и норадреналин, синтезирующиеся в мозговом веществе надпочечников, и гормоны щитовидной железы (тироксин и его производные). Гормоны 1-й и 2-й групп хорошо растворимы в воде. Гормоны стероидной природы представлены жирорастворимыми

гормонами коркового вещества надпочечников (кортикостероиды), половы-

ми гормонами (эстрогены и андрогены), а также гормональной формой витамина D. Эйкозаноиды, являющиеся производными полиненасыщенной жирной кислоты (арахидоновой), представлены тремя подклассами соединений: простагландины, тромбоксаны и лейкотриены. Эти нерастворимые в воде и нестабильные соединения оказывают свое действие на клетки, находящиеся вблизи их места синтеза.

 

Гормоны гопофиза и гипотал.

Гипоталам.:

1. Тиролиберин (Пиро-Глу–Гис–Про–NH2)

2. Гонадолиберин является декапептидом, состоящим из 10 аминокислот

в последовательности:

Пиро-Глу–Гис–Трп–Сер–Тир–Гли–Лей–Арг–Про–Гли-NН2 Концевая С-аминок