Ang mga coenzyme sa mga catalytic na reaksyon ay nagsasagawa ng transportasyon ng iba't ibang grupo ng mga atom, electron o proton. Ang mga coenzyme ay nagbubuklod sa mga enzyme:
mga covalent bond;
Ionic bond;
Hydrophobic na pakikipag-ugnayan, atbp.
Ang isang coenzyme ay maaaring maging isang coenzyme para sa ilang mga enzyme. Maraming mga coenzyme ay polyfunctional (eg NAD, PF). Ang pagtitiyak ng holoenzyme ay nakasalalay sa apoenzyme.
Ang lahat ng mga coenzymes ay nahahati sa dalawang malalaking grupo: bitamina at hindi bitamina.
Coenzymes ng likas na bitamina Mga derivatives ng mga bitamina o mga kemikal na pagbabago ng mga bitamina.
1 pangkat: thiamine – mga derivatives ng bitamina B1. Kabilang dito ang:
Thiamine monophosphate (TMF);
Thiamine diphosphate (TDF) o thiamine pyrophosphate (TPP) o cocarboxylase;
Thiamine triphosphate (TTP).
Ang TPP ay may pinakamalaking biological na kahalagahan. Kasama sa decarboxylase ng mga keto acid: PVC, a-ketoglutaric acid. Ang enzyme na ito ay pinapagana ang pag-aalis ng CO2.
Ang Cocarboxylase ay kasangkot sa reaksyon ng transketolase mula sa pentose phosphate cycle.
2 pangkat: flavin coenzymes, bitamina B2 derivatives. Kabilang dito ang:
- flavin mononucleotide (FMN);
- flavin adenine dinucleotide (FAD).
Ang Rebitol at isoaloxazine ay bumubuo ng bitamina B2. Ang bitamina B2 at ang natitirang phosphoric acid ay bumubuo ng FMN. Ang FMN ay pinagsama sa AMP upang bumuo ng FAD.
[kanin. ang isoaloxazine ring ay konektado sa rebitol, rebitol sa phosphoric acid, at phosphoric acid sa AMP]
Ang FAD at FMN ay mga coenzymes ng dehydrogenases. Ang mga enzyme na ito ay pinapagana ang pag-aalis ng hydrogen mula sa substrate, i.e. lumahok sa mga reaksyon ng oxidation-reduction. Halimbawa, SDH - succinate dehydrogenase - catalyzes ang pagbabago ng succinic to-yo sa fumaric. Ito ay isang enzyme na umaasa sa FAD. [kanin. COOH-CH 2 -CH 2 -COOH® (sa itaas ng arrow - LDH, sa ibaba - FAD at FADH 2) COOH-CH \u003d CH-COOH]. Ang mga flavin enzymes (flavin-dependent DGs) ay naglalaman ng FAD, na siyang pangunahing pinagmumulan ng mga proton at electron sa kanila. Sa panahon ng chem. reaksyon, ang FAD ay na-convert sa FADH 2 . Ang gumaganang bahagi ng FAD ay ang 2nd ring ng isoaloxazine; sa proseso ng chem. ang reaksyon ay ang pagdaragdag ng dalawang atomo ng hydrogen sa mga nitrogen at ang muling pagsasaayos ng mga dobleng bono sa mga singsing.
ikatlong pangkat: pantothenic coenzymes, bitamina B3 derivatives- pantothenic acid. Ang mga ito ay bahagi ng coenzyme A, HS-CoA. Ang coenzyme A na ito ay isang coenzyme ng acyltransferases, kung saan inililipat nito ang iba't ibang grupo mula sa isang molekula patungo sa isa pa.
ika-4 na pangkat: nicotinamide, derivatives ng bitamina PP - nicotinamide:
Mga Kinatawan:
Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD);
Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP).
Ang mga coenzymes NAD at NADP ay mga coenzymes ng dehydrogenases (NADP-dependent enzymes), tulad ng malate DG, isocitrate DG, lactate DG. Nakikilahok sila sa mga proseso ng dehydrogenation at sa mga reaksyon ng redox. Sa kasong ito, nagdaragdag ang NAD ng dalawang proton at dalawang electron, at nabuo ang NADH2.
kanin. working group ng NAD at NADP: isang larawan ng bitamina PP, kung saan ang isang atom H ay nakakabit at bilang isang resulta ng muling pagsasaayos ng mga double bond ay nangyayari. Isang bagong configuration ng bitamina PP + H + ang iginuhit]
ika-5 pangkat: pyridoxine, derivatives ng bitamina B6. [kanin. pyridoxal. Pyridoxal + phosphoric acid = pyridoxal phosphate]
- pyridoxine;
- pyridoxal;
- pyridoxamine.
Ang mga form na ito ay interconvert sa proseso ng mga reaksyon. Kapag ang pyridoxal ay tumutugon sa phosphoric acid, ang pyridoxal phosphate (PP) ay nakuha.
Ang PF ay isang coenzyme ng aminotransferases, nagsasagawa ng paglipat ng amino group mula sa AA sa keto acid - ang reaksyon transaminasyon. Gayundin, ang mga derivatives ng bitamina B6 ay kasama bilang mga coenzymes sa komposisyon ng AA decarboxylase.
Coenzymes ng hindi-bitamina kalikasan- mga sangkap na nabuo sa proseso ng metabolismo.
1) Nucleotides– UTP, UDP, TTF, atbp. Ang UDP-glucose ay pumapasok sa synthesis ng glycogen. Ang UDP-hyaluronic acid ay ginagamit upang neutralisahin ang iba't ibang mga sangkap sa mga transverse reactions (glucouronyl transferase).
2) Mga derivative ng porphyrin(heme): catalase, peroxidase, cytochromes, atbp.
3) Mga peptide. Ang Glutathione ay isang tripeptide (GLU-CIS-GLI), ito ay kasangkot sa o-in na mga reaksyon, ay isang coenzyme ng oxidoreductases (glutathione peroxidase, glutathione reductase). 2GSH "(sa itaas ng arrow 2H) G-S-S-G. Ang GSH ay ang pinababang anyo ng glutathione, habang ang G-S-S-G ay ang na-oxidized na anyo.
4) mga ion ng metal, halimbawa, ang Zn 2+ ay bahagi ng enzyme AlDH (alcohol dehydrogenase), Cu 2+ - amylase, Mg 2+ - ATPase (halimbawa, myosin ATPase).
Maaaring lumahok sa:
Attachment ng substrate complex ng enzyme;
sa catalysis;
Pagpapatatag ng pinakamainam na conform ng aktibong site ng enzyme;
Pagpapatatag ng istraktura ng quaternary.
Mga pinagmumulan
Ang isang sapat na halaga ay naglalaman ng mga produkto ng karne, atay, bato, mga produkto ng pagawaan ng gatas, lebadura. Ang bitamina ay ginawa din ng bituka bacteria.
pang-araw-araw na pangangailangan
Istruktura
Naglalaman ang Riboflavin flavin- isoalloxazine ring na may mga substituents (nitrogenous base) at alkohol ribitol.
Ang istraktura ng bitamina B 2
Ang mga coenzymatic form ng bitamina ay naglalaman din ng alinman sa phosphoric acid - flavin mononucleotide(FMN), o phosphoric acid, na nauugnay din sa AMP - flavin adenine dinucleotide.
Ang istraktura ng mga oxidized na anyo ng FAD at FMN
Metabolismo
Sa bituka, ang riboflavin ay inilabas mula sa dietary FMN at FAD at kumakalat sa dugo. Ang FMN at FAD ay muling nabuo sa mucosa ng bituka at iba pang mga tisyu.
Mga pag-andar ng biochemical
Coenzyme oxidoreductase - nagbibigay ng transportasyon 2 mga atomo hydrogen sa redox reactions.
Ang mekanismo ng pakikilahok ng flavin coenzyme sa biochemical reaksyon
1. Dehydrogenases ng metabolismo ng enerhiya- pyruvate dehydrogenase (pyruvic acid oxidation), α-ketoglutarate dehydrogenase at succinate dehydrogenase (tricarboxylic acid cycle), acyl-SCoA dehydrogenase (fatty acid oxidation), mitochondrial α-glycerol phosphate dehydrogenase (shuttle system).
Isang halimbawa ng reaksyon ng dehydrogenase na kinasasangkutan ng FAD
2. mga oxidase, oxidizing substrates na may partisipasyon ng molecular oxygen. Halimbawa, direktang oxidative deamination ng mga amino acid o ang neutralisasyon ng biogenic amines (histamine, GABA).
Isang halimbawa ng reaksyon ng oxidase na kinasasangkutan ng FAD
(neutralisasyon ng biogenic amines)
Hypovitaminosis B2
Dahilan
Mga kakulangan sa nutrisyon, pag-iimbak ng pagkain sa liwanag, phototherapy, alkoholismo at mga sakit sa gastrointestinal.
Klinikal na larawan
Una sa lahat, ang mga highly aerobic tissue ay nagdurusa - ang epithelium ng balat at mauhog na lamad. Lumilitaw bilang pagkatuyo oral cavity, labi at kornea; cheilosis, ibig sabihin. mga bitak sa mga sulok ng bibig at sa mga labi ("jamming"), glossitis(magenta na dila), pagbabalat ng balat sa rehiyon ng nasolabial triangle, scrotum, tainga at leeg, conjunctivitis at blepharitis.
Ang pagkatuyo ng conjunctiva at pamamaga nito ay humantong sa isang compensatory na pagtaas sa daloy ng dugo sa lugar na ito at isang pagpapabuti sa supply ng oxygen nito, na nagpapakita ng sarili bilang corneal vascularization.
Antibitamina B 2
1. Akrikhin(atebrin) - pinipigilan ang paggana ng riboflavin sa protozoa. Ginagamit sa paggamot ng malaria, leishmaniasis ng balat, trichomoniasis, helminthiases (giardiasis, teniidosis).
2. Megafen- inhibits ang pagbuo ng FAD sa nervous tissue, ay ginagamit bilang isang sedative.
3. Toxoflavin ay isang mapagkumpitensyang inhibitor ng flavin dehydrogenases.
Mga form ng dosis
Libreng riboflavin, FMN at FAD (mga anyo ng coenzyme).
Ang transportasyon ng mga electron at proton na may mataas na enerhiya mula sa na-oxidized na substrate patungo sa oxygen ay isinasagawa ng isang sistema na binubuo ng mga redox enzyme na naisalokal sa panloob na lamad ng mitochondria. Kasama sa sistemang ito ang:
Pyridine dehydrogenases, kung saan ang NAD (nicotinamide adenine dinucleotide) o NADP (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) ay kumikilos bilang mga coenzymes;
Flavin dehydrogenases (flavin enzymes), ang papel ng hindi protina na bahagi nito ay ginagampanan ng FAD (flavin adenine dinucleotide) o FMN (flavin mononucleotide);
Ubiquinone (coenzyme Q);
Mga cytochrome.
Pyridine dehydrogenases. Ang istraktura ng NAD at NADP ay ipinapakita sa fig. apat.
Nicotinamide adenine- Nicotinamide adenine-
dinucleotide (NAD) nucleotide phosphate (NADP)
kanin. 4. Istraktura ng NAD at NADP
Ang NAD at NADP ay mga dinucleotide, ang mga nucleotide na kung saan ay naka-link sa pamamagitan ng isang pyrophosphate bond (sa pamamagitan ng dalawang interconnected phosphoric acid residues). Ang isang nucleotide ay naglalaman ng isang amide nikotinic acid(bitamina PP), isa pang nucleotide ay kinakatawan ng adenylic acid. Ang molekula ng NADP ay may karagdagang phosphoric acid residue na nakakabit sa pangalawang carbon atom ng ribose na nakagapos sa adenylic acid.
Ang NAD at NADP ay mga coenzymes ng isang malaking bilang ng mga dehydrogenases na tiyak para sa iba't ibang mga substrate ng oksihenasyon. Ang koneksyon sa pagitan ng mga ito at ang bahagi ng protina ay marupok, sila ay pinagsama lamang nang direkta sa sandali ng reaksyon.
Ang ilang mga pyridine dehydrogenases ay naisalokal sa mitochondrial matrix. Ang NAD-dependent dehydrogenases ay naglilipat ng mga electron at proton sa respiratory chain, ang NADP-dependent dehydrogenases ay nagsisilbing pinagmumulan ng pagbabawas ng katumbas para sa biosynthesis reactions
Ang aktibong bahagi ng NAD at NADP ay bitamina PP. Kapag nakikipag-ugnayan sa isang pinababang substrate, ang pyridine ring ng bitamina PP ay nagbubuklod sa dalawang electron at isang proton, habang ang pangalawang proton ay nananatili sa daluyan (Larawan 5).
kanin. 5. Oksihenasyon ng substrate sa pamamagitan ng pyridine dehydrogenases
mga enzyme ng flavin. Hindi tulad ng NAD at NADP, ang mga prosthetic na grupo ng flavin enzymes (FAD at FMN) ay malakas na nauugnay sa bahagi ng protina. Ang parehong prosthetic na grupo ay naglalaman ng metabolically aktibong anyo riboflavin (bitamina B 2), kung saan idinagdag ang mga atomo ng hydrogen sa proseso ng kanilang pagbawi (Larawan 6).
kanin. 6. Oxidation ng mga substrate ng aktibong bahagi (bitamina B 2) ng prosthetic group ng flavin enzymes
Ang dehydrogenase na umaasa sa FMN ay kumikilos bilang isang intermediate na electron at proton carrier sa pagitan ng NAD at ubiquinone; ay isang direktang kalahok sa respiratory chain.
Ubiquinone (coenzyme Q). Ang Ubiquinone ay isang benzoquinone derivative na may mahabang side chain. Ang istraktura nito ay ipinapakita sa Fig.7. 
kanin. 7. Ang istraktura ng coenzyme Q (ubiquinone)
Ang Coenzyme Q ay gumaganap ng papel na isang intermediate carrier ng mga electron at proton sa respiratory chain, na direktang nag-oxidize ng flavin enzymes. Ang lugar ng pagkakabit ng mga proton at electron ay ang mga atomo ng oxygen sa singsing ng benzoquinone (Larawan 8):
kanin. 8. Mekanismo ng paglilipat ng proton sa pamamagitan ng molekula ng coenzyme Q (ubiquin).
Mga cytochrome. Ang mga cytochrome ay nabibilang sa klase ng chromoproteins. Naglalaman ang mga ito ng iron-containing heme, katulad ng istraktura sa heme ng hemoglobin. Ang iba't ibang cytochromes ay naiiba sa istraktura ng mga side chain sa heme na istraktura, ang istraktura ng mga bahagi ng protina, at ang paraan ng heme ay konektado sa bahagi ng protina. Ang function ng cytochromes ay nauugnay sa paglipat ng mga electron mula sa ubiquinone patungo sa oxygen. Ang mga ito ay naisalokal sa respiratory chain sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod:
Sipi b → quote c 1 → quote c → quote aa 3
Ang cytochromes b, c 1 at c ay gumaganap ng function ng intermediate electron carriers, at ang complex ng cytochromes a at a 3, na tinatawag na cytochrome oxidase, ay isang terminal respiratory enzyme na direktang nakikipag-ugnayan sa oxygen. Ang complex na ito ay binubuo ng anim na subunits, bawat isa ay naglalaman ng isang heme group at isang tansong atom. Dalawa sa anim na subunit ang bumubuo sa cytochrome a, at ang iba pang apat ay bumubuo ng cytochrome a 3.
Ang paglipat ng mga electron sa pamamagitan ng cytochromes ay direktang nauugnay sa pagkakaroon ng mga iron ions sa kanilang komposisyon. Ang oxidized form ng cytochromes ay naglalaman ng Fe 3+ . Ang pagtanggap ng mga electron mula sa ubiquinone o isa pang cytochrome, ang Fe 3+ ay napupunta sa isang pinababang estado (Fe 2+), at sa pamamagitan ng paglilipat ng mga electron sa isa pang cytochrome o oxygen, ang Fe 2+ ay muling napupunta sa isang oxidized na estado (F 3+).
Ang oxygen, na tumatanggap ng mga electron mula sa cytochrome oxidase, ay napupunta sa isang aktibong (ionized) na estado, pagkatapos ay tumatanggap ng dalawang proton mula sa kapaligiran. Ang resulta ay isang molekula ng tubig.
Sa eskematiko, ang sistema ng paglilipat ng mga electron at proton sa kahabaan ng respiratory chain ay maaaring katawanin sa sumusunod na paraan(Larawan 9):
kanin. 9. Pagkakasunod-sunod ng pag-aayos ng mga electron at proton carrier sa respiratory chain
Enzyme Protein na bahagi (apoenzyme) Non-protein na bahagi (cofactor) inorganic ion coenzymes prosthetic groups apoenzyme + cofactor = holoenzyme
Ang papel na ginagampanan ng mga cofactor ay maaaring gampanan ng iba't ibang mga sangkap - mula sa simpleng mga inorganic na ion hanggang sa kumplikadong mga organikong molekula; sa ilang mga kaso sila ay nananatiling hindi nagbabago sa dulo ng reaksyon, sa iba sila ay muling nabuo bilang isang resulta ng isa o isa pang kasunod na proseso.
Kung ang cofactor ay ipinakita bilang isang organikong molekula (ang ilan sa mga molekula na ito ay malapit sa mga bitamina), kung gayon ang huli ay maaaring malakas na nauugnay sa enzyme (sa kasong ito ito ay tinatawag na isang prosthetic group) o mahina na nauugnay dito (kung saan ang kaso ito ay tinatawag na coenzyme).
Mga inorganic na ion (mga enzyme activator)
Pinipilit ng mga ion ang mga molekula ng enzyme o substrate sa isang hugis na nagtataguyod ng pagbuo ng isang E-S complex. Pinapataas nito ang mga pagkakataon na ang enzyme at ang substrate ay aktwal na gumanti sa isa't isa, at, dahil dito, ang rate ng reaksyon na na-catalyze ng enzyme na ito ay tumataas din.
Halimbawa. Ang aktibidad ng salivary amylase ay nadagdagan sa pagkakaroon ng mga chloride ions.
Mga pangkat ng prostetik (fad, fmn, biotin, heme)
Ang organikong molekula na ito ay nasa isang posisyon kung saan maaari itong epektibong mag-ambag sa catalytic function ng enzyme nito.
Halimbawa 1 Ang flavin adenine dinucleotide (FAD) ay naglalaman ng riboflavin (bitamina B 2 ), na siyang bahagi ng hydrogen acceptor ng molekula nito. Ang pag-andar ng FAD ay nauugnay sa mga oxidative pathway ng cell, lalo na sa proseso ng paghinga, kung saan ang FAD ay gumaganap ng papel ng isa sa mga carrier sa respiratory chain:
Pangwakas na resulta: Ang 2H ay inilipat sa A at B. Ang holoenzyme ay gumaganap bilang isang link sa pagitan ng A at B.
kanin. 8 Bitamina bilang isang bahagi ng isang prosthetic group (ang istraktura ng FAD - flavinadenine dinucleotide ay ipinapakita).
Halimbawa 2 Ang Heme ay isang grupong prosthetic na naglalaman ng bakal. Ang molekula nito ay may anyo ng isang patag na singsing, sa gitna kung saan mayroong isang atom na bakal (isang singsing na porphyrin, katulad ng sa kloropila). Ang Heme ay gumaganap ng maraming biologically mahalagang function sa katawan. Paglilipat ng elektron. Bilang isang prosthetic na grupo ng mga cytochrome, ang heme ay gumaganap bilang isang electron carrier. Sa pamamagitan ng paglakip ng mga electron, ang iron ay nababawasan sa Fe(II), at sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga ito, ito ay na-oxidize sa Fe(III). Ang heme, samakatuwid, ay nakikilahok sa mga reaksyon ng redox dahil sa nababaligtad na mga pagbabago sa valence ng iron. Paglipat ng oxygen. Ang Hemoglobin at myoglobin ay dalawang protina na naglalaman ng heme na nagdadala ng oxygen. Ang bakal ay nasa kanila sa isang pinababang anyo. catalytic function. Ang heme ay isang bahagi ng mga catalases at peroxidases na nagpapagana sa pagkasira ng hydrogen peroxide at tubig.
Coenzymes (nad, nadp, coenzyme a, atp)
Halimbawa. Ang Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD), isang derivative ng nicotinic acid, ay maaaring umiral sa parehong oxidizing at reducing form. Sa oxidative form, ginagampanan ng NAD ang papel ng isang hydrogen acceptor sa panahon ng catalysis:
Narito ang E 1 at E 2 ay dalawang magkaibang dehydrogenases. Pangwakas na resulta: Ang 2H ay inilipat mula A hanggang B. Dito, gumaganap ang isang coenzyme bilang isang link sa pagitan ng dalawang magkaibang sistema ng enzyme E 1 at E 2 .
kanin. 9 Bitamina bilang bahagi ng isang coenzyme (ipinapakita ang mga istruktura ng NAD, NADP at ATP).
Mga pag-andar ng biochemical
Transport ng hydride ions H– (hydrogen atom at electron) sa redox reactions
Dahil sa paglipat ng hydride ion, ang bitamina ay nagbibigay ng mga sumusunod na gawain:
1. Metabolismo ng mga protina, taba at carbohydrates. Dahil ang NAD at NADP ay nagsisilbing coenzymes para sa karamihan ng mga dehydrogenases, sila ay kasangkot sa mga reaksyon
- sa synthesis at oksihenasyon ng mga fatty acid,
- sa synthesis ng kolesterol
- metabolismo ng glutamic acid at iba pang mga amino acid,
- metabolismo ng karbohidrat: pentose phosphate pathway, glycolysis,
- oxidative decarboxylation ng pyruvic acid,
- siklo ng tricarboxylic acid.
2. Gumaganap ang NADH regulasyon function, dahil ito ay isang inhibitor ng ilang mga reaksyon ng oksihenasyon, halimbawa, sa tricarboxylic acid cycle.
3. Proteksyon ng namamana na impormasyon– Ang NAD ay isang substrate ng poly-ADP-ribosylation sa proseso ng cross-linking ng mga chromosome break at DNA repair, na nagpapabagal sa necrobiosis at cell apoptosis.
4. Proteksyon ng libreng radikal– Ang NADPH ay isang kinakailangang bahagi ng antioxidant system ng cell.
5. Ang NADPH ay kasangkot sa mga reaksyon ng resynthesis ng tetrahydrofolic acid mula sa dihydrofolic acid, halimbawa, pagkatapos ng synthesis ng thymidyl monophosphate.
Hypovitaminosis
Dahilan
Kakulangan sa nutrisyon ng niacin at tryptophan. Hartnup syndrome.
Klinikal na larawan
Ipinakikita ng sakit na pellagra (Italyano: pelle agra - magaspang na balat). Lumilitaw bilang tatlong D syndrome:
- dementia(nervous at mental disorder, demensya),
- dermatitis(photodermatitis),
- pagtatae(kahinaan, hindi pagkatunaw ng pagkain, pagkawala ng gana).
Kung hindi ginagamot, ang sakit ay nakamamatay. Sa mga batang may hypovitaminosis, ang paglago, pagbaba ng timbang, at anemia ay sinusunod.
Antivitamins
Ang Ftivazide, Tubazid, Niazid ay mga gamot na ginagamit upang gamutin ang tuberculosis.
Mga form ng dosis
Nicotinamide at nicotinic acid.
Bitamina B5 (pantothenic acid)
Mga pinagmumulan
Anumang pagkain, lalo na ang mga munggo, lebadura, mga produktong hayop.
pang-araw-araw na pangangailangan
Istruktura
Ang bitamina ay umiiral lamang sa anyo ng pantothenic acid, naglalaman ito ng β-alanine at pantoic acid (2,4-dihydroxy-3,3-dimethylbutyric).
> 
Ang istraktura ng pantothenic acid
Ang mga anyo ng coenzyme nito ay coenzyme A(coenzyme A, HS-CoA) at 4-phosphopantetheine.
Ang istraktura ng coenzyme form ng bitamina B5 - coenzyme A
Mga pag-andar ng biochemical
Coenzyme form ng bitamina coenzyme A ay hindi malakas na nauugnay sa anumang enzyme, ito ay gumagalaw sa pagitan ng iba't ibang mga enzyme, na nagbibigay paglipat ni acyl(kabilang ang acetyl) mga pangkat:
- sa mga reaksyon ng oksihenasyon ng enerhiya ng glucose at amino acid radical, halimbawa, sa gawain ng pyruvate dehydrogenase, α-ketoglutarate dehydrogenase enzymes sa tricarboxylic acid cycle),
- bilang tagadala ng mga pangkat ng acyl sa oksihenasyon ng mga fatty acid at sa mga reaksyon ng synthesis ng fatty acid
- sa mga reaksyon ng synthesis ng acetylcholine at glycosaminoglycans, pagbuo ng hippuric acid at apdo acids.
Hypovitaminosis
Dahilan
Kakulangan sa nutrisyon.
Klinikal na larawan
Lumilitaw ito sa anyo pediolalgia(erythromelalgia) - pinsala sa maliliit na arterya ng malalayong bahagi mas mababang paa't kamay, ang sintomas ay nasusunog sa paa. Sa eksperimento, ang pag-abo ng buhok, balat at mga sugat sa gastrointestinal tract, mga dysfunction sistema ng nerbiyos, adrenal dystrophy, liver steatosis, kawalang-interes, depresyon, panghihina ng kalamnan, kombulsyon.
Ngunit dahil ang bitamina ay matatagpuan sa lahat ng mga pagkain, ang hypovitaminosis ay napakabihirang.
Mga form ng dosis
Calcium pantothenate, coenzyme A.
Bitamina B6 (pyridoxine, anti-dermatitis)
Mga pinagmumulan
Ang bitamina ay mayaman sa mga cereal, munggo, lebadura, atay, bato, karne, at na-synthesize din ng bituka na bakterya.
pang-araw-araw na pangangailangan
Istruktura
Ang bitamina ay umiiral sa anyo ng pyridoxine. Ang mga anyo ng coenzyme nito ay pyridoxal phosphate at pyridoxamine phosphate.
Kaugnay na impormasyon:
Paghahanap sa site:
Structural formula ng mga sangkap
Ano ang pormula sa istruktura
Mayroon itong dalawang uri: planar (2D) at spatial (3D) (Fig. 1).
Ang istraktura ng mga oxidized na anyo ng NAD at NADP
Ang mga intramolecular bond sa representasyon ng pormula ng istruktura ay karaniwang tinutukoy ng mga gitling (stroke).
kanin. 1. Structural formula ethyl alcohol: a) planar; b) spatial.
Ang mga formula ng istruktura ng eroplano ay maaaring ilarawan sa iba't ibang paraan.
Ang isang maikling graphic formula ay nakikilala kung saan ang mga bono ng mga atom na may hydrogen ay hindi ipinahiwatig:
CH3-CH2-OH(ethanol);
ang skeletal graphic formula, na kadalasang ginagamit kapag inilalarawan ang istraktura ng mga organikong compound, hindi lamang nito ipinapahiwatig ang mga bono ng carbon na may hydrogen, ngunit hindi rin nagpapahiwatig ng mga bono na nagkokonekta sa mga carbon atom sa bawat isa at iba pang mga atomo:
para sa mga organikong compound ng aromatic series, ginagamit ang mga espesyal na pormula sa istruktura na naglalarawan ng singsing ng benzene sa anyo ng isang heksagono:
Mga halimbawa ng paglutas ng problema
Adenosine triphosphoric acid (ATP) - isang unibersal na mapagkukunan at pangunahing nagtitipon ng enerhiya sa mga buhay na selula. Ang ATP ay matatagpuan sa lahat ng mga selula ng halaman at hayop. Ang halaga ng ATP ay nasa average na 0.04% (ng hilaw na masa ng cell), ang pinakamalaking bilang Ang ATP (0.2-0.5%) ay matatagpuan sa mga kalamnan ng kalansay.
Sa cell, ang molekula ng ATP ay natupok sa loob ng isang minuto pagkatapos ng pagbuo nito. Sa mga tao, isang halaga ng ATP na katumbas ng timbang ng katawan ay nabuo at nawasak tuwing 24 na oras..
Ang ATP ay isang mononucleotide na binubuo ng isang nitrogenous base (adenine), ribose, at tatlong residue ng phosphoric acid. Dahil ang ATP ay naglalaman ng hindi isa, ngunit tatlong phosphoric acid residues, ito ay kabilang sa ribonucleoside triphosphate.
Para sa karamihan ng mga uri ng trabaho na nagaganap sa mga cell, ang enerhiya ng ATP hydrolysis ay ginagamit.
Kasabay nito, kapag ang terminal residue ng phosphoric acid ay natanggal, ang ATP ay pumasa sa ADP (adenosine diphosphoric acid), kapag ang pangalawang phosphoric acid residue ay natanggal, sa AMP (adenosine monophosphoric acid).
Ang libreng enerhiya na ani mula sa pag-aalis ng parehong terminal at pangalawang phosphoric acid residues ay humigit-kumulang 30.6 kJ/mol. Ang cleavage ng ikatlong pangkat ng pospeyt ay sinamahan ng paglabas ng 13.8 kJ/mol lamang.
Ang mga bono sa pagitan ng terminal at ang pangalawa, pangalawa at unang nalalabi ng phosphoric acid ay tinatawag macroergic(mataas na enerhiya).
Ang mga reserbang ATP ay patuloy na pinupunan.
biological function.
Sa mga selula ng lahat ng mga organismo, ang ATP synthesis ay nangyayari sa proseso phosphorylation, i.e. pagdaragdag ng phosphoric acid sa ADP. Ang phosphorylation ay nangyayari na may iba't ibang intensity sa panahon ng paghinga (mitochondria), glycolysis (cytoplasm), photosynthesis (chloroplasts).
Ang ATP ay ang pangunahing link sa pagitan ng mga proseso na sinamahan ng pagpapalabas at akumulasyon ng enerhiya, at mga proseso na nangangailangan ng enerhiya.
Bilang karagdagan, ang ATP, kasama ang iba pang ribonucleoside triphosphate (GTP, CTP, UTP), ay isang substrate para sa RNA synthesis.
Bilang karagdagan sa ATP, mayroong iba pang mga molekula na may macroergic bond - UTP (uridine triphosphoric acid), GTP (guanosine triphosphoric acid), CTP (cytidine triphosphoric acid), ang enerhiya na ginagamit para sa biosynthesis ng protina (GTP), polysaccharides (UTP). ), phospholipids (CTP). Ngunit lahat ng mga ito ay nabuo dahil sa enerhiya ng ATP.
Bilang karagdagan sa mga mononucleotides, ang isang mahalagang papel sa metabolic reaksyon ay nilalaro ng mga dinucleotides (NAD+, NADP+, FAD), na kabilang sa pangkat ng mga coenzymes (mga organikong molekula na nananatiling nakikipag-ugnayan sa enzyme lamang sa panahon ng reaksyon).
Ang NAD + (nicotinamide adenine dinucleotide), NADP + (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) ay mga dinucleotide na naglalaman ng dalawang nitrogenous base - adenine at nicotinic acid amide - isang derivative ng bitamina PP), dalawang ribose residues at dalawang phosphoric acid residues (Fig.). Kung ang ATP ay isang unibersal na mapagkukunan ng enerhiya, kung gayon Ang NAD+ at NADP+ ay mga universal acceptor, at ang kanilang mga naibalik na anyo - NADH at NADPH – mga unibersal na donor katumbas ng pagbabawas (dalawang electron at isang proton).
Ang nitrogen atom, na bahagi ng nicotinic acid amide residue, ay tetravalent at nagdadala ng positibong singil ( OVER+). Ang nitrogenous base na ito ay madaling tumatanggap ng dalawang electron at isang proton (i.e.
ay naibalik) sa mga reaksyong iyon kung saan, kasama ang pakikilahok ng mga dehydrogenase enzymes, dalawang hydrogen atoms ang nahiwalay mula sa substrate (ang pangalawang proton ay napupunta sa solusyon):
Substrate-H2 + NAD+ Substrate + NADH + H+
Sa reverse reactions, enzymes, oxidizing NADH o NADPH, ibalik ang mga substrate sa pamamagitan ng paglakip ng mga atomo ng hydrogen sa kanila (ang pangalawang proton ay nagmumula sa solusyon).
FAD - flavin adenine dinucleotide- isang derivative ng bitamina B2 (riboflavin) ay isa ring cofactor para sa mga dehydrogenases, ngunit FAD nakakabit ng dalawang proton at dalawang electron, bumabawi sa FADH2.
⇐ Nakaraan1234567
Nucleoside cyclophosphates (cAMP at cGMP) bilang pangalawang tagapamagitan sa regulasyon ng metabolismo ng cell.
Ang mga nucleoside cyclophosphate ay mga nucleotide kung saan ang isang molekula ng phosphoric acid ay sabay-sabay na nag-esterify ng dalawang hydroxyl group ng nalalabi na carbohydrate.
Halos lahat ng mga cell ay naglalaman ng dalawang nucleoside cyclophosphate, adenosine-3',5'-cyclophosphate (cAMP) at guanosine-3',5'-cyclophosphate (cGMP). Sila ay pangalawang tagapamagitan(mga mensahero) sa pagpapadala ng hormonal signal sa cell.
6. Istraktura ng dinucleotides: FAD, NAD+, ang phosphate NADP+ nito.
Ang kanilang pakikilahok sa mga reaksyon ng redox.
Ang pinakamahalagang kinatawan ng pangkat na ito ng mga compound ay ang nicotinamide adenine dinucleotide (NAD, o NAD sa panitikang Ruso) at ang pospeyt nito (NADP, o NADP). Ang mga compound na ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel bilang coenzymes sa maraming redox reaksyon.
Alinsunod dito, maaari silang umiral pareho sa oxidized (NAD+, NADP+) at nabawasan (NADH, NADPH) na mga form.
Ang structural fragment ng NAD+ at NADP+ ay isang nicotinamide residue sa anyo ng isang pyridinium cation. Sa komposisyon ng NADH at NADPH, ang fragment na ito ay na-convert sa isang 1,4-dihydropyridine residue.
Sa panahon ng biological dehydrogenation, ang substrate ay nawawalan ng dalawang hydrogen atoms, i.e.
dalawang proton at dalawang electron (2H+, 2e) o isang proton at isang hydride ion (H+ at H-). Ang coenzyme NAD+ ay karaniwang itinuturing bilang isang acceptor ng hydride ion H- (bagaman hindi pa tiyak kung ang paglipat ng isang hydrogen atom sa coenzyme na ito ay nangyayari nang sabay-sabay sa paglipat ng isang electron o ang mga prosesong ito ay nagpapatuloy nang hiwalay).
Bilang resulta ng pagbawas sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang hydride ion sa NAD+, ang pyridinium ring ay na-convert sa isang 1,4-dihydropyridine fragment.
Ang prosesong ito ay nababaligtad.
Sa reaksyon ng oksihenasyon, ang aromatic pyridine ring ay na-convert sa non-aromatic 1,4-dihydropyridine ring. Dahil sa pagkawala ng aromaticity, tumataas ang enerhiya ng NADH kumpara sa NAD+. Sa ganitong paraan, ang NADH ay nag-iimbak ng enerhiya, na pagkatapos ay natupok sa iba pang mga biochemical na proseso na nangangailangan ng mga gastos sa enerhiya.
Ang karaniwang mga halimbawa ng mga biochemical na reaksyon na kinasasangkutan ng NAD+ ay ang oksihenasyon ng mga grupo ng alkohol sa mga grupo ng aldehyde (halimbawa, ang conversion ng ethanol sa ethanal), at sa paglahok ng NADH, ang pagbawas ng mga carbonyl group sa mga grupo ng alkohol (ang conversion ng pyruvic acid sa lactic acid).
Ang reaksyon ng oksihenasyon ng ethanol na may pakikilahok ng coenzyme NAD +:
Sa panahon ng oksihenasyon, ang substrate ay nawawalan ng dalawang hydrogen atoms, i.e.
dalawang proton at dalawang electron. Ang coenzyme NAD +, na nakatanggap ng dalawang electron at isang proton, ay nabawasan sa NADH, habang ang aromaticity ay nilabag. Ang reaksyong ito ay nababaligtad.
Kapag ang oxidized form ng coenzyme ay pumasa sa pinababang anyo, ang akumulasyon ng enerhiya na inilabas sa panahon ng oksihenasyon ng substrate ay nangyayari. Ang enerhiya na naipon ng pinababang anyo ay ginugugol sa ibang mga prosesong endergonic na kinasasangkutan ng mga coenzyme na ito.
FAD - flavin adenine dinucleotide- isang coenzyme na nakikibahagi sa maraming proseso ng redox biochemical.
Ang FAD ay umiiral sa dalawang anyo - na-oxidized at nabawasan, ang biochemical function nito, bilang panuntunan, ay ang paglipat sa pagitan ng mga form na ito.
Ang FAD ay maaaring bawasan sa FADH2 sa pamamagitan ng pagtanggap ng dalawang hydrogen atoms. 
Ang molekula ng FADH2 ay isang carrier ng enerhiya, at ang pinababang coenzyme ay maaaring gamitin bilang isang substrate sa reaksyon ng oxidative phosphorylation sa mitochondria.
Ang molekula ng FADH2 ay na-oxidize sa FAD, na may paglabas ng katumbas ng enerhiya (naka-imbak sa anyo) sa dalawang moles ng ATP.
Ang pangunahing pinagmumulan ng pinababang FAD sa eukaryotes ay ang Krebs cycle at lipid β-oxidation. Sa Krebs cycle, ang FAD ay ang prosthetic group ng enzyme succinate dehydrogenase, na nag-oxidize ng succinate hanggang fumarate; sa β-lipid oxidation, ang FAD ay ang coenzyme ng acyl-CoA dehydrogenase.
Ang FAD ay nabuo mula sa riboflavin, maraming mga oxidoreductases na tinatawag na flavoprotein ang gumagamit ng FAD bilang isang prosthetic na grupo sa mga reaksyon ng paglilipat ng elektron upang gawin ang kanilang trabaho.
Pangunahing istraktura ng mga nucleic acid: komposisyon ng nucleotide ng RNA at DNA, phosphodiester bond. Hydrolysis ng mga nucleic acid.
Sa mga polynucleotide chain, ang mga nucleotide unit ay naka-link sa pamamagitan ng isang phosphate group. Ang grupo ng pospeyt ay bumubuo ng dalawang ester bond: na may C-3' ng nauna at C-5' ng kasunod na mga yunit ng nucleotide (Fig. 1). Ang backbone ng chain ay binubuo ng mga alternating pentose at phosphate residues, at ang heterocyclic base ay mga "pendant" na grupo na nakakabit sa pentose residues.
Ang nucleotide na may libreng 5'-OH na grupo ay tinatawag na 5'-terminal, at ang nucleotide na may libreng 3'-OH na grupo ay tinatawag na 3'-terminal.
kanin. isa. Pangkalahatang prinsipyo mga istruktura ng isang polynucleotide chain
Ipinapakita ng Figure 2 ang istraktura ng isang arbitrary na seksyon ng DNA chain, na kinabibilangan ng apat na nucleic base. Madaling isipin kung gaano karaming mga kumbinasyon ang maaaring makuha sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng pagkakasunud-sunod ng apat na nalalabi sa nucleotide.
Ang prinsipyo ng pagbuo ng isang kadena ng RNA ay kapareho ng sa DNA, na may dalawang pagbubukod: Ang D-ribose ay nagsisilbing pentose residue sa RNA, at hindi thymine, ngunit ang uracil ay ginagamit sa hanay ng mga heterocyclic na base.
Ang pangunahing istraktura ng mga nucleic acid ay tinutukoy ng pagkakasunud-sunod ng mga yunit ng nucleotide na naka-link ng mga covalent bond sa isang tuluy-tuloy na polynucleotide chain.
Para sa kaginhawaan ng pagsulat ng pangunahing istraktura, mayroong ilang mga paraan ng mga pagdadaglat.
Ang isa ay ang paggamit ng naunang ibinigay na mga pinaikling pangalan para sa mga nucleoside. Halimbawa, ipinapakita sa Fig. 2 DNA strand fragment ay maaaring isulat bilang d(ApCpGpTp…) o d(A-C-G-T…). Kadalasan ang letrang d ay tinanggal kung ito ay malinaw na pinag-uusapan natin ang tungkol sa DNA.
7. Ang istraktura ng enzyme.
Pangunahing istraktura ng isang segment ng isang DNA chain
Ang isang mahalagang katangian ng mga nucleic acid ay ang komposisyon ng nucleotide, ibig sabihin, ang set at quantitative ratio ng mga bahagi ng nucleotide. Ang komposisyon ng nucleotide ay itinatag, bilang panuntunan, sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga produkto ng hydrolytic cleavage ng mga nucleic acid.
Ang DNA at RNA ay naiiba sa kanilang pag-uugali sa ilalim ng mga kondisyon ng alkaline at acid hydrolysis.
Ang DNA ay lumalaban sa hydrolysis alkalina na kapaligiran. Ang mga RNA ay madaling ma-hydrolyzed sa ilalim ng banayad na mga kondisyon sa isang alkaline na medium hanggang sa mga nucleotides, na, sa turn, ay may kakayahang magtanggal ng isang phosphoric acid residue sa isang alkaline medium upang bumuo ng mga nucleoside. Ang mga nucleoside sa isang acidic na kapaligiran ay hydrolyzed sa heterocyclic base at carbohydrates.
Ang konsepto ng pangalawang istraktura ng DNA. Complementarity ng mga nucleic base. Mga bono ng hydrogen sa komplementaryong pares ng nucleic base.
Sa ilalim ng pangalawang istraktura ay maunawaan ang spatial na organisasyon ng polynucleotide chain.
Ayon sa modelong Watson-Crick, ang molekula ng DNA ay binubuo ng dalawang polynucleotide chain, kanang kamay sa paligid ng isang karaniwang axis upang bumuo ng isang double helix. Ang mga base ng purine at pyrimidine ay nakadirekta sa loob ng helix. Nabubuo ang mga hydrogen bond sa pagitan ng purine base ng isang chain at ng pyrimidine base ng kabilang chain. Ang mga base na ito ay bumubuo ng mga komplementaryong pares.
Ang mga hydrogen bond ay nabuo sa pagitan ng amino group ng isang base at ng carbonyl group ng isa pa -NH…O=C-, gayundin sa pagitan ng amide at imine nitrogen atoms -NH…N.
Halimbawa, tulad ng ipinapakita sa ibaba, dalawang hydrogen bond ang bumubuo sa pagitan ng adenine at thymine, at ang mga base na ito ay bumubuo ng isang komplementaryong pares, i.e.
e.adenine sa isang chain ay tumutugma sa thymine sa kabilang chain. Ang isa pang pares ng komplementaryong base ay guanine at cytosine, kung saan nangyayari ang tatlong hydrogen bond.
Ang mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga komplementaryong base ay isa sa mga uri ng pakikipag-ugnayan na nagpapatatag sa double helix. Ang dalawang hibla ng DNA na bumubuo ng double helix ay hindi magkapareho, ngunit komplementaryo sa isa't isa.
Nangangahulugan ito na ang pangunahing istraktura, i.e. ang nucleotide sequence ng isang strand ay tumutukoy sa pangunahing istraktura ng pangalawang strand (Larawan 3).
kanin. 3. Complementarity ng polynucleotide chain sa DNA double helix
Ang komplementaridad ng mga kadena at pagkakasunud-sunod ng mga link ay bumubuo sa kemikal na batayan mahahalagang tungkulin DNA - imbakan at paghahatid ng namamana na impormasyon.
Sa pagpapapanatag ng molekula ng DNA, kasama ang mga bono ng hydrogen na kumikilos sa kabuuan ng helix, isang mahalagang papel ang ginagampanan ng mga intermolecular na interaksyon na nakadirekta sa helix sa pagitan ng magkalapit na spatially close nitrogenous base.
Dahil ang mga pakikipag-ugnayan na ito ay nakadirekta sa salansan ng mga nitrogenous na base ng molekula ng DNA, ang mga ito ay tinatawag na stacking interaction. Kaya, ang mga pakikipag-ugnayan ng mga nitrogenous base sa isa't isa ay nagpapatibay sa dobleng helix ng molekula ng DNA sa kahabaan at sa kabuuan ng axis nito.
Ang isang malakas na interaksyon sa pagsasalansan ay palaging nagpapalakas sa mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga base, na nag-aambag sa compaction ng helix.
Bilang isang resulta, ang mga molekula ng tubig mula sa nakapalibot na solusyon ay nagbubuklod pangunahin sa pentose phosphate backbone ng DNA, ang mga polar group na kung saan ay matatagpuan sa ibabaw ng helix. Kapag humina ang pagsasalansan ng interaksyon, ang mga molekula ng tubig, na tumatagos sa loob ng helix, ay nakikipagkumpitensya sa mga polar group ng mga base, nagpapasimula ng destabilisasyon, at nag-aambag sa higit pang pagkawatak-watak ng double helix. Ang lahat ng ito ay nagpapatotoo sa dinamika ng pangalawang istraktura ng DNA sa ilalim ng impluwensya ng mga bahagi ng nakapalibot na solusyon.
4. Pangalawang istraktura ng molekula ng RNA
9. Mga gamot batay sa binagong nucleic base (fluorouracil, mercaptopurine): istraktura at mekanismo ng pagkilos.
Bilang mga gamot sa oncology, ginagamit ang mga synthetic derivatives ng pyrimidine at purine series, na katulad ng istraktura sa mga natural na metabolites (sa kasong ito, sa mga nucleic base), ngunit hindi ganap na magkapareho sa kanila, i.e.
ay mga antimetabolite. Halimbawa, ang 5-fluorouracil ay kumikilos bilang isang antagonist ng uracil at thymine, 6-mercaptopurine - adenine.
Nakikipagkumpitensya sa mga metabolite, sinisira nila ang synthesis ng mga nucleic acid sa katawan sa iba't ibang yugto.
