Коферменты Кофермент небелковая часть сложного белка

Коферменты

Кофермент – небелковая часть сложного белка – фермента. Это низкомолекулярное, термостабильное соединение, находящееся в активном центре фермента и принимающее участие в катализе Кофактор - неорганическое соединение Большинство ферментов для приобретения активности должны иметь кофермент.

Функции коферментов • Участвует в каталитическом превращении субстрата • Переносчик различных групп и соединений • Стабилизация структуры белка фермента

Классификация коферментов По структуре: ü Производные витаминов (НАД – витамин РР, ФАД – витамин – В 2) ü Пептиды ü Производные нуклеотидов (АТФ).

Витамины - незаменимые пищевые факторы, которые поступают в небольшом количестве с пищей, необходимы для нормального развития организма и адекватного протекания биохимических и физиологических процессов Витамины: • водорастворимые • жирорастворимые

Нарушение обмена витаминов Авитаминозы – заболевания, связанные с не поступлением (или не усвоением) какого-либо витамина. Например: авитаминоз C и P - цинга, авитаминоз D - рахит, авитаминоз PP - пеллагра, авитаминоз B 6 - дерматит. Гиповитаминозы - заболевание связанное с неполным усвоением (или недостаточным поступлением) какого-либо витамина в организме

Причины а- и гиповитаминозов: - экзогенные - эндогенные Экзогенные причины: • Отсутствие витаминов в пище • Неполноценное, некачественное питание

Эндогенные причины • Физиологическое или патологическое состояние организма, требующее поступление дополнительного количества витаминов или их разрушение (беременность, лактация, тиреотоксикоз, после операционное состояние, кровотечения) • Не усвоение витаминов (например - заболевание кишечника, печени, поджелудочной железы) • Алкоголизм • Глистные инвазии (лентец широкий – гиповитаминоз витамина В 12) • Врождённые нарушения обмена витаминов • Состояния после длительного лечения антибиотиками • Воздействие антивитаминов (лекарства - структурные аналоги витаминов)

Гипервитаминозы – заболевания, связанные с избыточным поступлением витаминов в организм Причины гипервитаминозов: • Потребление продуктов, богатых витамином А или D (печень белого медведя) • Избыток рыбьего жира или таблетированных витаминных препаратов

Участие витаминов в образовании коферментов • Витамины C и K являются кофакторами • Витамин B 1 является предшественником тиаминпирофосфата • Витамин B 2 - предшественник ФАД и ФМН • Витамин B 6 - предшественник фосфопиридоксаля • Фолиевая кислота - предшественник тетрагидрофолиевой кислоты • Витамин B 12 - предшественник кобамидных коферментов • Витамин биотин - предшественник карбоксибиотина

Классификации коферментов по функции Ферменты всех классов (кроме класса гидролаз) имеют коферменты Коферменты класса: 1. Оксидоредуктаз 2. Трансфераз 3. Лиаз 4. Изомераз 5. Лигаз (синтетаз)

Коферменты оксидоредуктаз • НАДФ • ФАД, • ФМН • Ко. Q • липоевая кислота • глутатион • гем Кофактор: витамин C

Витамин C Суточная потребность: 100 мг. • Витамин «радости» - оказывает влияние на нервную систему • Является мощным антиоксидантом (входит в состав антиоксидантной системы организма) • Участвует в окислительно-восстановительных процессах, гидроксилирования лизина и пролина (при синтезе коллагена) • Участвует в синтезе гормонов (адреналина) • Участвует в обмене аминокислот, в обмене Fe, в превращении фолиевой кислоты в тетрагидрофолиевую кислоту • Обладает антивирусными и антиканцерогенными свойствами

Авитаминоз C (цинга) Признаки авитаминоза: - Общая слабость - болезненное сердцебиение - одышка - повышенная проницаемость и хрупкость кровеносных сосудов - повреждение костей, зубов - пониженная устойчивость к заболеваниям Продукты содержащие витамин C: - редька - хрен - смородина черная - шиповник - цитрусовые

Витамин PP Суточная потребность: 15 -25 мг. Продукты: дрожжи, желток яиц, грибы, гречка, мясо, рыба, горох. При недостатке возникает авитаминоз - пеллагра: - дерматит - диарея - деменция НАД и НАДФ - катализируют окислительновосстановительные реакции. ЛДГ, малатдегидрогеназа, глутаматдегидрогеназа имеют кофермент - НАД; глюкоза-6 -фосфатдегидрогеназа имеет кофермент НАДФ.

Молекулярный механизм действия НАД Рабочей частью НАД является амид никотиновой кислоты. От субстрата присоединяется один H+ и один электрон, а протон остается в среде для подкисления.

ФАД, ФМН ФАД - флавинадениндинуклеотид ФМН - флавинмононуклеотид ФАД и ФМН входят в состав дыхательной цепи, принимают участие в цикле Кребса, окислительном декарбоксилировании ПВК. В состав этих коферментов входит витамин B 2 (рибофлавин). Суточная потребность в витамине B 2: 2 мг. Продукты: дрожжи, хлеб грубого помола, молоко, сыр, мясо. Биороль витамина B 2: • Входит в состав флавиновых коферментов, • Участвует в окислительно-восстановительных реакциях.

Ко. Q (убихинон) Ко. Q - самый подвижный компонент дыхательной цепи. Молекулярный механизм действия убихинона: Продукты: сардины, говядина, арахис.

Гем - является коферментом каталазы, пероксидазы, цитохромов. Молекулярный механизм: Fe 3+ + антиоксидант e Fe 2+ прооксидант В ферментах меняет степень окисления Fe

Глутатион - это трипептид - g-глутамилцистеилглицин/ Восстановленный глутатион (глутатион-SH) Глутатион-SH является мощным антиоксидантом. Окисленный - гексапептид (Г-S-S-Г) H 2 O 2 - 2 Г-SH ГПО Г-S-S-Г + 2 H 2 O Глутатионпероксидаза – фермент-антиоксидант

Липоевая кислота Участвует в окислительном декарбоксилировании: • a-кетокислот • пировиноградной кислоты (ПВК) • a-кетоглутаровой кислоты