Лекция_4_PDF
.pdf
РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА БИОХИМИИ
ЛЕКЦИЯ №4
КОФЕРМЕНТЫ –
ПРОИЗВОДНЫЕ
ВОДОРАСТВОРИМЫХ
ВИТАМИНОВ
ПРОФЕССОР ЧЕРНОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ БИОХИМИИ РУДН
КОФЕРМЕНТЫ
Зачем они нужны?
И почему некоторые из них стали витаминами
для животных и человека?
КОФЕРМЕНТЫ – ПРОИЗВОДНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 2013. |
2 |
КОФЕРМЕНТЫ
Кофермент часто обеспечивает цикличность процессов и нужен в очень малых количествах.
S1H2 ВОССТ.
E1
NAD+ ЦИКЛИЧНОСТЬ
Кофермент окисленный РЕГЕНЕРАЦИЯ
E2
S2H2 ВОССТ.
S1 окисл.
NADH(H+)
Кофермент
восстановленный
S2 окисл.
Е1 и Е2 – разные ферменты, а
кофермент общий: он регенерируется и практически одной его молекулы хватит, чтобы превратить много молекул S1 и S2.
КОФЕРМЕНТЫ – ПРОИЗВОДНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 2013. |
3 |
КОФЕРМЕНТЫ
Фермент без кофермента НЕ активен, но именно апофермент определяет специфичность:
узнает субстрат.
Возможно, что у одного фермента будут 2 кофермента. Кофермент всегда присоединяется обратимо в активном центре (по трем точкам минимум).
КОФЕРМЕНТЫ – ПРОИЗВОДНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 2013. |
4 |
КОФЕРМЕНТЫ
А |
Б |
|
|
СХЕМА СУБЪЕДИНИЧНОГО СТРОЕНИЯ (А) И СТРУКТУРА АКТИВНОГО ЦЕНТРА (Б) ГЛУТАТИОНРЕДУКТАЗЫ
КОФЕРМЕНТЫ – ПРОИЗВОДНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 2013. |
5 |
КОФЕРМЕНТЫ
Коферменты нужны всем организмам, но растения и микроорганизмы способны их синтезировать сами, а животные и человек не могут их синтезировать и должны получать витамины с пищей (человеку требуется их больше всего). Некоторые витамины синтезируются микрофлорой нашего кишечника.
Часто витамины служат «полуфабрикатами» - организм сам ферментативно достраивает кофермент.
КОФЕРМЕНТЫ – ПРОИЗВОДНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 2013. |
6 |
АНТИВИТАМИНЫ
Существует понятие об «антивитаминах» - веществах, препятствующих действию витамина:
1. Синтетические аналоги (часто лекарства).
2. |
Белок авидин сырого яйца - прочно связывает биотин |
|
(вит. Н) и не дает ему всасываться в кишечнике. |
||
|
3. |
Фермент сырой рыбы – тиаминаза – разрушает |
|
тиамин (вит. В1). |
||
|
КОФЕРМЕНТЫ – ПРОИЗВОДНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 2013. |
7 |
ТИАМИН
В 1911 году К. Функ впервые выделил тиамин, содержащий аминогруппу и ввел понятие «витамины» - «амины жизни».
Позднее выяснилось, что другие витамины не являются аминами (amine) и в английской транскрипции удалили букву «е» в конце:
vitamine
КОФЕРМЕНТЫ – ПРОИЗВОДНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 2013. |
8 |
КОФЕРМЕНТЫ
Химическая структура тиамина была установлена только в 1935 году:
|
|
|
|
|
|
CH2 + |
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|||
|
N |
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
O- |
O- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HC |
|
|
|
|
|
CH2 – CH2O – P – O – P – O- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
S |
|||||||||||||
H C |
|
|
N |
|
|
NH2 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
O |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СУБСТРАТ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТИАМИН (ВИТАМИН В1) |
|
|
|
ПИРОФОСФАТ |
|||||||||||
|
|
|
ДОЛЖЕН ПОСТУПАТЬ С ПИЩЕЙ |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
КОФЕРМЕНТ ТИАМИНПИРОФОСФАТ (ТПФ)
ОБРАЗУЕТСЯ В ОРГАНИЗМЕ И СОЕДИНЯЕТСЯ С АКТИВНЫМ ЦЕНТРОМ ФЕРМЕНТА ПО ТРЕМ ТОЧКАМ
КОФЕРМЕНТЫ – ПРОИЗВОДНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 2013. |
9 |
СВЯЗЬ КОФЕРМЕНТОВ С ВОДОРАСТВОРИМЫМИ ВИТАМИНАМИ
(ПОСТЕПЕННО УХОДИМ ОТ БУКВЕННОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ)
КОФЕРМЕНТ |
|
НЕОБХОДИМЫЙ |
|
ПЕРЕНОСИМАЯ |
|
ПРИМЕР ФЕРМЕНТА |
||||
|
ВИТАМИН |
|
ГРУППА |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ КОФЕРМЕНТЫ |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Никотиновая |
|
Гидрид ион H- |
|
|
||||
|
|
кислота (РР) – |
|
– |
|
|
+ |
). |
|
|
НАД+ - |
|
|
(2e и 1H |
|
|
Лактатдегидро- |
||||
|
частично |
|
Происходит |
|
||||||
никотинамидаде- |
|
|
|
геназа (ЛДГ) |
||||||
|
кофермент |
|
закисление среды |
|
||||||
ниндинуклеотид |
|
|
|
АлкогольДГ |
||||||
|
синтезируется из |
|
(H+) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
триптофана |
|
NADH(H+) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НАДФ+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глюкозо-6- |
|
-//- |
|
-//- |
|
|
|
фосфатДГ |
|||
НАДфосфат |
|
|
|
|
|
(НАДФ+ нельзя |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заменять на НАД+) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ФАД – |
|
|
|
2H |
+ |
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
и 2e |
|
|
||||
Флавинаденинди- |
|
Рибофлавин (B2) |
|
(2 атома водорода) |
|
СукцинатДГ |
||||
нуклеотид |
|
|
|
ФАД . H |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КОФЕРМЕНТЫ – ПРОИЗВОДНЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 2013. |
10 |