الدور البيولوجي

1. تشارك TPP في تفاعلات نزع الكربوكسيل لأحماض ألفا كيتو ؛

2. تشارك TPP في تفكيك وتركيب أحماض ألفا هيدروكسي (على سبيل المثال ، السكريات الكيتونية) ، أي في تفاعلات تخليق وانقسام روابط الكربون والكربون على مقربة من مجموعة كاربونيل.

الإنزيمات المعتمدة على الثيامين هي بيروفات ديكاربوكسيلاز و ترانسكيتولاز.

نقص الفيتامينات ونقص الفيتامينات.

مرض البري بري ، واضطرابات الجهاز الهضمي ، والتغيرات في النفس ، والتغيرات في نشاط القلب والأوعية الدموية ، وتطور توازن النيتروجين السلبي ، إلخ.

مصادر: منتجات الخضروات واللحوم والأسماك والحليب والبقوليات - الفاصوليا والبازلاء وفول الصويا ، إلخ.

المتطلبات اليومية: 1.2-2.2 مجم.

فيتامين ب 2 (ريبوفلافين وفيتامين النمو)

بالإضافة إلى الريبوفلافين نفسه ، تحتوي المصادر الطبيعية على مشتقات الإنزيم المساعد: فلافين أحادي نيوكليوتيد (FMN) وفلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد (FAD). تسود هذه الأشكال الإنزيمية من فيتامين B2 كميًا في معظم الأنسجة الحيوانية والنباتية ، وكذلك في خلايا الكائنات الحية الدقيقة.

اعتمادًا على مصدر فيتامين B2 ، تم تسميته بشكل مختلف: لاكتوفلافين (من الحليب) ، هيبافلافين (من الكبد) ، فيردوفلافين (من النباتات) ، أووفوفلافين (من بياض البيض).

التركيب الكيميائي: يعتمد جزيء الريبوفلافين على مركب حلقي غير متجانس - أيزوالوكسازين (مزيج من حلقات البنزين والبيرازين والبيريميدين) ، والذي يرتبط به الكحول الخماسي الذري ريبيتول في الموضع 9. تم إجراء التخليق الكيميائي للريبوفلافين في عام 1935 بواسطة R.Kuhn.

الريبوفلافين

محاليل فيتامين B2 ذات لون أصفر برتقالي وتتميز بتألق أصفر وأخضر.

اللون الأصفر متأصل في الشكل المؤكسد للدواء. الريبوفلافين في شكل مخفض عديم اللون.

B2 قابل للذوبان في الماء بدرجة عالية ، ومستقر في المحاليل الحمضية ، ويمكن تدميره بسهولة في المحاليل المحايدة والقلوية. B2 حساس للأشعة المرئية والأشعة فوق البنفسجية ، ويخضع بسهولة لتقليل قابل للعكس ، ويضيف H2 في موقع الرابطة المزدوجة ويتحول إلى شكل leuco عديم اللون. هذه الخاصية من فيتامين B2 تتأكسد بسهولة وتقليلها هي أساس عملها البيولوجي في التمثيل الغذائي الخلوي.

نقص الفيتامينات ونقص الفيتامينات: التقزم ، تساقط الشعر ، التهاب الغشاء المخاطي للسان ، الشفتين ، إلخ. بالإضافة إلى ضعف عام في العضلات وضعف عضلة القلب. تغيم العدسة (إعتام عدسة العين).

الدور البيولوجي:

1. إنه جزء من أنزيمات الفلافين المساعدة FAD ، FMN ، وهي مجموعات اصطناعية من البروتينات الفلافية ؛

2. يشارك في تكوين الإنزيمات أثناء الأكسدة المباشرة للركيزة الأولية بمشاركة O2 ، أي نزع الهيدروجين. تشمل الإنزيمات المساعدة لهذه المجموعة أوكسيديز للأحماض الأمينية L و D ؛

3. كجزء من بروتينات الفلافوبروتينات ، يتم نقل الإلكترونات من أنزيمات بيريدين المختزلة.

مصادر: الخميرة والخبز (الدقيق الخشن) وبذور الحبوب والبيض والحليب واللحوم والخضروات الطازجة والحليب (في الحالة الحرة) والكبد والكلى (كجزء من FAD و FMN).

المتطلبات اليومية: 1.7 ملغ.

فيتامين ب 6 (بيريدوكسين ، مضاد للجلد)

افتتح في عام 1934 من قبل P. Györdi. عزلت أولاً من الخميرة والكبد.

التركيب الكيميائي . فيتامين ب 6 مشتق من 3 هيدروكسي بيريدين. يشير مصطلح "فيتامين ب 6" بناءً على توصية اللجنة الدولية لتسمية الكيمياء البيولوجية إلى جميع المشتقات الثلاثة لـ 3-هيدروكسي بيريدين مع نفس نشاط الفيتامين: البيريدوكسين (البيريدوكسول) والبيريدوكسال والبيريدوكسامين.

بيريدوكسين بيريدوكسال بيريدوكسامين

B6 قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء والإيثانول. المحاليل المائية شديدة المقاومة للأحماض والقلويات ، ولكنها حساسة للضوء في منطقة الأس الهيدروجيني المحايدة.

نقص الفيتامينات. في البشر ، يتجلى نقص فيتامين ب 6 في تثبيط إنتاج خلايا الدم الحمراء ، والتهاب الجلد ، والعمليات الالتهابية للجلد ، وإبطاء نمو الحيوانات ، وضعف استقلاب التربتوفان.

دور بيولوجي. جميع المشتقات الثلاثة من 3-هيدروكسي بيريدين تتمتع بخصائص فيتامين ، ويتم تنفيذ وظائف الإنزيم المساعد فقط عن طريق مشتقات الفسفرة من البيريدوكسال والبيريدوكسامين:

بيريدوكسامين فوسفات بيريدوكسال فوسفات

بيريدوكسامين فوسفاتباعتباره أنزيمًا مساعدًا ، فهو يعمل في تفاعلات تحويل مركبات الكربونيل ، على سبيل المثال ، في تفاعلات تكوين 3،6-dtdeoxyhexoses ، والتي يتم تضمينها في المستضدات الموضعية على سطح الخلايا البكتيرية.

وظائف الكيمياء الحيوية فوسفات بيريدوكسال:

1. النقل - المشاركة في عملية النقل النشط لبعض الأحماض الأمينية عبر أغشية الخلايا ؛

2. التحفيزي - المشاركة كأنزيم في مجموعة واسعة من التفاعلات الأنزيمية (النقل ، نزع الكربوكسيل ، توصيف الأحماض الأمينية ، إلخ) ؛

3. وظيفة المنظم لمعدل دوران إنزيمات البيريدوكسال هي إطالة عمر النصف في أنسجة بعض إنزيمات البيريدوكسال عندما تكون مشبعة بفوسفات البيريدوكسال ، مما يزيد من مقاومة الإنزيمات للتمسخ الحراري والتأثير من بروتينات معينة.

مع نقص فيتامين ب 6 ، لوحظت اضطرابات في التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية.

مصادر: في المنتجات من أصل نباتي وحيواني (الخبز والبازلاء والفول والبطاطس واللحوم والكبد ، وما إلى ذلك). يتم تصنيعه أيضًا بواسطة البكتيريا المعوية !

المتطلبات اليومية: حوالي 2 مجم.

فيتامين ب 12 (كوبالامين ، مضاد للدم)

الكوبالامين هو اسم مجموعة للمركبات ذات نشاط فيتامين ب 12.

التركيب الكيميائي. الجزء المركزي من جزيء فيتامين ب 12 هو نظام كوريين دوري ، يشبه البورفيرين في التركيب (يختلفان عنهما في أن حلقتين من البيرول مكثفتان بإحكام مع بعضهما البعض ، وغير متصلتين من خلال جسر الميثيلين). تحت مستوى حلقة Corrin ، التي يوجد في وسطها Co ، هناك بقايا من 5-deoxyadenosine مرتبطة بالكوبالت.

نقص الفيتامينات ونقص الفيتامينات. يؤدي نقص فيتامين ب 12 إلى تطور فقر الدم الخبيث وتعطيل نشاط TSNS وانخفاض حاد في حموضة عصير المعدة.

بالنسبة للعملية النشطة لامتصاص فيتامين ب 13 في الأمعاء الدقيقة ، فإن الشرط الأساسي هو التواجد في العصارة المعدية للعامل الداخلي للقلعة (بروتين خاص - بروتين هضمي) ، والذي يربط على وجه التحديد فيتامين ب 12 بمركب معقد خاص ويتم امتصاصه. في الأمعاء بهذا الشكل.

دور بيولوجي. تم تحديد أنظمة الإنزيم ، والتي تشمل أنزيمات كوبالوميد كمجموعة صناعية.

تفاعلات كيميائية، الذي يشارك فيه فيتامين ب 12 باعتباره أنزيمًا ، ينقسم تقليديًا إلى مجموعتين. تتضمن المجموعة الأولى تفاعلات التحويل عبر الميثيل ، حيث يعمل الميثيل كوبالامين كحامل وسيط لمجموعة الميثيل (تفاعلات لتخليق الميثيونين والأسيتات).

المجموعة الثانية من التفاعلات التي تتضمن أنزيمات B12 هي نقل الهيدروجين في تفاعلات الأزمرة.

مصادر: لحمة، لحم كبد البقروالكلى والأسماك والحليب والبيض. يعتبر الكبد هو المكان الرئيسي لتراكم فيتامين ب 12 في جسم الإنسان ، حيث يحتوي على ما يصل إلى عدة ملغ من الفيتامين.

فيتامين ب 12 هو الفيتامين الوحيد الذي يتم تصنيعه حصريًا بواسطة الكائنات الحية الدقيقة.

توليفها بواسطة البكتيريا المعوية !

المتطلبات اليومية 0.003 مجم.

الكيمياء الحيوية ، مهامها. قيمة الكيمياء الحيوية للطب. طرق البحث البيوكيميائية الحديثة.

BH هو علم بنية المواد التي تتكون منها الكائنات الحية وتحولاتها والعمليات الفيزيائية والكيميائية التي تكمن وراء الحياة.

مهام BC

1- دراسة عمليات التحليل البيولوجي.

2. دراسة آليات الوراثة على المستوى الجزيئي.

3. دراسة التركيب والتمثيل الغذائي للأحماض النووية.

4. دراسة التركيب والتمثيل الغذائي للبروتينات والدهون

5. دراسة تحويل الكربوهيدرات.

7- دراسة الدور البيولوجي لجزيئات الإشارات (الهرمون).

8. دراسة دور الفيتامينات في التمثيل الغذائي.

9. دراسة دور المعادن.

قيمة HD للطب.

المهام الرئيسية للطب: التسبب ، التشخيص ، العلاج ، الوقاية من الأمراض.

1. أهمية HD لفهم آلية المرض.

إلخ. أمراض القلب والأوعية الدموية(تصلب الشرايين). من المفترض الآن أن حساسية مستقبلات الخلايا ل LDL مهمة.

2. أهمية HD لتشخيص الأمراض.

الاستخدام الواسع للدراسات البيوكيميائية للسوائل البيولوجية.

عدد الركائز.

ب. دراسة نشاط الانزيم.

ب. دراسة مستويات الهرمون. طرق ريا ، إليسا. تحديد PREDISEASES.

3. أهمية HD في العلاج. تحديد الروابط الأيضية المضطربة ، وإنشاء الأدوية المناسبة ، وانتشار استخدام الأدوية الطبيعية.

4. أهمية HD للوقاية من الأمراض. إلخ. نقص فيتامين. سي -سكيرفي - للوقاية من فيتامين. ج- نقص الفيتامين. D- الكساح فيت. د

الأحماض الأمينية ، تصنيفها. التركيب والدور البيولوجي للأحماض الأمينية. كروماتوغرافيا الأحماض الأمينية.

تتكون البروتينات من AA. يمكن تقسيم كل AK إلى 4 مجموعات:

1 - قابلة للتبديل - تم تصنيعه في الجسم: ALA، ASP، ASN، GLU، GLN، GLI، PRO، SER.

2. لا يمكن الاستغناء عنه - لا يتم تصنيعه في الجسم وتأتي مع الطعام: VAL ، LEY ، ILE. ليز. تري ، ميت ، فين ، ثلاثة.

3. قابل للاستبدال جزئيًا - مركب في الجسم ، لكن ببطء شديد ولا يغطي جميع احتياجات الجسم: GIS ، ARG.

4. استبدال مشروط - مركب من الأحماض الأمينية الأساسية: CIS (MET) ، TIR (FEN).

يتم تحديد اكتمال التغذية بالبروتين من خلال:

1. وجود جميع الأحماض الأمينية الأساسية. يؤدي عدم وجود حمض أميني أساسي واحد إلى تعطيل عملية التخليق الحيوي للبروتين.

1. تكوين الأحماض الأمينية للبروتين. يمكن العثور على جميع AAs في منتجات من أصل حيواني ونباتي.

في الحالة الكهروضوئية ، يكون البروتين أقل استقرارًا. هذه الخاصية من البروتينات تستخدم في انقسامها:

1. التبادل الأيوني اللوني.

بالنسبة لها ، يتم استخدام مبادلات أيون ، وهي مصنوعة من السليلوز النقي: DEAE - السليلوز (يحتوي على مجموعات كاتيونية) ؛ KM - السليلوز (يحتوي على مجموعات أنيونية). يتم فصل البروتينات سالبة الشحنة إلى DEAE ، وهي بروتينات موجبة الشحنة إلى KM. كلما زاد عدد مجموعات COOH في البروتين ، زادت قوة ارتباطه بسليلوز DEAE.

2. فصل البروتينات على أساس حجم الشحنة - البروتين الكهربائي. بمساعدة الرحلان الكهربائي في مصل الدم ، يتم عزل ما لا يقل عن 5 كسور: الألبومين ، ألفا ، ألفا -2 ، جاما ، بيتا - جلوبيولين.

مبادئ تصنيف البروتين. توصيف البروتينات البسيطة. توصيف الهيستونات والبروتامين.

الإنزيمات المساعدة ووظائفها في التفاعلات الأنزيمية. أنزيمات فيتامين. أمثلة على التفاعلات التي تنطوي على فيتامين أنزيمات.

الاتفاقيات - مواد عضوية ذات وزن جزيئي منخفض ذات طبيعة غير بروتينية. غالبًا ما تحتوي على فيتامينات مختلفة في تركيبها ، لذلك يتم تقسيمها إلى مجموعتين: 1. فيتامين. 2. غير فيتامين.

1. الثيامين في تركيبة فيتامين ب 1 (ثيامين) - تي إم إف - ثيامين أحادي الفوسفات ، تي دي إف - ثنائي فوسفات الثيامين ، تي تي بي - ثلاثي فوسفات الثيامين. يرتبط TPP بإنزيمات alpha KETOACID DECARBOXYLASES (PVA ، alpha KGC)

2. يحتوي الفلافين على فيتامين B2 - FMN - FLAVINMONONUCLEOTIDE ، FAD - FLAVIADENNINDINUKLEOTIDE.

ترتبط FMN و FAD بإنزيمات نازعة الهيدروجين. شارك في تفاعلات نزع الهيدروجين.

3. PANTOTHEIN (فيتامين VZ) - KOF A (HS-KOA - HS COENZYME A) - أنزيم أسيل.

4. يحتوي نيكوتيناميد على فيتامين PP (نياسين) - أكثر من (نيكوتيناميد أدينين ثنائي النوكليوتيد) ، NADP (نيكوتيناميد أدينين دي نيوكليوتيد فوسفات). المرتبطة ب DEHYDROGENASES:

5. البيريدوكسين يحتوي على فيتامين ب 6. باف - بيريدوكسامينوفوسفات ، PF - بيريدوكسالفوسفات:

1. ردود فعل TRANSAMINATION (TRANSAMINATION). يرتبط بالإنزيمات aminotransferases.

2. تفاعلات نزع الكربوكسيل AC.

تسمية وتصنيف الإنزيمات. خصائص فئة الأكسدة أوكتازات. أمثلة على التفاعلات التي تنطوي على أكسدة الأكسدة

1. الأكسدة.

2. عمليات النقل.

3. الهيدرولات.

5. isomerases.

6. LIGASES.

كل فئة مقسمة إلى فئات فرعية. تنقسم الفئات الفرعية إلى فئات فرعية.

1. الأكسدة.

تشارك إنزيمات هذه الفئة في الإجمالي. هذه هي الفئة الأكثر عددًا من الإنزيمات (أكثر من 400 مادة أكسدة). 1. الديهيدروجينات الهوائية. يشاركون في ردود فعل إزالة الهيدروجين.

تسمى بعض الديهيدروجينات الهوائية بالأكسيدات. على سبيل المثال ، OXIDASE AK.

2.اللاهوائية د D. تشارك هذه الإنزيمات أيضًا في تفاعلات التجفيف ، أي إزالة H2 من الركيزة المؤكسدة ونقلها إلى أي ركيزة أخرى ، باستثناء O2.

3. بيروكسيدات. إنزيمات تأخذ H2 من الركيزة المؤكسدة وتنقلها إلى بيروكسيد.

4.CYTOCHROMES. أنها تحتوي على جوهرة. تشارك CYTOCHROMES في نقل الإلكترونات فقط.

توصيف فئة lyases ، isomerases و ligases (synthetases) ، أمثلة على التفاعلات.

2. إنزيمات تكسر الروابط بين ذرات الكربوهيدرات بطريقة غير هيدرولية بدون مشاركة الماء (ALDOLASE).

3. الإنزيمات المشاركة في تفاعلات الترطيب والجفاف.

الأيزوميرات. تشارك إنزيمات هذه الفئة في التحولات الأيزومرية. في هذه الحالة ، يمكن أن يتحول أيزومر هيكلي إلى آخر ، بسبب إعادة ترتيب الذرات داخل الجزيء.

إنزيمات دمج الجزيئات. تشارك إنزيمات هذه الفئة في تفاعلات الجمع بين اثنين أو أكثر مواد بسيطةمع تكوين مادة جديدة. تتطلب هذه التفاعلات طاقة خارجية على شكل ATP.

خصائص فئات الإنزيمات من الترانسفيرازات والهيدرولازات. أمثلة على التفاعلات التي تنطوي على هذه الإنزيمات.

عمليات النقل. تشارك إنزيمات هذه الفئة في نقل المجموعات الذرية من المتبرع إلى المستقبل. اعتمادًا على المجموعات المنقولة ، يتم تقسيم عمليات النقل إلى عدة فئات فرعية:

1. أمينوترانسفيراز. انهم يشاركون في ردود فعل TRANSAMINATION.

آسات - أسبراجين أمينوترانسفيرس.

2. عمليات نقل الميثيل (مجموعات SNZ).

3. التحولات الفوسفاتية (مجموعات الفوسفات).

4. ACIL TRANSFERASES (المخلفات الحمضية).

الهيدرولات.تشارك إنزيمات هذه الفئة في تفاعلات كسر الروابط في جزيئات الركيزة بمشاركة الماء.

1.تعمل ASES على السندات المركبة - الإثير. وتشمل هذه الليباز ، الفوسفوليباز ، الكوليستراز.

2. GLYCOSIDASE - يعمل على رابطة GLYCOSIDA الموجودة في الكربوهيدرات المعقدة. وتشمل هذه أميلز ، سوتشارس ، مالتيز ، جليكوزيداس ، لاكتاس.

3- تشارك الببتيدات في تكسير روابط الببتيد في البروتينات. وتشمل هذه البيبسين ، كيموتريبسين ، أمينوبيبتيداس ، كاربوكسي ببتيداس ، إلخ.

12. أفكار حديثة حول آلية عمل الإنزيمات. خطوات التفاعل الأنزيمي ، التأثيرات الجزيئية ، الأمثلة.

آلية عمل إنزيم. من وجهة نظر الديناميكا الحرارية ، يهدف عمل أي إنزيم إلى خفض طاقة التنشيط. كلما انخفضت طاقة التنشيط ، زاد معدل التفاعل. تم اقتراح نظرية عمل الإنزيم بواسطة BEILIS و VANBURG. ووفقًا له ، فإن الإنزيم هو "إسفنج" يمتص جزيئات المواد المتفاعلة على سطحه. إنه نوع من استقرارها ، وتعزيز التفاعل. قبل 70 عامًا ، تم اقتراح نظرية أخرى بواسطة MICHAELIS و MENTEN. لقد طرحوا مفهوم مجمع F-S. يتفاعل الإنزيم مع الركيزة ، مكونًا مركب F-S وسيط غير مستقر ، والذي يتحلل بعد ذلك مع تكوين نواتج التفاعل (P) وإطلاق الإنزيم. هناك عدة مراحل في هذه العملية:

1. انتشار S إلى F وتفاعلها STERIC مع تشكيل FSمعقد. هذه المرحلة ليست طويلة. في هذه المرحلة ، لا يوجد عمليا أي انخفاض في طاقة التنشيط.

2. تحويل مجمع FS إلى مجمع نشط واحد أو أكثر. هذه المرحلة هي الأطول. في هذه الحالة ، تنكسر الروابط الموجودة في جزيء الركيزة ، وتتشكل روابط جديدة. التنشيط E¯

3. إطلاق نواتج التفاعل من الإنزيم ودخولها إلى البيئة.

التأثيرات الجزيئية للتأثير الإنزيمي.

1. تأثير التركيز. لذلك ، فإن الدور الرئيسي للإنزيمات هو جذب جزيئات المواد المتفاعلة إلى سطحها وتركيز هذه الجزيئات في منطقة المركز النشط للإنزيم.

2. التأثير والتقارب والتوجه. تربط مواقع التلامس الخاصة بالموقع النشط للإنزيم جزيئات ركيزة معينة ، وتقربها من بعضها البعض ، وتوفر التوجيه بطريقة مفيدة لعمل المجموعات التحفيزية للإنزيم.

3. تأثير التوتر ("الرف"). قبل ربط الركيزة بالموقع النشط للإنزيم ، يكون جزيءها في حالة استرخاء. بعد الارتباط ، يتم شد جزيء الركيزة ويأخذ تكوينًا مشوهًا مرهقًا. يقلل تنشيط E.

4. الحفز الحمضي القاعدي. تنقسم المجموعات الحمضية عن H + ولها شحنة سالبة. تضيف مجموعات النوع الأساسي H + ولها شحنة موجبة. هذا يؤدي إلى انخفاض في طاقة التنشيط.

5. تأثير المراسلات المستحثة. يشرح خصوصية عمل الإنزيمات. هناك وجهتي نظر حول هذا: أ). فرضية فيشر. وفقا لذلك ، هناك مراسلات STERIC صارمة بين الركيزة والموقع النشط للإنزيم. في). نظرية KOSHLAND للمراسلات المستحثة. وفقا لها ، فإن جزيء الإنزيم هو هيكل مرن. بعد ارتباط الإنزيم بالركيزة ، يتغير تكوين الموقع النشط للإنزيم وجزيء الركيزة بأكمله. هم في حالة من المراسلات المستحثة. يحدث في لحظة التفاعل.

13. تثبيط الإنزيمات. التثبيط التنافسي وغير التنافسي ، أمثلة على ردود الفعل. المواد الطبية مثل مثبطات الإنزيم.

مثبطات. الإنزيمات عبارة عن محفزات ذات نشاط مضبوط. يمكن التحكم فيه بمواد مختلفة. يمكن أن يثبط عمل الإنزيم بواسطة مواد كيميائية معينة - مثبطات. حسب طبيعة الإجراء ، تنقسم المثبطات إلى مجموعتين كبيرتين:

1. قابلة للعكس - وهي مركبات تتفاعل مع الإنزيم بشكل غير مألوف ، وبالتالي تشكل مركبًا معقدًا قادرًا على التفكك.

2. لا رجعة فيه - هذه هي المركبات التي يمكن أن تربط على وجه التحديد مجموعات وظيفية معينة من المركز النشط للإنزيم. هم يشكلون أقوياء سندات COVALENT، لذلك من الصعب تدمير مثل هذا المجمع.

أنواع التثبيط. وفقًا لآلية العمل ، يتم تمييز الأنواع التالية من المثبط:

1. تثبيط المنافسة- تثبيط التفاعل الأنزيمي الناجم عن عمل المثبطات ، التي يكون هيكلها قريبًا جدًا من بنية S ، لذلك يتنافس كل من S والمثبط على AC F. وهذا المركب يرتبط به. الذين تركيزهم بيئةأكثر. E + S-ES-EP

تعمل العديد من الأدوية كمثبطات تنافسية. مثال على ذلك هو استخدام SULFANIL (SA). بالنسبة للأمراض المعدية المختلفة التي تسببها البكتيريا ، يتم استخدام مستحضرات SA. يؤدي إدخال حمض الفوليك إلى تثبيط إنزيم البكتيريا الذي يصنع حمض الفوليك. يؤدي انتهاك تخليق هذا الحمض إلى انتهاك نمو الكائنات الحية الدقيقة وموتها.

2.المنع غير التنافسي- لا يوجد تشابه بنيوي بين المانع والركيزة ؛ لا يؤثر المانع على تكوين مركب FS ؛ يتكون مجمع ESI الثلاثي.

تؤثر هذه المثبطات على التحويل الحفزي للركيزة. يمكن أن ترتبط مباشرة بالمجموعات التحفيزية لـ AC F ، وخارج AC F. ولكن على أي حال ، فإنها تؤثر على تشكيل الموقع النشط. تعمل CYANIDES كمثبط غير تنافسي. ترتبط بقوة بأيونات الحديد في CYTOCHROMOXIDASE. هذا الإنزيم هو أحد مكونات السلسلة التنفسية. يؤدي انسداد السلسلة التنفسية إلى الموت الفوري للجسم. لا يمكن إزالة الإجراء إلا بمساعدة المفاعلات.

3.تثبيط الركيزة- هذا هو تثبيط التفاعل الأنزيمي الناجم عن زيادة الركيزة. في هذه الحالة ، يتم تكوين معقد FS ، لكنه لا يخضع لتحولات تحفيزية ، لأن يجعل جزيء الإنزيم غير نشط. يتم إزالة عمل مثبط الركيزة عن طريق تقليل تركيز الركيزة.

4.التثبيط التماثلي. يمكن أن تحتوي الإنزيمات ALLOSTERIC على وحدتين أو أكثر من الوحدات الأولية. في الوقت نفسه ، يحتوي أحدهما على مركز تحفيزي ويسمى محفزًا ، والآخر به مركز تباين ويسمى تنظيمي. في حالة عدم وجود مثبط مغاير ، تلتصق الركيزة بالموقع التحفيزي ويستمر التفاعل التحفيزي المعتاد. عندما يظهر مثبط التباين ، فإنه يرتبط بالوحدة التنظيمية ويغير تكوينات مركز الإنزيم ، ونتيجة لذلك ينخفض ​​نشاط الإنزيم.

14. مفهوم الانزيمات المتشابهة. توصيف إنزيمات نازعة هيدروجين اللاكتات (LDH) وكرياتين كيناز (CK). الدور التشخيصي لأنزيمات KK. استخدام الانزيمات في الطب. التشخيص الإنزيمي والعلاج بالإنزيم. علم الأمراض الأنزيمية ، أمثلة.

إنزيمات الإنزيمات هي مجموعة من F-s التي تحفز نفس التفاعل ، ولكنها تختلف في بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية. نشأت نتيجة للاختلافات الجينية في تكوين الهيكل الأساسي للبروتين الإنزيمي. الإنزيمات لها خصوصية صارمة للأعضاء.

إن تحديد نشاط الإنزيمات المتوازنة له قيمة تشخيصية.

لد(نازعة هيدروجين اللاكتات) يحتوي على 5 إيزوزيمات ، كل منها عبارة عن رباعي. هذه F-you LDH تختلف في تركيبة - H و M. في الكبد والعضلات ، يسود LDH-4 و LDH-3 وينشطان إلى أقصى حد. في عضلة القلب ، تكون الأنسجة الكلوية ، LDH-1 و LDH-2 نشطة للغاية. في حالة أمراض الكبد ، يزيد نشاط LDH-4 و LDH-5 بشكل حاد في مصل الدم.

KFK(CREATINPHOSPHOKINASE) - 0.16 - 0.3 ملي مول / لتر. يتكون من وحدتين: B (دماغ) ، M (عضلات). يزيد CK-1 (BB ​​، 0٪ ، الجهاز العصبي المركزي) مع تلف شديد عميق (ورم ، رضوض ، كدمة دماغية). يزيد CK-2 (MB ، 3٪ ، عضلة القلب) مع احتشاء عضلة القلب وإصابة القلب. CPK-3 (MM ، 97٪ ، أنسجة عضلية) يزداد مع تلف عضلة القلب ، متلازمة الضغط لفترات طويلة.

علم الأمراض الأنزيمية- يدرس الأمراض المرتبطة بانتهاك نشاط F. في الجسم ، أو غيابها التام. على سبيل المثال ، بيلة الفينيل كيتون: يتم تحويل فينيل ألانين إلى منتجات مختلفة ، ولكن ليس إلى التيروزين - فينيل بي في كيه ، فينيل لاكتات. هذا يؤدي إلى انتهاك القدرات الجسدية للجسم. مثال آخر هو عدم وجود الهستيداز. يشارك هذا F. التأثير السلبيفي جميع عمليات التمثيل الغذائي ، يتم إعاقة النمو العقلي والجسدي.

التشخيص الإنزيمي- تحديد نشاط F. الخصوصية العضوية هي حجر الزاوية فيها F. Nr. الفوسفاتاز القلوي - المحدد F ، يميز حالة نسيج العظام. يزيد نشاطه مع الكساح واليرقان الانسدادي. خلال العمليات المدمرة المختلفة ، يتم انتهاك سلامة أغشية الأعضاء التالفة ، ويتم إطلاق F. لا. احتشاء عضلة القلب.

العلاج بالأنزيم- استخدام العديد من F في الممارسة السريرية للأغراض الطبية. HP مع حموضة منخفضة - البيبسين.

السيتوكرومات في سلسلة نقل الإلكترون. أدائهم. تكوين الماء كمنتج نهائي لعملية التمثيل الغذائي.

السيتوكرومات هي بروتينات الهيتروبروتين. جزء البروتين الخاص بهم هو HEM ، والذي يتكون من 4 حلقات PYRROL وذرة حديدية ، والتي تغير التكافؤ بسهولة. قد يشمل أيضًا النحاس.

20. طرق توليف ATP. الفسفرة الركيزة (أمثلة). الآليات الجزيئية للفسفرة المؤكسدة (نظرية ميتشل). فك اقتران الأكسدة والفسفرة.

عملية تكوين ATP في السلسلة التنفسية هي الفسفرة المؤكسدة. بسبب طاقة نقل الإلكترون في DC ، يتكون ATP من ADP والفوسفات غير العضوي. الفسفرة الركيزة هي عملية تخليق ATP من ADP والفوسفات بسبب طاقة الركيزة المؤكسدة في سيتوبلازم الخلية. مثال على الفسفرة الركيزة هو التفاعل:

الأحكام الرئيسية لنظرية ميتشل:

1. غشاء MITOCHONDRIAL غير منفذ للبروتونات.

2. يتم تكوين جهد بروتون في عملية نقل الإلكترون والبروتون.

3. يرتبط النقل العكسي للبروتونات في المصفوفة بتكوين ATP.

تتم عملية نقل الإلكترون في الغشاء الداخلي. يتم نقل البروتونات إلى الفضاء بين الغشاء ، وتتحرك الإلكترونات على طول السلسلة التنفسية. يتم شحن الغشاء الداخلي سلبًا من جانب المصفوفة ، وإيجابيًا من جانب الفضاء بين الغشاء. أثناء التنفس ، يتم إنشاء تدرج كهربائي-كيميائي ؛ التركيز وفرق الجهد. يشكل التدرج الكهربائي والتركيز قوة PROTONGUE ، والتي توفر القوة لتخليق ATP. توجد قنوات بروتون في مناطق معينة من الغشاء الداخلي. يمكن أن تنتقل البروتونات مرة أخرى إلى المصفوفة ، مع انتقال الطاقة الناتجة إلى تخليق ATP.

فك اقتران التنفس والفسفرة

بعض مواد كيميائية(حوامل البروتونات) يمكنها نقل البروتونات أو الأيونات الأخرى (الأيونوفور) من الفضاء بين الغشاء عبر الغشاء إلى المصفوفة ، متجاوزًا قنوات البروتون في سينسيز ATP. نتيجة لذلك ، يختفي الجهد الكهروكيميائي وتوقف تخليق ATP. هذا هو فصل التنفس والفسفرة. نتيجة للفك ، تقل كمية ATP ويزداد ADP. Uncouplers عبارة عن مواد محبة للدهون تمر بسهولة عبر الطبقة الدهنية من الغشاء. هذا هو 2،4-dinitrophenol ، الذي يعلق بروتونًا في الفضاء بين الغشاء وينقله إلى المصفوفة.

نقل ونزع الكربوكسيل من الأحماض الأمينية. كيمياء العمليات وخصائص الإنزيمات والإنزيمات المساعدة. تكوين الاميدات.

1). المسار الرئيسي لتحويل الأحماض الأمينية في الأنسجة هو تفاعلات النقل - التفاعلات بين الأحماض الأمينية و KETO. يتم تحفيز هذه التفاعلات بواسطة إنزيم ، أمينوترانسفيراز. يمكن أن تخضع جميع الأحماض الأمينية باستثناء LYS و TPE لعملية انتقال. والأكثر أهمية هي AT ، والتي تمثل مجموعة amino المانحة لها ALA و ASP و GLU.

دور تفاعلات النقل:

1. تستخدم لتخليق الأحماض الأمينية غير الأساسية.

2. هل المرحلة الأوليةهدم الأحماض الأمينية

3. نتيجة للتحول ، يتم تكوين أحماض ألفا كيتو ، والتي يتم تضمينها في الجلوكونوجينيزيس.

4. تحدث في أنسجة مختلفة ولكن الأهم من ذلك كله في الكبد. إن تحديد نشاط AT له قيمة تشخيصية في العيادة. مع وجود فائض من ALANINE أو نقص في ASPARTIC K-YOU:

1. ALA + alpha-CHC ↔ GLU + PVC

2. GLU + PIE ↔ASP + alpha-CHC

نزع الكربوكسيل من الأحماض الأمينية ، دور فيتامين ب 6. تكوين الأمينات الحيوية

2) تفاعلات نزع الكربوكسيل - تدمير مجموعة COOH بإطلاق ثاني أكسيد الكربون. في الوقت نفسه ، تشكل الأحماض الأمينية في الأنسجة أمينات حيوية المنشأ ، وهي مواد نشطة بيولوجيًا (BAS):

1. الأدوية العصبية (سيريتونين ، دوبامين ، جابا) ،

2. الهرمونات (أدرينالين ، نورادرينالين) ،

3. ضوابط العمل المحلي (الهيستامين).

GABA هو مثبط نيروميدياتور. الدوبامين هو طبيب جسيم للعمل المثير. إنه أساس تخليق أدرينالين ونور أدرينالين.

يزيد الهيستامين من إفراز العصارة المعدية ، لذلك يتم استخدامه في الممارسة السريرية للسبر. له تأثير توسع الأوعية ، ويخفض ضغط الدم.

27. نزع الأملاح من الأحماض الأمينية. أنواع نزع الأمين. نزع الأمين التأكسدي. نزع الأمين غير المباشر من الأحماض الأمينية باستخدام التيروزين كمثال.

DEAMINE - تدمير مجموعة NH2 مع إطلاق الأمونيا. الأنواع التالية ممكنة في الجسم:

1 - استعادة

2-هيدروليثي:

3. intramolecular:

تحدث هذه الأنواع الثلاثة من العشاء أثناء التسوس.

4. مؤكسد. يخضع GLU فقط لنزع الأمين التأكسدي.

تخضع الأحماض الأمينية الأخرى أيضًا لنزع الأمين التأكسدي ، لكن هذا المسار غير مباشر. يمر عبر GLU ويسمى عملية الأكسدة غير المباشرة.

فوسفات الكربومويل

تتكون اليوريا فقط في الكبد. تحدث أول تفاعلين للدورة (تكوين CITRULLINE و ARGININOSUCCInate) في MITOCHONDRIA ، والباقي في السيتوبلازم. ينتج الجسم 25 جرامًا من اليوريا يوميًا. يميز هذا المؤشر وظيفة تكوين اليوريا في الكبد. تدخل اليوريا من الكبد إلى الكلى ، حيث تفرز من الجسم كمنتج نهائي لعملية التمثيل الغذائي للنيتروجين.

ملامح تبادل نيوكليوتيدات البيورين. هيكلها واضمحلالها. تكوين حمض البوليك. النقرس.

من أجل التخليق الحيوي لقواعد PURINE ، فإن شجب الذرات والمجموعات الذرية هو:

أكسدة حمض اليوريك - أكسدة نيوكليوسيدات البورين.

حمض اليوريك هو المنتج النهائي لتفكك نواة البيورين.

يشير مستوى حمض البوليك إلى شدة انهيار قواعد البيورين في أنسجة الجسم والغذاء.

اضطراب التمثيل الغذائي للنيوكليوتيدات. فرط حمض اليوريك - تشير الزيادة في مستوى حمض اليوريك في الدم إلى زيادة انهيار الأحماض النووية أو نيوكليوتيدات البيورين (النقرس). يتم تحديد المرض وراثيا وله طابع عائلي. مع النقرس ، تترسب بلورات حمض اليوريك في الغضروف المفصلي والغشاء الزليلي والألياف. يتطور التهاب المفاصل النقرسي الميكانيكي الحاد الشديد واعتلال الكلية.

الكود الجيني

الأفكار الحديثة حول التنظيم الهيكلي والوظيفي للحمض النووي: مناطق الجينات (العناصر الهيكلية والتنظيمية للحمض النووي) وغير الجينية (التكرارات الترادفية ، الجينات الكاذبة ، العناصر المتحركة للحمض النووي). الاتجاهات الرئيسية البيولوجيا الجزيئية(OMICS): علم الجينوم ، النسخ ، pH-omics.

95٪ من الحمض النووي البشري غير وراثي. 5٪ - الجينات الفعلية.

العناصر الوظيفية للجينوم:

1. الجينات الهيكلية

2. العناصر التنظيمية

تقوم الجينات الهيكلية بتشفير تخليق mRNA و tRNA و rRNA. لا تقوم العناصر التنظيمية بتشفير الحمض النووي الريبي ، وبالتالي البروتينات ؛ تؤثر على العمل

الجينات الهيكلية.

يتم تمثيل الجزء غير الجيني بـ:

1. TANDEM REPEATS تكرار رتيب للنيوكليوتيدات التي لا معنى لها. هذه هي ما يسمى ب "المناطق الصحراوية" للحمض النووي. في الوقت الحاضر ، معنى هذه المواقع: أداء وظيفة هيكلية وموقع لتكوين الجينات في التطور (احتياطي تطوري).

2. PSEUDOGENES - عناصر وراثية غير نشطة ولكنها مستقرة ناتجة عن طفرة في الجينات العاملة سابقًا (الجينات التي تم إيقافها بسبب الطفرة). إنه منتج ثانوي واحتياطي وراثي للتطور. أنها تشكل 20-30 ٪ من الجزء غير الجيني من الحمض النووي.

3. العناصر الجينية المتنقلة:

الترانسبوزونات - أقسام من الحمض النووي يمكن قطعها وإدخالها في مناطق أخرى

الحمض النووي. هؤلاء هم ما يسمى ب "المتجولون من الجينات".

RETROTRANSPOSONS - شرائح الحمض النووي التي يتم نسخها داخل الجينوم ، كما هو الحال في الداخل

الكروموسومات وفيما بينها. يمكنهم تغيير معنى الجينات الهيكلية البشرية ، مما يؤدي إلى الطفرات. يتغير الجينوم البشري خلال الحياة بنسبة 10 - 30٪.

عناصر وراثية غير نشطة ومتحركة تالفة. لا يمكن قصها أو إدخالها بسبب نقص النقل العكسي في الخلية. إذا دخلت القطعة إلى الخلية بالفيروس ، فسيبدأ نسخ هذه الجينات.

الاتجاهات الرئيسية للبيولوجيا الجزيئية:

الجينومكس هو فرع من فروع البيولوجيا الجزيئية الذي يدرس بنية وآليات الجين.

علم النسخ هو دراسة وتحديد جميع البروتينات المشفرة للـ mRNAs ، ودراسة عددها وأنماط التعبير عن الجينات الهيكلية.

PH-omics هو فرع من فروع البيولوجيا الجزيئية يهتم بدراسة وتحديد جميع الحمض النووي الريبي غير المشفر.

31. آليات تكرار الحمض النووي (مبدأ المصفوفة ، الطريقة شبه المحافظة). الشروط المطلوبة للنسخ. مراحل التكرار

استنساخ آليات - عملية مضاعفة الحمض النووي الذاتي. تعتمد آلية النسخ على مبدأ التكامل. آلية التكرار هي التخليق الحيوي للمصفوفة. يستمر تكاثر الحمض النووي بطريقة شبه محافظة: يتم تصنيع سلسلة ابنة على كل سلسلة من عديد النوكليوتيد الأم.

الشروط المطلوبة للنسخ:

1. مصفوفة - خيوط الحمض النووي. يسمى تقسيم الخيط بالشوكة المتماثلة

2. الركيزة. المواد البلاستيكية عبارة عن ثلاثي فوسفات DEOXYNUCLEOTIDE:
dATP ، dGTP ، dCTP ، dTTP.

3. أيونات المغنيسيوم.

مجمع الانزيم المتماثل:

أ) بروتينات تفكيك الحمض النووي:

3. TOPOISOMERASES 1 و 2 (الاسترخاء فوق اللولب). كسر (3 "، 5") - روابط الفوسفوديستر.

ج) DNA POLYMERASE (يحفز تكوين روابط phosphodiester). يقوم DNA POLYMERASE فقط بإطالة خيط موجود بالفعل ، ولكن لا يمكنه توصيل نوويتين مجانيتين.

ه) DNA LIGASE.

5. برايمرز - "بذرة" للتكرار. هذا جزء قصير من ثلاثي فوسفات الريبونوكليوتيد (2-10) ..

المراحل الرئيسية للنسخ المتماثل.

I. بدء النسخ المتماثل.

يحدث تحت تأثير المحفزات الخارجية (عوامل النمو). ترتبط البروتينات بالمستقبلات الموجودة على غشاء البلازما وتحفز التكاثر في المرحلة الاصطناعية من دورة الخلية. معنى البدء هو ربط DNA-A بنقطة النسخ المتماثل ، مما يحفز تباعد اللولب المزدوج. كما تشارك HELIKAZA في هذا. هناك إنزيمات (TOPOISOMERASES) تسبب فك اللولب. تمنع بروتينات SSB الاتصال بسلاسل الابنة. يتم تشكيل الشوكة المكررة.

2. تشكيل الخيوط التابعة.

يسبق ذلك تشكيل PRIMERS بمساعدة PRIMASE. يعمل بوليميراز الحمض النووي ويتم تشكيل خيط ابنة من الحمض النووي. تحدث هذه العملية وفقًا لمبدأ التكامل ، وينتقل التركيب من 5 * إلى 3 * نهاية الخيط المركب.

سيتم بناء سلسلة متصلة على أحد الخيوط الأم ، وسيتم بناء شظايا OKAZAKI على الخيط المقابل.

3. إزالة PRIMERS مع EXONUCLASE ،

4. ربط الأجزاء القصيرة بـ DNA LIGASE.

مجمع متماثل (هيليكاز ، توبويزوميراز). الاشعال ودورها في التكرار.

أ) بروتينات تفكيك الحمض النووي:

1. DNA-A (يسبب انفصال الخيوط)

2. helikases (شق سلسلة DNA)

1. TOPOISOMERASES 1 و 2 (الاسترخاء فوق اللولب). كسر (3 "، 5") - روابط الفوسفوديستر.

ب) البروتينات التي تمنع اتصال خيوط الحمض النووي (بروتينات SSB)

ج) DNA POLYMERASE (يحفز تكوين روابط phosphodiester). الحمض النووي-
يقوم POLYMERASE بإطالة مؤشر الترابط الموجود بالفعل فقط ، ولكن لا يمكنه توصيل جهازي نيوكليوتيد مجانيين.

د) PRIMASE (يحفز تكوين "بذرة" للتوليف).

ه) DNA LIGASE.

5. برايمرز - "بذرة" للتكرار. هذا جزء قصير يتكون من ثلاثي فوسفات الريبونوكليوتيد (2 - 10). يتم تحفيز تشكيل PRIMERS بواسطة PRIMASE. هناك إنزيمات (TOPOISOMERASES) تسبب فك اللولب. تمنع بروتينات SSB السلاسل الفرعية من الانضمام. يتم تشكيل الشوكة المكررة. تشكيل الخيوط التابعة. يسبق ذلك تكوين PRIMERS بواسطة إنزيم PRIMASE. يعمل بوليميراز الحمض النووي ويتم تشكيل خيط ابنة من الحمض النووي. تحدث هذه العملية وفقًا لمبدأ التكامل ، ويستمر التركيب من 5 "إلى 3" نهاية الخيط المركب.

سيتم بناء سلسلة متصلة على أحد السلاسل الأصلية ، وسيتم بناء سلسلة من الأجزاء القصيرة (شظايا OKAZAKI) على الخيط المقابل ، وإزالة البرايمرز باستخدام EXONUCLASE.

32. التخليق الحيوي للحمض النووي الريبي (النسخ). شروط النسخ.

النسخ هو نقل المعلومات من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي (التخليق الحيوي للحمض النووي الريبي). تخضع أجزاء معينة فقط من جزيء الحمض النووي للنسخ. هذا الجزء يسمى TRANSCRIPTON. الحمض النووي حقيقيات النواة متقطع: الأقسام التي تحمل المعلومات (EXONS) تتناوب مع المناطق التي لا تحمل معلومات (INTRONS). في DNA ، من الطرف 5 "، يتم عزل منطقة PROMOTOR - موقع ارتباط RNA POLYMERASE. من الطرف 3 - منطقة TERMINATOR. لم يتم نسخ هذه المناطق. شروط النسخ.

1. مصفوفة - 1 حبلا من الحمض النووي. يتم تشكيل عين نصية.

2. المكونات الهيكلية - RIBONUCLEOSIDE-3-PHOSPHATES (ATP ، GTP ، CTP ، UTP).

3. بوليميراز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي.

خطوات النسخ

المراحل الرئيسية للنسخ.

1. بدء. وهو يتألف من ارتباط RNA POLYMERASE بالمُعزِّز ، مما يؤدي إلى تباعد خيوط الحمض النووي. الدافع لربط بوليميراز RNA هو ارتباط بروتين TBP بصندوق TATA.

2. استطالة (استطالة). اتصال RIBONUCLEOSIDEMONONUCLEOTIDES وتكوين روابط فوسفوديستر بين النيوكليوتيدات بمساعدة RNA POLYMERASE ، الذي يتحرك على طول حبلا DNA. تتم إضافة النيوكليتيدات وفقًا لمبدأ التكامل ، فقط سيكون هناك RIBONUCLEOTIDES و- UMF.

3. الإنهاء (النهاية). يتكون من حقيقة أن العديد (حتى 200 - 300) نيوكليوتيدات أدينيل - بولي أ متصلة بنهاية 3 بوصات من الحمض النووي الريبي المتشكل. يتم تكوين نسخة طبق الأصل من الجين. تحمي نيوكليوتيدات أدينيل 3 "تنتهي من عمل EXONUCLEASES. تتكون الحماية من الطرف 5 "، ما يسمى بـ" CAP "(غالبًا UDP). تسمى هذه النسخة الناتجة من الجين TRANSCRIPT.

4. تجهيز (النضج).

2. 5-نهاية السد

3. تشكيل تسلسل عديد الأدينيل

4. الربط - إزالة الإنترونات وربط EXONS مع بعضها البعض. يلعب دورًا مهمًا في تطور الكائنات الحية

5. التضفير البديل - من واحد قبل mRNA ، عدة IRNAs ، وبناءً على ذلك ، يتم تكوين العديد من البروتينات ، والتي تتجلى في مجموعة متنوعة من الخصائص في الكائنات الحية.

المظاهر الرئيسية لأمراض التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والأسباب المحتملة لاضطرابات التمثيل الغذائي للكربوهيدرات في مراحل مختلفة من التمثيل الغذائي. (اكتب ردود الفعل). نسبة السكر في الدم كمؤشر على حالة التمثيل الغذائي للكربوهيدرات. القياس الكمي لنسبة السكر في الدم في الظروف الطبيعية والمرضية. تطوير السكري.

يمكن أن يكون انتهاك استقلاب الكربوهيدرات في مراحل مختلفة. HYPO- ، HYPERGLUCOSEMIA ، GLUCOSURIA هي مؤشرات على iomen الكربوهيدرات. يكون الجلوكوزوريا ممكنًا إذا تم تجاوز قيمة عتبة الكلى بأكثر من 10 مليمول / لتر. في أغلب الأحيان ، من الممكن حدوث انتهاكات لعملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات في المراحل التالية:

1. في مرحلة تناول الكربوهيدرات مع الطعام. يؤدي وجود كمية كبيرة من الكربوهيدرات إلى تطور فرط جلوكوز الدم والجلوكوزوريا وزيادة التخليق الحيوي للدهون وتطور السمنة.

2. مع تلف الأغشية المخاطية للجهاز الهضمي. عندما يتلف الغشاء المخاطي في المعدة ، يتم تعطيل إنتاج حمض الهيدروكلوريك. عندما يتلف الغشاء المخاطي للأمعاء الدقيقة ، يضعف امتصاص وتحلل الطعام.

عندما يتضرر البنكرياس ، ينزعج هضم الجليكوجين ونشا الطعام تحت تأثير الإنزيمات. أكثر الأمراض المروعة هو داء السكري. في البنكرياس ، تصنع الخلايا البائية بروتين الأنسولين الذي يضمن نقل الجلوكوز من الدم إلى الأنسجة. في حالة عدم كفاية إنتاج الأنسولين ، يتطور HYPERGLUCOSEMIA و GLYCOSURIA و KETONURIIA. يتطور الجوع للطاقة في الخلايا ، والذي يتم تعويضه من خلال عمليات الجلوكونوجينيزيس وتكثيف عمليات أكسدة البروتينات والدهون ، والذي يصاحبه إنتاج مفرط لـ ACETYL-KOA ، NH3. NH3 هو منتج سام ، فهو يخلق المتطلبات الأساسية لتكثيف ACETYL-KOA وتكوين أجسام الكيتون:

مع تلف الكبد ، تتعطل عملية التخليق الحيوي وتكسير الجليكوجين. تُلاحظ الأمراض الوراثية في العيوب الوراثية للأنزيمات المشاركة في استقلاب الكربوهيدرات. الأكثر شيوعًا هي GLYCOGENOSIS (GIRKE ، POMPE) و AGLYCOGENOSIS (LEWIS ، ANDERSEN) ، والتي ترتبط بالنشاط غير الكافي أو الغياب التام للإنزيمات المشاركة في تحلل أو تخليق الجليكوجين. في الأطفال ، هناك ALACTOSIA - عدم تحمل اللاكتوز بسبب خلل جيني في ENTEROCYTE LACTASE.

الجلوكوز في الدم الشعري الكامل على معدة فارغة - 3.3 - 5.5 مليمول / لتر

HYPERGLYCEMIA: زيادة هرمونات موانع الحركة ، نقص الأنسولين (IDDM) ، اختلال وظيفة المستقبل (NIDDM) ، الإجهاد (الأدرينالين يرفع مستويات الجلوكوز) ، تناول الكربوهيدرات الزائد.

HYPOGLYCEMIA: جرعة زائدة من الأنسولين ، ونقص هرمونات موانع الحركة في الجسم ، والمجاعة.

أجسام الكيتون (لا تزيد عن 0.1 جم / لتر) - أسيتون ، حمض أسيتو أسيتيك ، حمض بيتا هيدروكسي بيوتيريك. خطير فيما يتعلق بالتطعيم الكيتوني. يؤدي HYPOGLYCEMIA إلى التشنجات والوفاة. يتم تجديد 0.1٪ من الجليكوجين في أنسجة المخ في 4 ساعات.

عندما يكون التمثيل الغذائي للكربوهيدرات مضطربًا ، تتأثر وظائف المخ.

المظاهر الرئيسية لأمراض التمثيل الغذائي للدهون والأسباب المحتملة لحدوثها في مراحل مختلفة من التمثيل الغذائي. تكوين أجسام الكيتون في الأنسجة. الحماض الكيتوني. الأهمية البيولوجية لأجسام الكيتون.

1 .في مرحلة تناول الدهون مع الطعام:

ج: الأطعمة الدهنية الوفيرة على خلفية نقص المناعة يؤدي إلى تطور السمنة التغذوية.

ب. عدم كفاية تناول الدهون أو عدم وجودها يؤدي إلى HYPO- و AVITAMINOSIS A ، D ، E ، K. التهاب الجلد ، قد يتطور التصلب الوعائي. كما تعطلت عملية تخليق البروستاغلاندينز.

C. عدم كفاية المدخول الغذائي من المواد LIPOTROPIC (الكولين ، السيرين ، الإينوزيتول ، الفيتامينات B12 ، B6) يؤدي إلى تطور ارتشاح الأنسجة الدهنية.

2.في مرحلة الهضم.

ج: عندما يتضرر الكبد والأمعاء ، يتعطل تكوين ونقل البروتينات الدهنية في الدم.

ب. عند تلف الكبد والقنوات الصفراوية ، يتأثر تكوين وإفراز الأحماض الصفراوية التي تدخل في هضم الدهون الغذائية. يطور GSD. لوحظ فرط الكوليسترول في الدم.

إذا تأثر الغشاء المخاطي للأمعاء وتعطل إنتاج وإمداد إنزيمات البنكرياس ، يزداد محتوى الدهون في البراز. إذا تجاوز محتوى الدهون 50٪ ، يتطور الإسهال الدهني. يصبح البراز عديم اللون.

د- في أغلب الأحيان في السنوات الأخيرة بين السكان هناك آفة في خلايا بيتا في البنكرياس ، مما يؤدي إلى تطور داء السكري ، الذي يصاحبه أكسدة شديدة للبروتينات والدهون في الخلايا. في دم هؤلاء المرضى ، لوحظ فرط الحموضة ، فرط الكريات الحمر. يتم تصنيع أجسام الكيتون والكوليسترول من ACETYL-KOA.

3. في مرحلة التمثيل الغذائي للكوليسترول ، فإن المرض الأكثر شيوعًا هو AtherOSCLEROSIS. يتطور المرض عندما يزداد محتوى الكسور الأثيروجينية بين خلايا الأنسجة و LP في الدم وينخفض ​​محتوى HDL ، والغرض منه هو إزالة الكوليسترول من خلايا الأنسجة إلى الكبد من أجل أكسدة لاحقة. يتم استقلاب جميع الأدوية بسرعة ، باستثناء مادة CHylomicrons. LDL باقية في جدار الأوعية الدموية. أنها تحتوي على الكثير من TRIGLYCERIDES والكوليسترول. يتم بلعمها وتدميرها بواسطة إنزيمات الليزوزوم ، باستثناء الكوليسترول. يتراكم في الخلية بكميات كبيرة. يترسب الكوليسترول في الفراغ بين الخلايا ويغلف النسيج الضام. تتشكل لويحات تصلب الشرايين في الأوعية الدموية.

المحاضرة رقم 25

المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم العالي USMU التابعة لوزارة الصحة في روسيا
قسم الكيمياء الحيوية
الانضباط: الكيمياء الحيوية
المحاضرة رقم 25
الكيمياء الحيوية للفيتامينات 1
المحاضر: Gavrilov I.V.
الكلية: الطبية والوقائية ،
الدورة: 2
يكاترينبورغ ، 2016

يخطط:

1.
2.
3.
4.
5.
تعريف الفيتامينات
تصنيفات الفيتامينات
الآليات العامة لاستقلاب الفيتامين
المخطط العام لعملية التمثيل الغذائي للفيتامين
فيتامينات قابلة للذوبان في الماء - فردية
مندوب

الفيتامينات
-
منخفضة الوزن الجزيئي
عضوي
روابط
متنوع
الطبيعة الكيميائية ، كليًا أو جزئيًا
لا غنى عنه للإنسان أو الحيوان ،
تشارك في التنظيم والتحفيز ، وليس
تستخدم في الطاقة والبلاستيك
المقاصد.

مواد شبيهة بالفيتامينات
لا يمكن الاستغناء عنه أو لا يمكن الاستغناء عنه جزئيًا
المواد التي يمكن استخدامها فيها
أغراض بلاستيكية وكمصدر للطاقة
(الكولين ، حمض الأوروتيك ، فيتامين ف ، فيتامين
يو (ميثيل ميثيونين) ، إينوزيتول ، كارنيتين)

تصنيف الفيتامينات

حسب الخصائص الفيزيائية:
1. الفيتامينات القابلة للذوبان في الماء
فيتامين ب (حمض النيكوتينيك)
فيتامين ب 1 (الثيامين) ؛
فيتامين ب 2 (ريبوفلافين) ؛
فيتامين ب 5 (حمض البانتوثنيك) ؛
فيتامين ب 6 (بيريدوكسين) ؛
فيتامين ب 9 ، صن (حمض الفوليك) ؛
فيتامين ب 12 (كوبالامين) ؛
فيتامين هـ (البيوتين) ؛
فيتامين ج (حمض الاسكوربيك) ؛
فيتامين ب (بيوفلافونويدس) ؛

2. الفيتامينات التي تذوب في الدهون
فيتامين أ (الريتينول) ؛
فيتامين د (كولي كالسيفيرول) ؛
فيتامين هـ (توكوفيرول) ؛
فيتامين ك (فيلوكينون).
فيتامين F (خليط متعدد غير مشبع
الأحماض الدهنية طويلة السلسلة الأراكيدونية ، إلخ.)

تصنيف الفيتامينات

حسب الخصائص الأيضية:
فيتامينات الإنزيمات (الإنزيمات المساعدة) (B1 ، B2 ، PP ،
ب 6 ، ب 12 ، حمض البانتوثنيك ، البيوتين ،
حمض الفوليك)؛
فيتامينات الهرمون (د 2 ، د 3 ، أ) ؛
فيتامينات الأكسدة والاختزال أو الفيتامينات المضادة للأكسدة (C ، E ، A ، حمض ليبويك) ؛

حرفياً
تعيين
الاسم الكيميائي
فسيولوجي
اسم
فيتامين أ
الريتينول
مضاد للعفن
فيتامين ب 1
فيتامين ب 2
الثيامين
الريبوفلافين
مضاد للالتهاب
فيتامين النمو
فيتامين ب 3
حمض البانتوثنيك
التهاب الجلد
فيتامين ب 6
فيتامين ب ، ب 9
فيتامين ب 12
البيريدوكسين
فولاسين
كوبالامين
التهاب الجلد
مكافحة فقر الدم
مكافحة فقر الدم
فيتامين سي
حمض الاسكوربيك
مضاد
فيتامين ب
النياسين
مضاد
فيتامين هـ
البيوتين
مضاد للنزيف
فيتامين ب
نمط
عامل النفاذية
فيتامين د 2
إرغوكالسيفيرول
أنتيراكتيك
فيتامين د 3
1،25-يوكسي كولي كالسيفيرول
أنتيراكتيك
فيتامين هـ
توكوفيرول
مضاد للعقم
فيتامين ك
نافثوكينون
مضاد للنزف

استقلاب الفيتامينات في الجسم (أحكام عامة)

الفيتامينات القابلة للذوبان في الماء في القناة الهضمية
يمتص بواسطة النقل النشط
قابل للذوبان في الدهون - في تكوين المذيلات.
الفيتامينات التي تذوب في الماء في الدم
نقلها بحرية أو في
مركب مع البروتينات للذوبان في الدهون
الفيتامينات - في تكوين البروتينات الدهنية وفي
معقد بالبروتينات.
تدخل الفيتامينات من الدم إلى الخلايا
الأعضاء والأنسجة.

قابل للذوبان في الماء في الكبد والكلى
يتم تحويل الفيتامينات إلى أنزيمات مساعدة.
بعض الفيتامينات في الكبد والجلد
محولة إلى أشكال نشطة (د)
الأشكال النشطة من الفيتامينات تدرك
التأثيرات البيوكيميائية والفسيولوجية.
معطل مثل xenobiotics وغيرها
منتجات التمثيل الغذائي.
من فيتامينات الجسم ومشتقاتها
تفرز بشكل رئيسي في البول والبراز.

خطة الدراسة (الإجابة) للفيتامينات الفردية

1. محتوى في منتجات الطعام(2-3 منتجات
- لا توجد أرقام)
2. التركيب الكيميائي (قاعدة ، رد الفعل
فصائل قادرة)
3. دور في التمثيل الغذائي (2-3 معادلات كيميائية.
تفاعلات)
4. صورة نقص فيتامين وفرط الفيتامين (2-3 أعراض ،
الناشئة عن آلية العمل)
5. الاحتياجات اليومية والوقائية و
جرعة علاجية (بضع ملغ أو كسور
ملغ / يوم = جرعة وقائية × 10 =
جرعة علاجية واحدة (يومية).

حمض النيكوتين - فيتامين ب

COOH
CONH 2
ن
ن
حمض النيكوتينيك
نيكوتيناميد
فيتامين ب
الخصائص الفيزيائية والكيميائية. دعونا نذوب بشدة في الماء ، إنه جيد - في القلويات.
المتطلبات اليومية
للبالغين 15-25 مجم ،
للأطفال - 5-20 ملغ. من المنتجات العشبية:
في الفطر الطازج - 6 ملغ ، في الفطر المجفف حتى 60 ملغ.
في الفول السوداني (10-16 مجم٪) ،
في الحبوب في الحنطة السوداء (4 ملغ٪) ،
الدخن والشعير (2 مجم٪) ،
دقيق الشوفان والشعير اللؤلؤي وكذلك الأرز (1.5 مجم٪)
في البنجر الأحمر - 1.6 ملغ ،
في البطاطس (1 - 0.9 مجم٪) ، مسلوق 0.5 مجم٪.
في السبانخ ، والطماطم ، والملفوف ، والسويد ، والباذنجان (0.50.7 مجم٪).

من المنتجات الحيوانية:
الكبد (15 ملغ) ،
الكلى (12-15 مجم٪) ،
القلب (6-8 مجم٪) ،
اللحوم (5-8 ملغ٪) ،
السمك (3 مجم٪).
يمكن تصنيع فيتامين ب
من التربتوفان (القليل).

الاسْتِقْلاب
FRPF FFn
ATP
FFn
ATP
ADP
نيكوتيناميد
النيكوتيناميد أحادي النوكليوتيد
أكثر من +
NADP +
النيكوتيناميد أحادي النوكليوتيد
NAD بيروفوسفوريلاز NAD كيناز
بيروفوسفوريلاز

دور في التمثيل الغذائي

أنزيم يعتمد على بيريدين (NAD ،
NADP) نازعات الهيدروجين CTK ، تحلل السكر ،
PFP ، إلخ.

نقص فيتامين ب - البلاجرا

"ثلاثة د"
1. التهاب الجلد - التهاب الجلد ،
2. الإسهال - براز رخو ،
3. الخرف - عقلي
التخلف.

بلاجرا

فيتامين ب 1 (ثيامين)

Cl-
NH2
H2 +
سي ن
ن
H3C
CH 3
H2
CCH2OH
ن
س
فيتامين ب 1 (الثيامين)
الخصائص الفيزيائية والكيميائية. قابل للذوبان في الماء ، يتكسر
المعالجة الحرارية.
فيتامين ب غير سام
المتطلبات اليومية للبالغين لا تقل عن 1.4
2.4 مجم.
غلبة الكربوهيدرات في الطعام يزيد من الحاجة
الكائن الحي في فيتامين.
الدهون ، على العكس من ذلك ، تقلل بشكل كبير من هذه الحاجة.
ح
ن
أ0
أنا،
(3
8
2
-
9
4
%
-
ن
أ
أنا
محتوى الثيامين في ملجم٪ (ملجم / 100 جم)
X
ل
ه
ب
و
ح
ج
ه
خميرة البيرة الجافة 5.0 ، خميرة الخباز 2.0
القمح (الجراثيم) 2.0
هام 0.7
فول الصويا 0.6
الحنطة السوداء 0.5
الشعير (الحبوب) 0.4
القمح (الحبوب الكاملة) 0.4
كبد الخنزير والماشية 0.4

الشوفان (الحبوب) 0.4
دقيق الشوفان 0.3
دقيق قمح (82-94٪) 0.3
جريش الشعير 0.2
طحين الجاودار الكامل 0.2
اللحوم (أخرى) 0.2
خبز الجاودار 0.15
الذرة (الحبوب الكاملة) 0.15
حليب بقري 0.05
خبز قمح من دقيق ناعم 0.03

الاسْتِقْلاب
1. الامتصاص: في الأمعاء.
2. النقل: في شكل حر.
3. التنشيط: بمشاركة ثيامين كيناز و ATP في
فيتامين الكبد والكلى والدماغ والقلب
يتم تحويل B1 إلى شكل نشط - أنزيم
بيروفوسفات الثيامين (TDF ، TPP)
NH2
NH2
ن
H3C
H2 +
سي ن
ATP
CH 3
H2
CCH2OH
ن
س
فيتامين ب 1 (الثيامين)
AMF
H3C
ثيامينكيناز
H2 +
سي ن
ن
ن
س
CH 3
ا
ا
H2 H2
C C O P O P OH
ا
ا
ثنائي فوسفات الثيامين (TDP)

الدور البيولوجي
يتم تضمين TPP في:
مركب نازعة هيدروجين البيروفات
(PVK → أسيتيل- CoA) ؛
مركب هيدروجين ألفا كيتوجلوتارات
(α-KG → Succinyl-CoA) ؛
ترانسكيتولاز PFS
(نقل الألدهيد من كيتوساكاريد إلى ألدوساكاريد)

آلية
يأخذ TDF المجموعة من الركيزة وينقلها إلى حمض ليبويك
NH2
H2
سي ن
ن
COOH
كو
H3C
ن
س
CH 3
ا
ا
H2 H2
ج C O P O P
ا
ا
أوه
س
بيروفوسفات الثيامين (TDP)
CH 3
NH2
ثاني أكسيد الكربون
ن
H3C
بيروفات ديهيدروجينيز
H2
سي ن
ن
س
CH 3
ا
ا
H2 H2
ج C O P O P
ا
ا
حامض يبويك
ش
HSKoA
كو
CH 3
حامض يبويك
SKoA
أوه
س
س
عن
COH
CH 3
هيدروكسي إيثيل TDF
CH3

نقص فيتامين B1 (خذ - خذ)

يتقدم مع غلبة أحد الأشكال:
1. جفاف (اضطرابات الجهاز العصبي). التهاب الأعصاب ، في
الأساس - التغيرات التنكسية في الأعصاب. في البداية
ثم يتطور الألم على طول جذوع العصب
- فقدان الإحساس بالجلد والشلل
(مرض بيري بيري). هناك فقدان للذاكرة
الهلوسة.
2. ذمي (انتهاكات من نظام القلب والأوعية الدموية),
يتجلى عدم انتظام ضربات القلب ، وزيادة
حجم القلب وظهور الآلام في منطقة القلب.
3. القلب (قصور القلب الحاد ،
احتشاء عضلة القلب).
تشمل العلامات أيضًا انتهاكات الإفراز والحركة
وظائف الجهاز الهضمي. انخفاض في حموضة المعدة ،
الشهية ونى الأمعاء. يطور النيتروجين السلبي
توازن.

خذ خذ

فيتامين B2 (ريبوفلافين)
ا
H3C
H3C
ن
نيو هامبشاير
ا
ن
ايزوالوكسازين
ن
H H H
H2C C C C CH2OH
أوه أوه أوه
ريبيتول
فيتامين ب 2 (ريبوفلافين)
الخصائص الفيزيائية والكيميائية. بلورات اللون الأصفر، قابل للذوبان قليلا
في الماء.
المتطلبات الفسيولوجية اليومية عند البالغين
الإنسان 2-2.5 ملغ / يوم.
عند الأطفال حديثي الولادة - 0.4-0.6 مجم ،
في الأطفال والمراهقين - 0.8-2 ملغ.

محتوى فيتامين ب 2 في الغذاء
المنتجات ملغ٪ (ملجم / 100 جم كتلة)
1. الكبد (لحم البقر) 1.5
2. بيضة دجاج 0.6
3. القمح 0.3
4. الحليب 0.2
4. الملفوف 0.2
6. الجزر 0.05
ينهار في وجود الأشعة فوق البنفسجية
أشعة. عند تخزين الحليب في الضوء لمدة ثلاثة ونصف
ساعة ، يتم تدمير ما يصل إلى 70٪ من الفيتامين.
عند تسخينها ، يتم تدميرها في بيئة قلوية ،
ولكن في بيئة حمضية ، مقاومة عالية
درجة الحرارة (290 درجة مئوية).

الاسْتِقْلاب
الامتصاص: في الأمعاء.
النقل: في شكل حر ؛
التفعيل:
الخامس
مخاطي
صدَفَة
أمعاء
يحدث
تعليم
الإنزيمات المساعدة FMN و FAD:
ATP
ADP
ATP
FFn
الريبوفلافين
موضة عابرة
FMN
ريبوفلافين كيناز FMN-adenylyl ترانسفيراز

دور في التمثيل الغذائي
الأنزيمات المساعدة FAD و FMN هي جزء من الهوائية و
تشارك نازعات الهيدروجين اللاهوائية في
تفاعلات الأكسدة والاختزال (تفاعلات
الفسفرة المؤكسدة ، SDH ، أوكسيديز AA ،
أوكسيديز الزانثيون ، أوكسيديز الألدهيد ، إلخ).
ا
H3C
H3C
ن
سكسينات فومارات
H3C
نيو هامبشاير
ا
ن
ن
H H H
H2C C C C CH 2OPO 3H2
أوه أوه أوه
FMN
SDG
H3C
ح
ن
ا
نيو هامبشاير
ا
ن
ن
ح
H H H
H2C C C C CH 2OPO 3H
أوه أوه أوه
FMNN2

HYPOVITAMINOSIS B2

وقف نمو الجسم
التهاب الغشاء المخاطي للفم
ظهور تجاويف (التهاب اللسان - التهاب اللسان)
تشققات طويلة الأمد غير قابلة للشفاء في زوايا الفم ،
التهاب الجلد الطي الأنفي.
التهاب في العين على شكل الأوعية الدموية في القرنية
الأغشية والتهاب القرنية وإعتام عدسة العين.
الآفات الجلدية(التهاب الجلد ، تساقط الشعر ،
تقشير الجلد ، تآكل ، إلخ).
ضعف عام في العضلات والقلب
عضلات.

حمض البانتوثنيك (فيتامين ب 5)
CH3OH
HOH 2C
ج
CH
CH 3
ج
ح
ن
H2 H2
نسخة
COOH
ا
فيتامين ب 5
مسحوق بلوري أبيض ناعم ، قابل للذوبان في الماء.
مصادر. توليفها النباتات والكائنات الحية الدقيقة
توجد في العديد من المنتجات الحيوانية والنباتية
أصل (بيض ، كبد ، لحم ، سمك ، لبن ، خميرة ،
البطاطس والجزر والقمح والتفاح). في الأمعاء البشرية ، يتم إنتاج حمض البانتوثنيك بكميات صغيرة عن طريق الأمعاء
عصا.

الامتصاص: في الأمعاء.
النقل: في شكل حر ؛
التنشيط: من حمض البانتوثنيك في الخلايا
يتم تصنيع الإنزيمات المساعدة: 4-فوسفوبانتوثين و
HSCoA.
CH3OH
H H2 H2
HOH 2C C CH C N C C COOH
CH 3
ا
حمض البانتوثنيك
ATP
ADP
بانتوثين كيناز
CH3OH
H2
H H2 H2
H2O3PO C C CH C N C C COOH
CH 3
ا
4-فوسفوبانثوثين

دور في التمثيل الغذائي
4-فوسفوبانثوثين - أنزيم
سينثيز بالميتويل.
HS-CoA
متضمن
ج: الجذور في التفاعلات
1. التحويل
أسيل
المسار المشترك للتقويض ،
2. تفعيل الأحماض الدهنية.
3.تخليق أجسام الكوليسترول والكيتون ،
4.تركيب أسيتيل الجلوكوزامين ،
5. تحييد المواد الغريبة في الكبد

HYPOVITAMINOSIS ب 3

التهاب الجلد ، الآفات المخاطية ،
التغيرات التصنع.
تضرر الجهاز العصبي
(التهاب العصب والشلل).
تغييرات في القلب والكلى.
تصبغ الشعر.
توقف النمو.
فقدان الشهية والهزال.

فيتامين ب 6 (بيريدوكسين ،
بيريدوكسال ، بيريدوكسامين)
التوزيع: الكبد والكلى
اللحوم والخبز والبازلاء والفول ،
البطاطس.
الامتصاص: في الأمعاء
النقل: في شكل حر ؛
التفعيل:
عن طريق عمل البيريدوكسالكيناز
تحويلها إلى أنزيمات مساعدة
فوسفات البيريدوكسال و
فوسفات البيريدوكسامين 1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
الشوفان 3.3
القمح 3.3
خميرة بيكر 2.0
حليب البقر 1.5
Mackerel 1.03.0 تحديث
الكبد 0.64
المكسرات (البندق) 0.59
جزر 0.53
فول الصويا 0.38
بطاطس 0.33
الموز 0.29.00
بيضة دجاج 0.12

المتطلبات اليومية

بالغ - 3-4 مجم ،
مولود جديد
- 0.3 - 0.5 مجم ،
الأطفال والمراهقون - 0.6 - 1.5 ملغ.

CHO
ح
H3C
CHO
CH2OH
ATP
ADP
بيريدوكسالكيناز
ن
بيريدوكسال
فيتامين ب 6
ح
H3C
H2
C O PO 3H2
ن
فوسفات بيريدوكسال
مساعد الانزيم

دور في التمثيل الغذائي
(تبادل الأحماض الأمينية ، ونقل المجموعات الأمينية)
تلعب إنزيمات Pyridoxal دورًا رئيسيًا
دور في تبادل حزب العدالة والتنمية:
1. تحفيز تفاعلات النقل و
نزع الكربوكسيل من الأحماض الأمينية ،
2. المشاركة في ردود فعل محددة
استقلاب AAs الفردية: سيرين ،
ثريونين ، تريبتوفان ، يحتوي على الكبريت
أحماض أمينية،
3. في تركيب الهيم.

أنزيم B6

1.
2.
3.
4.
5.
ايزوميراز الأحماض الأمينية. استخدامها في الجسم
أحماض أمينية د
ديكاربوكسيلاز الأحماض الأمينية. تعليم
الأمينات حيوية المنشأ
أوكسيديز أحادي الأمين. ديامينوكسيديز
(الهستامينازات). أكسدة (تعطيل) بيوجينيك
الأمينات
أحماض أمينية ناقلة للأمين. تقويض و
تخليق الأحماض الأمينية
ناقلات الأمين من اليودوتيروزينات واليودوثيرونينات.
التخليق الحيوي لليودوثيرونين (الهرمونات) في الغدة الدرقية
الحديد وهدمهم. أمينوبوتيريت أمينوترانسفيراز. تحييد غابا
فسفوريلاز الجليكوجين. تحلل الجليكوجين

نقص فيتامين ب 6

التهاب الجلد ، الآفات المخاطية
بيلة هوموسيستينية
اضطرابات استقلاب التربتوفان
تشنجات

فيتامين (ح)
المحتوى في الطعام
كبد سمك القرش ولحم الخنزير ولحم البقر
الكبد والكلى وقلب الثور والبيض
صفار البيض والفاصوليا ونخالة الأرز ،
قرنبيط دقيق القمح.

دور في التمثيل الغذائي
يؤدي وظيفة أنزيم في تكوين الكربوكسيلاز:
تشكيل الشكل النشط لثاني أكسيد الكربون:
ا
ا
ثاني أكسيد الكربون + ATP
HN
ADP + الجبهة الوطنية
نيو هامبشاير
HN
ن
H2 H2 H2 H2
C C C C COOH
س
تنشيط ثاني أكسيد الكربون
COOH
H2 H2 H2 H2
C C C C COOH
س

دور في التمثيل الغذائي

1.تستخدم في تكوين malonyl-CoA من acetyl-CoA ؛
2. في تركيب حلقة البيورين ؛
3. في الكربوكسيل PVC
4. في تركيب الأحماض الدهنية والبروتينات و
نيوكليوتيدات البيورين.

نقص فيتامين فيتامين. ح

التهاب الجلد
إفرازات الغدد الدهنية
تساقط الشعر
آفات الأظافر
ألم عضلي
تعب
النعاس
اكتئاب
فقر دم

حمض الفوليك

أوه
ن
ن
H2N
ن
ا
H2
ج
ح
ن
ج
ح
ج
H2
ج
H2
ج
COOH
COOH
ن
2-أمينو-4-هيدروكسي-6-ميثيلبترين
ح
ن
بابك
الجلوتامات
فيتامين: حمض الفوليك (حمض الفوليك ، فيتامين ب 9 ، فيتامين ب ، فيتامين م)
بلورات استرطابية صفراء شاحبة ،
يتحلل عند 250 درجة مئوية ، قليل الذوبان
في الماء (0.001٪).

نورم: 200-400 ميكروغرام / يوم (النساء الحوامل 800 ميكروغرام / يوم)
تصنيع حمض الفوليك
الكائنات الحية الدقيقة والنباتات الدنيا والعليا
مصادر حمض الفوليك
1. طعام (الكثير من الخضار الخضراء مع
يترك في بعض
ثمار الحمضيات ، في البقوليات ، في الخبز
من دقيق القمح الكامل ،
الخميرة والكبد).
2. البكتيريا المعوية (سيئة).
قد يتم تخزين الخضروات الورقية الطازجة في درجة حرارة الغرفة
تفقد ما يصل إلى 70٪ من حمض الفوليك في 3 أيام
أثناء الطهي ، يتم تدمير ما يصل إلى 95٪ من حمض الفوليك.

التنشيط والتمثيل الغذائي وإفراز حمض الفوليك

الجهاز الهضمي
ربط
حمض الفوليك + عامل القلعة
حمض الفوليك + بروتينات الدم
الشفط: 12 اثني عشر
أوه
الكبد
ا
ن
ن
H2N
دم
5 - 20 ميكروجرام / لتر
ن
H2
ج
ح
ن
ج
ح
ن
ح
ج
H2
ج
H2
ج
COOH
COOH
ن
2-أمينو-4-هيدروكسي-6-ميثيلبترين
2NADPH2
بابك
الجلوتامات
حمض الفوليك
اختزال ديهيدروفولات
2NADP +
أوه
2/3 في الكبد
ن
ن
H2N
ح
ن
ن
ح
ح ح
2
نسخة
CH
ا
ح
ن
ح
ج
ح
ن
ح
ج
H2
ج
H2
ج
COOH
COOH
حمض تتراهيدروفوليك (THFA)
1٪ من إجمالي العرض / اليوم
البول
1/3 في القماش

دور THFC

يشارك:
في استقلاب الأحماض الأمينية
(سيرين
جليكاين ، هوموسيستين
ميثيونين) ،
في تركيب الأحماض النووية (البيورين
القواعد ، حمض الثيميديليك) ،
في تكوين خلايا الدم الحمراء
في تكوين عدد من مكونات الجهاز العصبي
حمض الأنسجة
يقلل من مستوى الهوموسيستين في الدم

1. يتم إرفاق شظايا الكربون الواحد بـ THPA
2. في THPA ، يتم تحويل شظايا الكربون الواحد
3. تُستخدم شظايا الكربون الواحد من THPA لتخليق:
ح
ميثيونين
الهوموسيستين
سينثيز الميثيونين
3
TMF
القبة
ح
سر
ح
R1 إن
5
N R2
10
H2
ج
gli
R1 إن
5
1
البيورينات
NADH2 NAD +
N R2
10
CH 3
R1 إن
5
2
ح
N R2
10
N5- ميثيل- THPA
N5N10- ميثيلين- THPA
THFC
+
NADP
5،10-ميثيلين اختزال THFA
سيرينوكسي ميثيل ترانسفيراز
2
HN
CH
R1 إن
5
NH3
ح
N R2
10
N5- فورمينو- THPA
2
ح
ج
R1 إن
5
البيورينات
NADPH2
H2O
N R2
10
N5N10-methylenyl-THPA
ح +
2
HOHC
R1 إن
5
N R2
10
N10- فورميل- THPA

دور THPA في تخليق الحمض النووي
الحمض النووي
البيورينات

نقص فيتامين حمض الفوليك
يؤدي نقص حمض الفوليك إلى:
فقر الدم الضخم الأرومات
عيوب الأنبوب العصبي في الجنين.

تطور فرط الهوموسستئين في الدم
1. Homocysteine ​​له مادة سامة واضحة
العمل على الخلية: يؤدي إلى تلف و
تنشيط الخلايا البطانية
بطانة الأوعية الدموية) مما يساهم في
تطور تجلط الدم وتصلب الشرايين.
2. فرط الهوموسستئين في الدم يرتبط بهذا
علم أمراض التوليد:
فقدان الحمل المبكر ،
بداية مبكرة من تسمم الحمل ،
انفصال المشيمة
تأخر النمو داخل الرحم.

لنقص الميثيونين
يصاحب نقص الميثيونين
اضطرابات التمثيل الغذائي الخطيرة
التمثيل الغذائي للدهون في المقام الأول ، و
يسبب إصابة خطيرة
الكبد ، ولا سيما الدهن
تسرب.

فيتامين ب 12 (كوبلامين)
الامتصاص: قلعة العامل الجوهري - بروتين -
gastromucoprotein ، توليفها الجداري
خلايا المعدة. في الجهاز الهضمي ، عامل القلعة
يجمع مع فيتامين ب 12 بمشاركة Ca2 + ،
يحميها من الدمار ويمنحها
امتصاص في الأمعاء الدقيقة.
النقل: يدخل B12 الدم في تركيبة مع
البروتينات عبر الكوبالامين الأول والثاني ،
(أنا) بمثابة مستودع B12 لأن
هو
الأكثر ارتباطًا بالفيتامين.
التنشيط. فيتامين ب 12 ينتج 2
أنزيم: ميثيل كوبالامين في السيتوبلازم و
deoxyadenosylcobalamin في الميتوكوندريا.

المتطلبات اليومية

البالغون 2-4 ميكروغرام ،
في الأطفال حديثي الولادة - 0.3-0.5 ميكروغرام ،
عند الأطفال والمراهقين - 1.5-3.0 ميكروغرام.
المحتوى في المنتجات الغذائية في g٪
1 كبد الخنزير 26
2 كلى لحم الخنزير 15
3 سمك 2.0
4 خروف 2
5 بيض دجاج 1.1
6 لحم الخنزير 2
7 لحم بقر 2
8 الماكريل 6
9 الجبن 1.1
10 حليب كامل الدسم 0.4

دور في التمثيل الغذائي

أنزيم من التفاعلات الأيضية
نقل مجموعات الألكيل (-CH2- ، -CH3) ؛
مثيلة الحمض الاميني
يشارك Methylcobalamin: في التعليم
ميثيونين من الحمض الاميني و
تحويلات شظايا الكربون الواحد إلى
تكوين THPA المطلوب للتوليف
النيوكليوتيدات.
يشارك Deoxyadenosylcobalamin في:
استقلاب الأحماض الدهنية بعدد فردي
ذرات الكربون و AA متفرعة
سلسلة الهيدروكربون.

مشاركة فيتامين ب 12 في التمثيل الغذائي
تسلسل تحويل فيتامين ب 12 إلى أنزيم:
سيانوكوبالامين أوكسي كوبالامين ديوكسيادينوسيل كوبالامين
1. تبادل H للمجموعات -COOH ، -NH2 ، -OH
2. استعادة الريبونوكليوتيدات في
ديوكسي ريبونوكليوتيدات
3. تفاعلات التحويل

ال 12
حمض الفوليك ------ THFA ------
تخليق الحمض النووي

نقص الفيتامينات ونقص الفيتامينات
ذاتية النمو
معدي
خارجي
معوي
المظاهر: الخلايا الكبيرة الخبيثة ،
فقر الدم الضخم الأرومات
اضطرابات الجهاز العصبي المركزي (القطار الجبلي المائل
النخاع) ؛
درجة الحموضة في المعدة
(التهاب المعدة والأمعاء -
"لسان مصقول")

تم العثور على أول ذكر للمرض (kakke ، beriberi) ، المعروف الآن باسم أحد مظاهر نقص الثيامين ، في الأطروحات الطبية القديمة التي وصلت إلينا من الصين والهند واليابان. بحلول نهاية القرن التاسع عشر ، تم بالفعل تمييز العديد من أشكال هذه الحالة المرضية سريريًا ، لكن تاكاكي (1887) فقط هو الذي ربط المرض بما كان يعتقد بعد ذلك أنه نقص في المواد المحتوية على النيتروجين في النظام الغذائي. كان للطبيب الهولندي S. Eijkman (1893-1896) فكرة أكثر تحديدًا ، حيث اكتشف عوامل غير معروفة في نخالة الأرز وفي بعض النباتات البقولية التي حالت دون تطور مرض البري بري أو علاجه. ثم قام فانك (1924) بتنقية هذه المواد ، الذي اقترح لأول مرة مصطلح "فيتامين" نفسه ، وعدد من الباحثين الآخرين. تم تمييز المادة الفعالة المستخرجة من المصادر الطبيعية فقط في عام 1932 بواسطة صيغة تجريبية عامة ، ثم في عام 1936 تم تصنيعها بنجاح بواسطة Williams et al. في وقت مبكر من عام 1932 ، تم اقتراح دور الفيتامين في إحدى عمليات التمثيل الغذائي المحددة ، نزع الكربوكسيل من حمض البيروفيك ، ولكن في عام 1937 فقط أصبح شكل الإنزيم المساعد للفيتامين ، ثنائي فوسفات الثيامين (TDP) معروفًا. لطالما اعتبرت الوظائف الإنزيمية لـ TDP في نظام نزع الكربوكسيل لأحماض ألفا كيتو تقريبًا الآليات البيوكيميائية الوحيدة لتنفيذ النشاط البيولوجي للفيتامين ، ومع ذلك ، بالفعل في عام 1953 ، مجموعة الإنزيمات التي تعتمد على الوجود من TDP بسبب ترانسكيتولاز ، ومؤخرًا نسبيًا ، حمض جاما-هيدروكسي ديكاربوكسيلاز-ألفا-كيتوجلوتاريك المحدد. لا يوجد سبب للاعتقاد بأن احتمالية إجراء مزيد من الدراسة للفيتامين قد استنفدت مما سبق ، حيث أن التجارب على الحيوانات ، والبيانات التي تم الحصول عليها في العيادة أثناء الاستخدام العلاجي للفيتامين ، وتحليل الحقائق التي توضح التوجهات العصبية والقلبية المعروفة للفيتامينات. الثيامين ، مما لا شك فيه يشير إلى وجود بعض الروابط المحددة أكثر فيتامين مع آليات بيوكيميائية وفسيولوجية أخرى.

الخصائص الكيميائية والفيزيائية لفيتامين ب 1

يتم الحصول على الثيامين أو 4-ميثيل-5-بيتا-هيدروكسي إيثيل- N- (2-ميثيل-4-أمينو-5-ميثيل بيريميديل) -ثيازوليوم صناعياً ، عادة في شكل هيدروكلوريد أو ملح هيدروبروميد.

يتبلور كلوريد الثيامين (M-337.27) في الماء على شكل إبر أحادية الميل عديمة اللون ، ويذوب عند درجة 233-234 درجة (مع التحلل). في وسط محايد ، طيف الامتصاص له حد أقصى - 235 و 267 نانومتر ، وعند درجة الحموضة 6.5 واحد - 245-247 نانومتر. الفيتامين قابل للذوبان بدرجة عالية في الماء وحمض الخليك ، وهو أسوأ إلى حد ما في كحول الإيثيل والميثيل ، وغير قابل للذوبان في الكلوروفورم والأثير والبنزين والأسيتون. من المحاليل المائية ، يمكن ترسيب الثيامين مع حمض الفوسفوتونجستيك أو حمض البيكريك. في بيئة قلوية ، يخضع الثيامين للعديد من التحولات ، والتي ، اعتمادًا على طبيعة العامل المؤكسد المضاف ، قد تؤدي إلى تكوين ثاني كبريتيد الثيامين أو الثيوكروم.

في بيئة حمضية ، يتحلل الفيتامين فقط مع التسخين لفترات طويلة ، مكونًا 5-هيدروكسي-ميثيل بيريميدين ، حمض الفورميك ، 5-أمينوميثيل بيريميدين ، مكون الثيازول من فيتامين و 3-أسيتيل -3-مركابتو-1-بروبانول. من بين منتجات التحلل للفيتامين في وسط قلوي ، تم تحديد الثيوثيامين ، كبريتيد الهيدروجين ، البيريميدوديازيبين ، إلخ ، كما تم الحصول على الكبريتات وفيتامين أحادي النترات. تُعرف أملاح الثيامين مع النفثالين سلفونيك ، أريل سلفونيك ، سيتيل سلفوريك وإسترات مع أحماض الخليك ، البروبيونيك ، الزبد ، البنزويك وغيرها.

أهمية خاصة هي استرات الثيامين مع حمض الفوسفوريك ، على وجه الخصوص TDP ، وهو شكل الإنزيم المساعد للفيتامين. تم الحصول على متماثلات الثيامين أيضًا ببدائل مختلفة في الثانية (إيثيل ، بوتيل ، هيدروكسي ميثيل ، هيدروكسي إيثيل ، فينيل ، هيدروكسي فينيل ، بنزيل ، ثيو ألكيل) ، رابع (أوكسي ثيامين) والسادس (ميثيل ، إيثيل) ذرات الكربون من ميثيل بيريميدين للمجموعة الأمينية ، واستبدال حلقة الثيازول بالبيريدين (بيريثيامين) ، وإيميدازول أو أوكسازول ، وتعديلات في البدائل عند خامس كربون من الثيازول (ميثيل- ، هيدروكسي ميثيل- ، إيثيل ، كلورو إيثيل- ، هيدروكسي بروبيل- ، إلخ .). مجموعة كبيرة منفصلة من مركبات الفيتامينات هي مشتقات S- ألكيل وثاني كبريتيد. من بين هذه الأخيرة ، تلقى ثنائي كبريتيد الثيامين بروبيل (TPDS) أكبر توزيع كمستحضر فيتامين.

طرق تحديد فيتامين ب 1

في المحاليل المائية النقية ، يتم إجراء القياس الكمي للثيامين بسهولة أكبر عن طريق الامتصاص عند 273 نانومتر ، وهو ما يتوافق مع النقطة المتساوية من طيف الفيتامين ، على الرغم من أن بعض المؤلفين يفضلون العمل في منطقة 245 نانومتر ، حيث تتغير تغييرات الانقراض أكثر ما يلفت الانتباه. عند الرقم الهيدروجيني 7.3 في المخزن المؤقت للفوسفات ، يعطي الثيامين ، حتى بتركيز 1 ميكروغرام / مل ، موجة حفزية استقطاب هيدروجين مميزة ، وفي وسط قلوي يشكل موجة أنود بسبب تفاعل الثيولثيامين مع الزئبق وتكوين مركابتيد . يمكن استخدام كلتا الخواص الاستقطابية لتحديد كمية الفيتامين. إذا كان من الضروري التحقق من مشتقات الفيتامينات المختلفة ، فيجب على المرء أن يلجأ إلى فصلها الأولي عن طريق الرحلان الكهربائي أو اللوني.

إن أكثر المبادئ العامة نجاحًا في تحديد قياس الألوان لفيتامين هو تفاعله مع مركبات الديازو المختلفة ، ومن بينها p-aminoacetophenone المعزول يعطي أفضل النتائج. يتم استخلاص المركب الناتج ذو الألوان الزاهية بسهولة من الطور المائي إلى مذيب عضوي ، حيث يتعرض بسهولة للقياس الضوئي الكمي. في المخزن المؤقت للفوسفات 6.8 ، يتفاعل الثيامين أيضًا مع النينهيدرين عند تسخينه ، مما يعطي لونًا أصفر يتناسب مع تركيز الفيتامين في حدود 20-200 ميكروغرام.

الأكثر انتشارًا هي المتغيرات المختلفة لتقدير الفيتامين الفلوري ، بناءً على أكسدة الثيامين إلى الثيوكروم في وسط قلوي. يتم تحقيق التنقية الأولية لمواد الاختبار من الشوائب التي تتداخل مع قياس التألق اللاحق عن طريق الغليان قصير المدى للعينات باستخدام الأحماض المعدنية المخففة ، أو إزالة الشوائب عن طريق الاستخلاص باستخدام كحول البوتيل أو الأميل ، أو عزل الفيتامين على مواد ماصة مناسبة. كما أوضحت الدراسات التي أجراها المؤلفون اليابانيون ، بدلاً من فيري سيانيد البوتاسيوم ، من الأفضل استخدام بروميد السيانوجين كعامل مؤكسد ، مما يعطي عائدًا أعلى من الثيوكروم ويقلل من تكوين المركبات الأخرى التي تتداخل مع التحديد. للحصول على تقدير مرض للثيامين ، مطلوب 100-200 ملغ من الأنسجة أو 5-10 مل من الدم. بالنظر إلى أن الشكل الرئيسي للفيتامين الموجود في الأنسجة هو TDP أو مشتقات ثاني كبريتيد البروتينات من الثيامين ، فإن المعالجة المسبقة لعينات الاختبار (التحلل الحمضي الضعيف ، الفوسفاتاز ، عوامل الاختزال) ضرورية دائمًا لإطلاق الثيامين الحر ، لأن الأشكال الأخرى من الفيتامين تفعل ذلك لا تشكل ثيوكروم ، يمكن استخراجه بعد ذلك للقياس الفلوري في مذيب عضوي.

يتم إجراء التحديد الكمي لشكل الإنزيم المساعد للفيتامين عن طريق إعادة تركيب TDP الموجود في محلول الاختبار مع أبوكاربوكسيلاز الودي. في كلتا الحالتين ، في وجود أيونات المغنيسيوم والبيروفات ، يحدث نزع الكربوكسيل المحدد من حمض الكيتو ، وتتناسب كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة (في جهاز واربورغ) مع كمية TDP المضافة إلى العينة (0.02-1 ميكروغرام). إن حساسية الطريقة (0.005-0.06 ميكروغرام TDP) للطريقة المعتمدة على التحديد الأنزيمي للأسيتالديهيد المتكونة في التفاعل الأول أعلى. إن إضافة نازعة هيدروجين الكحول مع أبوكاربوكسيلاز وركيزة معينة إلى وسط الحضانة يجعل من الممكن تسجيل التفاعل بسرعة كبيرة (5-7 دقائق) عن طريق تغيير انقراض المحلول عند 340 نانومتر في المنطقة المقابلة لـ NADH2.

يتم تحديد فوسفات الثيامين الأخرى كميًا بعد فصلها الكهربي أو الكروماتوغرافي ، والشطف اللاحق ، وإزالة الفسفرة باستخدام الفوسفاتيز وقياس التألق للثيوكروم الذي يتم الحصول عليه عن طريق الأكسدة في وسط قلوي. تعتمد الطرق الميكروبيولوجية لتقدير الثيامين على اختيار الثقافات المناسبة للكائنات الحية الدقيقة الحساسة لنقص الفيتامينات. يتم الحصول على النتائج الأكثر دقة وقابلية للتكرار باستخدام Lactobacillus fermenti-36 لهذه الأغراض.

توزيع فيتامين ب 1 في الطبيعة

منتج	محتوى الثيامين في µg٪	منتج	محتوى الثيامين في µg٪
قمح	0,45	طماطم	0,06
الذرة	0,41	لحم	0,10
بازيلاء	0,72	لحم الضأن	0,17
فول	0,54	لحم خنزير	0,25
دقيق الشوفان	0,50	لحم العجل	0,23
الحنطة السوداء	0,51	لحم خنزير	0,96
سميد	0,10	دجاج	0,15
مصقول الأرز	0	بيض الدجاج	0,16
معكرونة	اثار الاقدام	سمكة طازج	0,08
دقيق القمح	0,2-0,45	حليب بقر	0,05
دقيق الجاودار	0,33	الفواكه مختلفة	0,02-0,08
خبز حنطة	0,10-0,20	خميرة البيرة المجففة	5,0
خبز الجاودار	0,17	عين الجمل	0,48
البطاطس	0,09	الفول السوداني	0,84
ملفوف أبيض	0,08

الثيامين موجود في كل مكان ويوجد في مختلف ممثلي الحياة البرية. كقاعدة عامة ، تصل قيمته في النباتات والكائنات الحية الدقيقة إلى قيم أعلى بكثير مما هي عليه في الحيوانات. بالإضافة إلى ذلك ، في الحالة الأولى ، يتم تقديم الفيتامين بشكل أساسي في شكل حر ، وفي الحالة الثانية - في شكل فسفري. يختلف محتوى الثيامين في المواد الغذائية الأساسية على نطاق واسع إلى حد ما اعتمادًا على مكان وطريقة الحصول على المواد الخام ، وطبيعة المعالجة التكنولوجية للمنتجات شبه المصنعة ، وما إلى ذلك ، والتي في حد ذاتها تدمر الثيامين بشكل كبير. في المتوسط ​​، يمكن اعتبار أن الطبخ التقليدي يدمر حوالي 30٪ من الفيتامين. بعض أنواع المعالجة (ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي ووجود كميات كبيرة من الجلوكوز) تدمر ما يصل إلى 70-90٪ من الفيتامين ، ويمكن أن يؤدي الحفاظ على المنتجات بمعالجتها بالكبريتيت إلى تعطيل نشاط الفيتامين تمامًا. في حبوب وبذور النباتات الأخرى ، يوجد الثيامين ، مثل معظم الفيتامينات القابلة للذوبان في الماء ، في القشرة والجراثيم. يصاحب معالجة المواد الخام النباتية (إزالة النخالة) دائمًا انخفاض حاد في مستوى الفيتامين في المنتج الناتج. الأرز المصقول ، على سبيل المثال ، لا يحتوي على الفيتامين على الإطلاق.

استقلاب الثيامين في الجسم

يأتي الفيتامين مع الطعام بشكل مجاني ومحبوب وجزئيًا شكل منضم. تحت تأثير الإنزيمات الهضمية ، يتم تحويله تقريبًا كميًا إلى ثيامين حر ، يتم امتصاصه من الأمعاء الدقيقة. يتم فسفرة جزء كبير من الثيامين الذي يدخل مجرى الدم في الكبد ، ويدخل جزء منه على شكل ثيامين حر إلى الدورة الدموية العامة ويتم توزيعه على الأنسجة الأخرى ، ويتم إطلاق جزء منه مرة أخرى في الجهاز الهضمي مع الصفراء والصفراء. إفرازات من الغدد الهضمية ، مما يوفر إعادة تدوير مستمرة للفيتامين وامتصاص تدريجي وموحد بواسطة أنسجته. تفرز الكلى بنشاط الفيتامين في البول. في البالغين ، يفرز من 100 إلى 600 ميكروغرام من الثيامين يوميًا. إن إدخال كميات متزايدة من الفيتامين مع الطعام أو بالحقن يزيد من إفراز الفيتامين في البول ، ولكن مع زيادة الجرعة تختفي التناسب تدريجيًا. في البول ، جنبًا إلى جنب مع الثيامين ، تبدأ منتجات تسوسه في الظهور بكميات متزايدة ، والتي يمكن أن تصل إلى 40-50٪ من الجرعة الأولية ، مع إدخال فيتامين أكثر من 10 ملغ لكل شخص. أظهرت التجارب مع الثيامين المسمى أنه ، إلى جانب الفيتامين غير المتغير ، توجد في البول كمية معينة من الثيوكروم و TDS وبيريميدين ومكونات الثيالوز ومختلف الأجزاء المحتوية على الكربون والكبريت ، بما في ذلك الكبريتات المسمى.

وبالتالي ، فإن تدمير الثيامين في أنسجة الحيوانات والبشر يحدث بشكل مكثف للغاية ، لكن محاولات الكشف عن الإنزيمات في الأنسجة الحيوانية التي تدمر الثيامين على وجه التحديد لم تسفر عن نتائج مقنعة بعد.

يبلغ المحتوى الإجمالي للثيامين في جسم الإنسان بأكمله ، والذي يتم توفيره عادةً بالفيتامين ، حوالي 30 مجم ، وفي الدم الكامل يكون 3-16 ميكروجرام٪ ، وفي الأنسجة الأخرى يكون أعلى من ذلك بكثير: في القلب - 360 ، الكبد - 220 ، في الدماغ - 160 ، الرئتان - 150 ، الكلى - 280 ، العضلات - 120 ، الغدة الكظرية - 160 ، المعدة - 56 ، الأمعاء الدقيقة - 55 ، الأمعاء الغليظة - 100 ، المبيض - 61 ، الخصيتان - 80 ، الجلد - 52 ميكروغرام٪. في بلازما الدم ، يوجد الثيامين الحر في الغالب (0.1 - 0.6 ميكروغرام ٪) ، وفي كريات الدم الحمراء (2.1 ميكروغرام لكل 1011 خلية) والكريات البيض (340 ميكروغرام لكل 1011 خلية) - فسفرة. ما يقرب من نصف الفيتامينات في العضلات و 40٪ في الأعضاء الداخلية و 15-20٪ في الكبد. يتم تمثيل الكمية الرئيسية من ثيامين الأنسجة بواسطة TDP ، على الرغم من أن الجلد والعضلات الهيكلية تحتوي على الكثير من ثاني كبريتيدات الفيتامين.

عادة ، يتم تحديد الثيامين الحر بسهولة في الأمعاء والكلى ، والذي قد يكون أيضًا بسبب أوجه القصور في الترتيب المنهجي البحت ، نظرًا لأن هذه الأنسجة لها نشاط فوسفاتيز مرتفع بشكل استثنائي ، وبحلول الوقت الذي يتم فيه أخذ المادة للبحث ، يتم نزع الفسفرة الجزئي من يمكن أن تحدث استرات فيتامين بالفعل. من ناحية أخرى ، قد تلعب هذه الآليات نفسها دورًا في إزالة الفيتامين من الدم إلى البول أو البراز. تبلغ كمية الفيتامين في براز الإنسان حوالي 0.4-1 ميكروغرام وعمليًا لا تعتمد على التخليق الحيوي للفيتامين بواسطة البكتيريا المعوية.

يتم إعطاء فكرة عن ديناميات تبادل احتياطيات الأنسجة من الفيتامين من خلال التجارب التي أجريت باستخدام S35-thiamine. يحدث تجديد الثيامين في أنسجة مختلفة بمعدلات مختلفة وعمليًا استبدال كامليتم تنفيذ الفيتامينات غير المشعة إلى المشعة (التي يتم تقديمها يوميًا) بحلول اليوم الثامن من التجربة فقط في الكبد والكلى والطحال وعضلات الهيكل العظمي. في أنسجة القلب والبنكرياس والدماغ ، لا تنتهي هذه العملية في الوقت المحدد. تظهر هذه البيانات أن كمية الفيتامينات الموجودة في الأنسجة أعلى بعدة مرات من المستوى المطلوب لتوفير أنظمة إنزيم TDP محددة. على ما يبدو ، توجد كميات كبيرة من الفيتامين في الأنسجة ، وخاصة في القلب والكبد ، على شكل مشتقاته التي تؤدي بعض الوظائف غير الإنزيمية الأخرى.

آليات ترسيب الثيامين في الجسم

يرتبط تثبيت الفيتامين في الأنسجة بشكل أساسي بتكوين TDP ، والذي يشكل ما لا يقل عن 80-90 ٪ من كل الثيامين الموجود في الجسم. يرتبط بعض عدم اليقين بشأن هذه المشكلة بالاكتشاف جنبًا إلى جنب مع TDP ، خاصة في فترات قصيرة بعد إعطاء الفيتامين ، و TFs الأخرى وثنائي كبريتيد الثيامين المختلط. في ظل ظروف معينة ، يمكن تمثيل 10 إلى 30٪ من الفيتامين بواسطة TMF و TTP. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تحويل TTP بسهولة إلى TDP أثناء معالجة المواد البيولوجية قبل الدراسة. مثل الإنزيمات المساعدة الفسفورية الأخرى ، يتم تثبيت TDP على البروتينات عن طريق جزء البيروفوسفات الخاص به. ومع ذلك ، تلعب أجزاء أخرى من جزيء الفيتامين دورًا نشطًا بنفس القدر في هذا.

تشكيل فوسفات الثيامين (تف)

يحدث تفاعل فسفرة الثيامين بسبب ATP وفقًا للمعادلة العامة: الثيامين + ATP-> TDP + AMP.

تم تأكيد انتظام هذا التفاعل على مستحضر نقي جزئيًا من ثيامين كيناز من جزء قابل للذوبان من متجانس الكبد. كان الرقم الهيدروجيني الأمثل لتكوين TDP بواسطة هذا الإنزيم في حدود 6.8-6.9. تم قمع فسفرة الثيامين بواسطة AMP و ADP. في وجود AMP ، تم تشكيل آثار فقط ، وفي وجود ADP ، تم تكوين كميات صغيرة جدًا من TDP. إذا تم إدخال TMF في الوسط بدلاً من الثيامين ، يتم منع تكوين TDP. تم استخدام مستحضر thiamykinase المنقى ما يقرب من 600 مرة لدراسة آلية فسفرة الفيتامين باستخدام gamma-P32-ATP المسمى. اتضح أن الثيامين يتلقى مجموعة بيروفوسفات بأكملها من ATP.

في سلسلة من الأعمال المتعلقة بدراسة كيناز الثيامين المعزول من الخميرة والأنسجة الحيوانية ، وجد أن أيونات المنغنيز والمغنيسيوم والكوبالت تنشط ، بينما الكالسيوم والنيكل والروبيديوم والحديد لم تثبط الإنزيم في نطاق واسع من التركيزات. تظهر نفس الأعمال إمكانية فسفرة الثيامين على حساب ثلاثي فوسفات النوكليوتيدات الأخرى (GTP ، ITP ، UTP ، إلخ) وأن منتج التفاعل الرئيسي هو TDP وكمية صغيرة من TMP. أكد استخدام P32-ATP ، كما في دراسات المؤلفين السابقين ، آلية النقل المباشر لمجموعة البيروفوسفات إلى الثيامين.

ومع ذلك ، لم يتم تأكيد النتائج التي تم الحصول عليها في المختبر بشكل كامل في دراسة فسفرة الثيامين في الجسم وفي تجارب الميتوكوندريا. من ناحية أخرى ، بعد إعطاء الثيامين عن طريق الوريد ، تم العثور على TDP و TTP المسمى بالفوسفور ، ولكن ليس TMF ، في دم الحيوانات بعد 30-60 دقيقة ؛ تم تأكيد آلية الاحتراق. من ناحية أخرى ، بعد إعطاء TMF عن طريق الوريد ، زاد نشاط cocarboxylase و transketolase في الدم بشكل أسرع من تناول الثيامين الحر. تشكل بعض الكائنات الحية الدقيقة TDP بسهولة أكبر من TMF مقارنة بالفيتامين الحر ، ولا يوجد ثيامين كيناز ، الموجود سابقًا في الكبد ، في الميتوكوندريا الكلوية ، حيث تستمر فسفرة الثيامين بطريقة مختلفة. لا تتناسب آلية فسفرة الفيتامين التي تتضمن فقط ATP دائمًا مع مخطط بسيط لنقل مجموعة البيروفوسفات ككل ، فقط لأنه ، جنبًا إلى جنب مع TDP ، تم العثور على TFs الأخرى ، بما في ذلك T-polyphosphates ، بكميات كبيرة في مختلف المواد البيولوجية.

تناول عدد من الدراسات مسألة توطين الأنظمة المسؤولة عن فسفرة الثيامين. بعد ساعة من تناول الثيامين ، يلتقط الكبد 33-40٪ من الفيتامين ، ويتراكم فيه استرات الفوسفور المختلفة. تحدث الفسفرة للفيتامين المسمى في الأعضاء المختلفة بترتيب تنازلي للنشاط: الكبد والكلى والقلب والخصيتين والدماغ. في هذه الحالة ، ينخفض ​​النشاط الإشعاعي لإسترات الثيامين الفوسفوري في السلسلة: TTP ، TDP ، TMF. فسفرة الثيامين نشطة في الميتوكوندريا والميكروسومات والهيالوبلازم.

من الحقائق المذكورة أعلاه ، ليس من الصعب استنتاج أن الكثافة الإجمالية لعمليات أسترة الفيتامينات في الجسم أو في الأنسجة الفردية يجب أن ترتبط إلى حد كبير بنشاط العمليات التي تزود ATP. تم تأكيد الملاحظات التجريبية الأولى في هذا الصدد ، التي أجريت على متجانسات الكبد أو عناصر خلايا الدم ، بشكل كامل لاحقًا. تميل جميع مثبطات التنفس وتحلل السكر ، أو المركبات التي تتنافس مع T لـ ATP ، إلى تقليل مستوى TDP في الدم والأنسجة.

دور المجموعات الفردية في جزيء الثيامين في ارتباطه بالأنسجة

حتى الآن ، تم تصنيع عدد كبير من مشتقات الثيامين الجديدة (ثنائي كبريتيدات مختلطة ، مشتقات O-benzoyl ، إلخ) وتم إدخالها على نطاق واسع في الممارسة الطبية والوقائية. تم الكشف عن مزايا مستحضرات الفيتامينات الجديدة ، كقاعدة عامة ، بشكل تجريبي بحت بسبب حقيقة أنه حتى الآن ليس لدينا معلومات كافية حول الآليات الجزيئية لاستيعاب الثيامين ، حول طبيعة تفاعلها مع (إنزيمات) محددة وغير محددة ( نقل فيتامين) بروتينات. تملي الحاجة إلى تمثيلات دقيقة في هذه المسألة أيضًا من خلال الاحتمالات الواسعة لاستخدام مضادات الفيتامينات الثيامين (أمبرول ، كلوروثيامين ، ديوكسيثيامين) للأغراض العلاجية (انظر أدناه).

العمل على تصنيع مشتقات الثيامين الجديدة ذات الخصائص الفيزيائية والكيميائية المحددة سلفًا ، والتي تحدد إمكانية التأثير المستهدف على عمليات التمثيل الغذائي في الجسم ، لا يمكن تصوره بدون أفكار محددة حول دور المجموعات الفردية لذرات الفيتامينات ومشتقاتها في هذا المجال. سبق أن لوحظت أهمية جذر البيروفوسفات في البروتينات النوعية لـ TDP في تكوين الإنزيمات المقابلة أعلاه. ظهر قدر كبير من البيانات التي تثبت مشاركة الثيامين في تفاعلات أخرى لا علاقة لها بوظائف الإنزيم المساعد للفيتامين. يمكن افتراض أن مجموعة متنوعة من المجموعات النشطة في جزيء الثيامين تتوافق مع أشكال خاصة من المعالجة المسبقة ، حيث يتم حظر بعضها والبعض الآخر ، المهم للوظيفة المقابلة ، يتم فتح أقسام من جزيء الفيتامين في وقت واحد. في الواقع ، النوع الأول من البروتين (من خلال جذور البيروفوسفات) يتوافق مع وظيفة الإنزيم المساعد ويترك الكربون الثاني من الثيازول والمجموعة الأمينية من مكون البيريميدين مجانًا ، ويمكن الوصول إليه من قبل الركيزة. من ناحية أخرى ، من الواضح أن مشاركة الفيتامين في تفاعلات الأكسدة والاختزال أو في عمليات إعادة الفسفرة يجب أن تقترن مع استبعاد إمكانية عملها المتزامن كنزيم مساعد ، لأنه في الحالة الأولى إزالة الاستقطاب وفتح حلقة الثيازول ضرورية ، وفي الثانية - الموضع الحر لجذر هيدروكسي إيثيل الفسفوري. نظرًا لأن 80-90 ٪ من الثيامين الموجود في الأنسجة يتم إطلاقه فقط أثناء التحلل المائي الحمضي والإنزيمي ، يمكن افتراض أن جميع الأشكال المرتبطة بالفيتامين في حالة بروتينية ، أي مرتبطة بالبروتينات.

من السهل الحصول على فكرة عن أهمية الأقسام الفردية لجزيء الثيامين في هذه العملية من خلال تحديد درجة الارتباط بأنسجة فيتامين (S35) المسمى بالكبريت وبعض مشتقاته ، الخالية من بعض المراكز النشطة. ، على سبيل المثال ، المجموعة الأمينية - أوكسي ثيامين (أوكسي- T) ، المجموعة الأمينية وجذر هيدروكسي إيثيل - كلوروكسيثيامين (XOT) ، نيتروجين رباعي في دورة الثيازول - رباعي هيدروثيامين (TT). بدون التطرق إلى تفاصيل السؤال المطروح ، يمكن القول بثقة كافية أن التعديلات الهيكلية لموقع واحد على الأقل في جزيء الفيتامين تنتهك بشكل كبير (انظر الجدول) شروط ارتباطها بالأنسجة: بعد 24 ساعة ، يتم إدخال جميع الثيامين المسمى المشتقات ترتبط بشكل أسوأ من الفيتامين.

تشير هذه الحقيقة في حد ذاتها إلى أنه ليس هناك مجموعة واحدة أو مجموعتان ، ولكن ، على ما يبدو ، تلعب عدة مجموعات دورًا في تفاعل الثيامين مع البروتينات.

وظائف أنزيم ثنائي فوسفات الثيامين

من المعروف عددًا كبيرًا من التفاعلات المختلفة التي يتم تحفيزها بواسطة TDP. ومع ذلك ، يمكن اختزالها جميعًا إلى عدة خيارات نموذجية: نزع الكربوكسيل البسيط والمؤكسد لأحماض ألفا كيتو ، تكثيف الأسيلوين ، الانقسام الفسفوري للسكريات الكيتونية. يبدو أن أنظمة الإنزيمات التي تشارك في هذه التفاعلات متحدة في المبادئ الأساسية لعملها ؛ يختلف المصير اللاحق لـ "جزء الألدهيد النشط" الذي يظهر في المراحل الأولى من العملية. جعلت الدراسات التي أجريت على تحولات أحماض ألفا كيتو من الممكن فهم دور جزء نزع الكربوكسيل من المركب متعدد الإنزيمات من ديهيدروجينيز المحتوي على TDP وتسلسل جميع التفاعلات الأخرى المرتبطة به بوضوح.

في نظام ترانسكيتولاز (TK) ، من الواضح أن جزء "الألدهيد النشط" سيتم تمثيله بجذر الجليكول المنقول من المصادر المقابلة (زيلولوز-5-فوسفات ، فركتوز-6-فوسفات ، هيدروكسي بيروفات ، إلخ) إلى متقبلات مختلفة (ريبوز). -5-فوسفات ، إريثروز-4-فوبات ، جلوكوز -6-فوسفات). في تفاعل الفوسفوكيتولاز ، يتم تحويل جذر "الجليكول النشط" مباشرة إلى فوسفات الأسيتيل.

تم إحراز تقدم كبير في توضيح آلية العمل التحفيزي لـ TDP نتيجة للدراسات التي أجريت في اتجاهين رئيسيين: إنشاء أنظمة غير إنزيمية نموذجية وإدخال نظائر أو مضادات الثيامين المختلفة في الأنظمة الأنزيمية. باستخدام الطريقة الأولى ، كان من الممكن إثبات أن فيتامين B1 ، حتى في شكله غير الفسفوري ، قادر ، في ظل ظروف معينة ، في غياب البروتين ، على تحفيز تفاعلات نزع الكربوكسيل ، وتشكيل الأسيتون ، والتفكيك. من ثنائي الأسيتيل. المتغيرات المختلفة من التجارب التي تمت فيها مقارنة النشاط الإنزيمي لـ TDP مع نشاط مضادات الأيض الفيتامينية أو تمت دراستها مع إضافة ملح Reinecke ، برومو أسيتات ، شبه كلورو زئبق بنزوات ومركبات أخرى أظهرت أن المجموعات الأكثر أهمية في التحفيز في جزيء الثيامين هي : الكبريت ، حلقة ثيازول النيتروجين الرباعية ، المجموعة الأمينية في الموضع 4 من حلقة بيريميدين ، ذرة الكربون الثانية للثيازول (2-C-Tz) ، جسر الميثيلين. بعض المراكز النشطة (الكبريت والنيتروجين وجسر الميثيلين) ضرورية فقط للحفاظ على بنية معينة وإنشاء كثافة إلكترون مناسبة في ذرة الكربون الثانية للثيازول (2-C-Tz) ، وهو المركز التحفيزي الرئيسي. الأفكار المثيرة للجدل وغير المؤكدة حتى الآن حول معنى المجموعة الأمينية لمكون البيريميدين.

قيمة ثاني كربون من الثيازول

تم عرض الخصائص التحفيزية لأملاح الثيازوليوم لأول مرة باستخدام تكثيف البنزوين كمثال. ثم وجد أنه في ظل الظروف الطبيعية ، بالقرب من الظروف الفسيولوجية ، ينفصل البروتون بسهولة عن 2-C-Tz ، ويتكون أيون مزدوج من الثيامين ، والذي كان من السهل افتراض آليات التفاعل مع alpha-keto. الأحماض وتشكيل مركب وسيط هيدروكسي إيثيل ثيامين (OET) ، يتوافق مع مفهوم "الأسيتالديهيد النشط".

الأدوية الاصطناعيةتم اختبار SP كعوامل نمو للميكروبات بنسبة 80 ٪ مقارنة بالفيتامين. تم عرض تكوين WE كمنتج استقلابي طبيعي لبعض الكائنات الحية الدقيقة. تبين أن الأفكار حول الدور الحاسم لـ 2-C-Tz في تنفيذ وظائف الإنزيم المساعد كانت مثمرة تمامًا ، حيث تم أيضًا عزل بعض مشتقات TDP في فترة زمنية قصيرة نسبيًا ، بما يتوافق مع المنتجات الوسيطة الأخرى المعروفة للتفاعلات الأنزيمية: ثنائي هيدروكسي إيثيل - THD ("ألدهيد الجليكول النشط" في تفاعلات ترانسكيتولاز وفوسفوكيتولاز) ، ألفا هيدروكسي-جاما-كربوكسي-بروبيل- TDF ("نصف ألدهيد سكسينيك نشط") وهيدروكسي ميثيل TDF ، والذي يلعب دورًا في تبادل الجليوكسيلات و تشكيل جذور فورميل نشطة.

أهمية مكون بيريميدين

حتى البدائل البسيطة في مكون أمينوبيريميدين من الثيامين تقلل بشكل حاد من نشاط الفيتامينات للمركبات الجديدة. لقد تم إيلاء اهتمام خاص في هذا الصدد منذ فترة طويلة للمجموعة الأمينية ، والتي يؤدي استبدالها بواسطة مجموعة الهيدروكسي إلى تكوين فيتامين مضاد للميتابوليت أوكسي- T المعروف جيدًا ، والذي ، بعد الفسفرة إلى ثنائي الفوسفات ، يمكن أن يثبط نشاط كل من PD و TC. لوحظ فقدان نشاط الإنزيم أيضًا في حالة تغييرات طفيفةهيكل المجموعة الأمينية (مثيلة) أو إزالتها ببساطة من TDP.

تجبرنا المراجعة النقدية للمادة التجريبية الشاملة المتعلقة بدراسة النشاط التحفيزي للثيامين أو مشتقاته في أنظمة النموذج والإنزيم على إيلاء اهتمام جديد لميزات معينة لهيكل المحفز والركائز المتبادلة بمشاركته.

هذه الميزة المشتركة للأنزيم المساعد والركائز هي الاعتماد الصارم للتفاعلات قيد الدراسة في وقت واحد على مركزين نشطين - على الركيزة وعلى ما يبدو على المحفز. في الواقع ، يمكن اختزال المجموعة الكاملة من الركائز المشاركة في التفاعلات المحفزة بواسطة TDP بسهولة إلى نوع موحد بشكل أساسي ، ومن سماته مجموعات الكربونيل والهيدروكسيل المجاورة في ذرات الكربون المجاورة. فقط بين ذرات الكربون هذه يحدث كسر الرابطة (تحلل الثيامين) بمشاركة TDF. في هذه الحالة ، يصبح نفس الجزء دائمًا "نشطًا" ، قادرًا على تكاثف مختلف ، والثاني - "سلبي" ، المستقلب الأخير لـ رد فعل. يعد ترتيبًا معينًا لمجموعات الكربونيل والهيدروكسيل ضروريًا للغاية لتنفيذ آلية التحفيز.

النشاط غير الإنزيمي للثيامين وبعض مشتقاته

إلى جانب توضيح آلية التفاعلات الرئيسية التي يلعب فيها TDP دورًا تحفيزيًا ، هناك العديد من البيانات حول النشاط البيولوجي العالي لمشتقات الثيامين غير الإنزيمية الأخرى. ظهر اتجاهان للبحث بوضوح: المشاركة المحتملة لاسترات الفوسفوريك المختلفة للفيتامين في النقل النشط لمجموعات الفوسفات الغنية بالطاقة (رابطة أنهيدريد في TDP شديدة الأرجية) وإمكانية تدخل الثيامين في تفاعلات الأكسدة والاختزال. نظرًا لحقيقة أن أنظمة الإنزيمات المحددة المحتوية على الثيامين المشاركة في تنظيم العمليات المذكورة أعلاه غير معروفة ، يمكن اعتبار تأثيرات الفيتامين التي لوحظت في هذا المجال من التمثيل الغذائي بمثابة مظهر من مظاهر وظائفها غير المحددة.

فوسفات الثيامين (تف)

بعد التطوير الطرق المتاحةللحصول على TDP ، بدأ اختباره على نطاق واسع في العديد من الأمراض في البيئات السريرية. أدى إعطاء 100-500 مجم من TDP في الحماض السكري عن طريق الوريد إلى زيادة كمية البيروفات المتكونة من الجلوكوز. لوحظ تأثير مماثل في مرض السكري بعد إعطاء ATP أو فسفوكرياتين. في العضلات أثناء التعب والراحة ، يحدث انهيار وإعادة تركيب TDP تقريبًا وفقًا لنفس الأنماط المعروفة لـ ATP و phosphocreatine. كانت التغييرات مميزة أثناء الراحة ، عندما تجاوزت كمية TDP المستوى الأولي قبل العمل المتعب. يصعب تفسير أسباب الانهيار المعزز لـ TDP أثناء تقلص العضلات من وجهة نظر وظائف الإنزيم المساعد المعروفة لـ TDP. ثبت أن إعطاء جرعات كبيرة من TDP للحيوانات بعد بضع ساعات بشكل ملحوظ (أحيانًا مرتين) يزيد من محتوى مركبات الفسفور القابلة للتغير في الأنسجة.

الثيامين الحر ومشتقاته

يؤدي إعطاء مضادات الأيض الفيتامينية ، أوكسي-تي و PT للحيوانات إلى نمط مختلف من الاضطرابات في التمثيل الغذائي والوظائف الفسيولوجية ، مما جعل من الممكن افتراض أن الثيامين قد يكون له عدة وظائف مختلفة أو حتى مستقلة. يتم تقليل الفرق بين مضادات الأيض هذه من وجهة نظر كيميائية إلى استبعاد تحولات ثاني كبريتيد الثيول في PT ونوع الثيوكروم ثلاثي الحلقات (Tx) في أوكسي- T. منذ فترة طويلة تم قبول وانتقاد إمكانية العمل التحفيزي للثيامين على مستوى تفاعلات الأكسدة والاختزال في عملية التمثيل الغذائي من قبل العديد من المؤلفين. في الواقع ، يؤثر توافر الفيتامين المختلف بشدة على نشاط عدد من الإنزيمات المؤكسدة أو محتوى الأشكال المختزلة من الجلوتاثيون في الدم. يحتوي الفيتامين على خصائص مضادة للأكسدة فيما يتعلق بحمض الأسكوربيك والبيريدوكسين ويتفاعل بسهولة مع مجموعات الهيدروكسي من البوليفينول. يتأكسد ثنائي هيدرو- T جزئيًا إلى الثيامين عن طريق الخميرة والمستخلصات الخالية من الخلايا ، والمستحضرات البلورية من البيروكسيديز والتيروزيناز وغير الإنزيمي عند التفاعل مع يوبيكوينون البلوري ، بلاستوكينون ، ميناديون.

تحولات ثيول - ثاني كبريتيد

تم العثور على TDS في الأنسجة الحيوانية ، والبول ، والدم المتدفق من الكبد المملوء بالفيتامين ، والخميرة ، وما إلى ذلك. كانت سهولة تفاعل المواد الصلبة الذائبة مع السيستين والجلوتاثيون سببًا لافتراض أن الفيتامين في شكل ثيول هو تشارك مباشرة في تفاعلات الأكسدة والاختزال في الجسم. وقد ثبت أيضًا أنه في البيئة القلوية والأنظمة البيولوجية ، يتفاعل الفيتامين بسهولة مع مركبات الثيول المختلفة ، مكونًا ثنائي كبريتيدات مقترنة. عند التفاعل مع الهيدروكينون والروتين ومضادات الاكسدة ، يتحول الثيامين إلى TDS. قد يلعب هذا التفاعل دورًا خاصًا في التحويل العكسي للكينونات إلى ديفينول ، على سبيل المثال ، في تكوين الميلانين في إحدى مراحل تحويل التيروزين إلى الميلانين.

مشاركة الثيامين في التمثيل الغذائي

يتم نزع الكربوكسيل من أحماض ألفا كيتو في الكائنات الحية الدقيقة دون أكسدة مترافقة ، ويتحلل إنزيم الكربوكسيلاز ، النموذجي لهذا الإجراء ، البيروفات إلى ثاني أكسيد الكربون وأسيتالديهيد.

CH3-CO-COOH -> CH3-CHO + CO2

يشارك نفس الإنزيم في تبادل أحماض كيتو مشابه أخرى ويمكن أن يحفز تكثيف الألدهيدات الناتجة إلى الأسيلوينات المقابلة. تحدث التحولات غير المؤكسدة لأحماض ألفا كيتو في ظل ظروف معينة أيضًا في الأنسجة الحيوانية. ولكن بالنسبة للأنسجة الحيوانية ، فإن الطريقة النموذجية الرئيسية لتحويل أحماض ألفا كيتو هي نزع الكربوكسيل المؤكسد. تتعلق هذه العملية بعدة مركبات (البيروفات ، كيتوجلوتارات ، جليوكسيلات ، جاما هيدروكسي ألفا كيتوجلوتارات) وترتبط بأنزيمات محددة مختلفة.

1. ينفذ هيدروجيناز حمض البيروفيك (PD) نزع الكربوكسيل وأكسدة البيروفات (PA) من خلال خطوات وسيطة يمكن تلخيصها بالمعادلة العامة:

CH3-CO-COOH + CoA + أكثر من CH3-CO-CoA + CO2 + OVERH2.

وبالتالي ، فإن التفاعل يتحكم في عملية الأكسدة الهوائية للكربوهيدرات ويحتل موقعًا رئيسيًا في تحويل الكربوهيدرات إلى دهون وتقويض الجلوكوز من خلال دورة حمض الستريك. إن الإنزيم حساس جدًا لنقص الثيامين في الجسم كله ، وبالتالي فإن البري بري ونقص فيتامين B1 ، كقاعدة عامة ، يترافقان مع تثبيط عملية تفكك PA والتراكم المقابل للحمض الكيتوني في الدم والبول. يستخدم الظرف الأخير على نطاق واسع كمؤشر كيميائي حيوي لنقص الثيامين. يعتبر تفاعل PD أيضًا ذا أهمية كبيرة في الحفاظ على توازن معين في استقلاب الأحماض الأمينية ، نظرًا لأن الكمبيوتر الشخصي هو مشارك في العديد من تفاعلات النقل ، ونتيجة لذلك يتم تحويله إلى الأحماض الأمينية ألانين.

2. إنزيم نازعة هيدروجين حمض ألفا كيتوجلوتاريك (AGD) في التسلسل الرئيسي لعمله والعوامل المساعدة المشاركة في التفاعل لا تختلف عن PD. ومع ذلك ، فإن الإنزيم نفسه مبني من وحدات بروتينية فرعية أكبر ، ويكون TDP فيه أكثر ارتباطًا بجزء نزع الكربوكسيل من البروتين المماثل في PD. يفسر هذا الظرف في حد ذاته إلى حد كبير المقاومة العالية للإنزيم لنقص الثيامين في الجسم ويؤكد على أهمية التفاعل المحفز بواسطة أمراض القلب التاجية للعمليات الحيوية. في الواقع ، يشارك الإنزيم ، باعتباره أحد مكونات نظام السيكلوفوراز ، في التحويل التأكسدي لحمض ألفا كيتوجلوتاريك (KGA) إلى مادة سوكسينيل CoA.

HOOS-CH2 CH2 CO-COOH + CoA + OVER -> HOOS-CH2 CH2 CO-CoA + CO2 + OVER-H2.

يعد مستوى CHC ، الذي يتحكم فيه CHD ، مهمًا أيضًا لتنفيذ اتصال ثابت لدورة حمض الستريك مع استقلاب البروتين ، ولا سيما مع تفاعلات النقل والتحسين ، مما يؤدي إلى تكوين حمض الجلوتاميك.

3. تم اكتشاف نازعة هيدروجين حمض جاما-هيدروكسي-ألفا-كيتوجلوتاريك في عام 1963. يتكون هذا المركب في الأنسجة بكميات ملحوظة من هيدروكسي برولين أو من PA و glyoxylate. بعد نزع الكربوكسيل المؤكسد ، يتم تحويل جاما-هيدروكسي-ألفا- CHC إلى حمض الماليك ، أحد الركائز الوسيطة لدورة حمض الستريك. مع نقص الثيامين ، يفقد الإنزيم نشاطه بسرعة ، ويساهم التمثيل الغذائي البطيء لـ PA في ظل هذه الظروف في التكوين المفرط لـ gamma-hydroxy-alpha-CHC. المركب الأخير ، كما اتضح ، هو مثبط تنافسي قوي للأكونيتاز ، نازعة هيدروجين الأيزوسيترات ، ونزعة الهيدروجين alpha-CHC ، أي ثلاثة إنزيمات لدورة حامض الستريك في وقت واحد. يفسر هذا الظرف بشكل جيد حقيقة أنه بدت متناقضة في السابق ، عندما تظل كمية CHD في عوز الفيتامينات B1 طبيعية تقريبًا مع تثبيط واضح لدورة حمض الستريك.

4. نزع الكربوكسيل التأكسدي لحمض الجليوكسيليك مع تكوين بقايا فورميل نشطة ، والتي ، على ما يبدو ، يمكن استخدامها على نطاق واسع في تفاعلات التبادل المقابلة ، على سبيل المثال ، في تخليق القواعد النيتروجينية للأحماض النووية.

5. يتم إجراء انقسام الفوسفوروكلاستيك للسكريات الكيتونية ، وخاصة الزيلولوز -5-الفوسفات في بعض الكائنات الحية الدقيقة ، بواسطة إنزيم فسفوكيتولاز المحتوي على TDP.

زيلولوز-5-فوسفات + H3PO4 -> فوسفوجلايسيرالديهيد + فوسفات أسيتيل.

يشير عدم وجود مستقبلات هيدروجين محددة معروفة في تكوين هذا الإنزيم إلى أن DOETD المتكون أثناء التفاعل يخضع للأكسدة داخل الجزيء مع تكوين بقايا أسيتيل مباشرة على TDP ، وبعد ذلك تتم إزالة الأسيتيل النهائي من الإنزيم المساعد بمشاركة الفوسفوريك حامض. نظرًا لحقيقة أن التفاعل يتواصل بشكل مشابه مع الفركتوز 6-فوسفات ، فمن المفترض أن الكائنات الحية الدقيقة لها تحويلة خاصة "فوسفوكيتولاز" في استقلاب الكربوهيدرات ، والتي ، بمشاركة ترانسالدولاز ، وترانسكيتولاز ، وإيزوميراز ، وإبيمايراز فوسفات البنتوز ، والألدولاز و diphosphatase الفركتوز ، يوفر مسار امتصاص قصير للفركتوز مع إمكانية تكوين 3 جزيئات من ATP وخلات.

فركتوز 6 فوسفات + 2H3PO4 -> 3-فوسفات أسيتيل.

تم العثور أيضًا على إنزيمات مشابهة لفوسفوكيتولاز تحفز تكوين فوسفات الأسيتيل من البيروفات في أنواع معينة من الكائنات الحية الدقيقة.

6. يحفز Transketolase تفاعلات الانتقال الجذري للجليكولالدهيد من السكريات الكيتونية إلى السكريات الألدوساكاريد. المثال النموذجي وربما الأهم من هذا النوع هو تفاعل زيلولوز -5-فوسفات مع ريبوز-5-فوسفات أو مع إريثروز -4-فوسفات في دورة البنتوز. بمشاركة transketolase ، تحدث تفاعلات التكوين غير المؤكسد لفوسفات البنتوز من فوسفات الهكسوز أو تفاعلات استيعاب فوسفات البنتوز عندما يتعلق الأمر بعمل التحويلة المؤكسدة للجلوكوز أحادي الفوسفات. من الواضح ، بهذه الطريقة ، عمليات تزويد الجسم بفوسفات البنتوز (تخليق النيوكليوتيدات والأحماض النووية) و NADPH2 ، وهو أهم مورد للهيدروجين في معظم عمليات التخليق الحيوي الاختزالية (الأحماض الدهنية ، والكوليسترول ، والهرمونات ، وما إلى ذلك) ، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بـ transketolase. يعمل نفس تفاعل ترانسكيتولاز كواحد من الخطوات الوسيطة في عمليات التمثيل الضوئي ، اعتمادًا على التجديد المستمر للريبولوز -1،5-ثنائي الفوسفات. من المثير للاهتمام أن نلاحظ أن DOETDP ، الذي يظهر أثناء تفاعل transketolase ، تبين أنه مركب يخضع لأكسدة glycolyl-CoA في نظام alpha-ketoacid dehydrogenase. وبهذه الطريقة ، يمكن أن تنشأ بقايا حمض الجليكوليك ، والتي تُستخدم بعد ذلك في تخليق حمض N-glycolyl-Neuraminic ومركبات الجليكول الأخرى.

عوامل Antithiamine

• مضادات الأيض فيتامين
• المواد التي تثبط نشاط الفيتامين بطرق مختلفة من خلال التفاعل المباشر معه.

تغطي المجموعة الأولى عددًا من نظائر الثيامين التي تم الحصول عليها صناعياً مع تعديلات كيميائية مختلفة لهيكل جزيئه. يفسر الاهتمام بمثل هذه المركبات من خلال حقيقة أن بعضها اتضح أنه عقاقير قوية مضادة للطفيليات ، بينما يتسبب البعض الآخر في تغيرات في جسم الحيوانات التي تهم تصحيح الاضطرابات الأيضية الفردية لدى البشر.

تتضمن المجموعة الثانية الإنزيمات التي تدمر فيتامين (ثيامينازات) على وجه التحديد ، ومركبات طبيعية متنوعة للغاية (عوامل مضادات الفيتامينات القابلة للحرارة) التي تعطل الثيامين. تعمل مضادات الفيتامينات من النوع الثاني في بعض الحالات كعوامل ممرضة في تطور حالات نقص الفيتامينات ونقص الفيتامينات في البشر أو الحيوانات ، وربما تلعب دورًا معينًا كمنظم طبيعي لعمل الثيامين. يبدو النظر في الموضوع في هذا الصدد معقولًا نظرًا لحقيقة أن زيادة الفيتامين في الجسم تؤدي إلى تشوهات استقلابية مميزة ، كما أن بعض الأمراض لدى الإنسان يصاحبها تراكم الثيامين ليس فقط في الدم ، ولكن أيضًا في الجسم. اعضاء داخلية.

مضادات الأيض الثيامين

تمت مناقشة أهمية مكونات البيريميدين والثيازول في التفاعلات الأنزيمية ودور جذور الهيدروكسي إيثيل لتثبيت TDP في الأنسجة أو للمشاركة في تفاعلات إعادة الفسفرة أعلاه بالتفصيل. تبين أن المجموعات الثلاث المذكورة هي تلك الأجزاء من جزيء الفيتامين ، والتي تغيرت تعديلاتها بشكل كبير الخصائص البيولوجية للمركب بأكمله. من بين المشتقات ذات البنية الثيازول المعدلة ، فإن النظير الذي يتم فيه استبدال الثيازول بالبيريدين ، PT ، تمت دراسته بشكل أكبر. يمكن تحسين خصائص مضادات الفيتامينات لهذا المركب فيما يتعلق بالأنسجة العصبية بحوالي 10 مرات إذا تم استبدال مجموعة ميثيل 2 "في بيريميدين في وقت واحد مع ethyl. -butyl-T. توصل الباحثون إلى إنتاج مضادات الأيض باستخدام جذور 5-هيدروكسي إيثيل معدلة بطريقة ملتوية. في البداية ، تم الحصول على 1- (4-amino-2-p-propyl-5-pyrimidinyl) -2-picoline chloride أو amprol ، والذي اتضح أنه عقار فعال للغاية مضاد للفطريات. ثم اتضح أن تأثيره العلاجي يرجع إلى انتهاك الاستيعاب (على الأرجح الفسفرة) للثيامين في البروتوزوا. أصبحت مشتقات الفيتامين التي تم الحصول عليها بعد ذلك ، الخالية من الهيدروكسيل في جذور 5-ethyl ، مجموعة جديدة من مضادات الأيض التي يتم إنتاجها على نطاق صناعي للأغراض الطبية.

عوامل طبيعية مضادة للفيتامينات

ثياميناز. تم وصف الأعراض التي تشبه شكل الشلل من البري بري وتظهر في الثعالب مع تغذيتها السائدة للمبروك النيء لأول مرة في عام 1936. وسرعان ما ثبت أن سبب المرض في الحيوانات هو نقص الثيامين ، الناجم عن وجود الكارب في الأعضاء الداخلية والأنسجة الأخرى لبعض الأسماك البحرية والرخويات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة للأنزيم الذي يدمر على وجه التحديد الثيامين - الثياميناز. في وقت لاحق ، بدأ التمييز بين شكلين من الإنزيم: الثياميناز الأول ، الذي يشق الفيتامين مع الاستبدال المتزامن للثيازول ببعض القاعدة النيتروجينية ، والثياميناز الثاني ، الذي يدمر فيتامين مائيًا في مكونات بيريميدين والثيازول. تم العثور على الشكل الثاني من الثياميناز حتى الآن فقط في الكائنات الحية الدقيقة (Bac. aneurinolyticus) ، ولكن هذا الأخير غالبًا ما يكون سبب مرض الثياميناز في البشر ، والذي يحدث على شكل نقص فيتامين B1 المزمن.

تم العثور على العوامل الحرارية التي تثبط نشاط الثيامين في الأسماك وفي العديد من النباتات ، وخاصة السرخس. غالبًا ما ترتبط هذه العوامل بالثياميناز. من المعروف أن العامل القابل للحرارة من داخل الكارب يدمر الفيتامين ، مثل الثياميناز ، وهو في حد ذاته مادة ذات طبيعة هيميك ، والعامل الموجود في السرخس هو حمض 3،4-ديهيدروكسي سيناميك ، الذي يشكل معقدات غير نشطة مع الثيامين.

تستخدم كل من مضادات الأيض الثيامين وعوامل مضادات الفيتامينات الطبيعية على نطاق واسع للتكاثر التجريبي لمرض B1 البري بري في الحيوانات ، وبعضها (amprol ، كلوروثيامين) تستخدم كمستحضرات طبية في الممارسة البيطرية.

الحاجة للثيامين وطرق تحديد تزويد الجسم بفيتامين ب 1

ترجع الصعوبات في تحديد الحاجة إلى الثيامين لدى البشر أو الحيوانات بشكل أساسي إلى استحالة إجراء تجارب توازن مناسبة لهذه الأغراض ، حيث تخضع نسبة كبيرة من الفيتامين الذي يدخل الجسم إلى العديد من التحولات التي لا تزال غير مفهومة جيدًا. في هذا الصدد ، فإن المعيار الوحيد الذي يتمثل في التحكم في قيمة الفيتامينات في النظام الغذائي هو المؤشرات غير المباشرة التي يتم تحديدها من خلال تحليل البول والدم في الإنسان أو حتى الأنسجة في الحيوانات. تستند الكثير من النصائح حول متطلبات الثيامين إلى تقييم الحالة العامةتم فحصه: عدم وجود علامات سريرية لنقص الفيتامين ، والقضاء على أنواع معينة من النقص الوظيفي عن طريق إعطاء فيتامين إضافي ، وما إلى ذلك بالنسبة لسكان روسيا ، مع مراعاة التعديلات الخاصة بالتقلبات الفردية ، معيار قدره 0.6 ملغ من الثيامين لكل 1000 سعرة حرارية من النظام الغذائي اليومي الموصى به. يجب اعتبار هذه الجرعة الأكثر مراعاة لاحتياجات الإنسان للفيتامين في ظروف المناطق المناخية المتوسطة ومتوسط ​​النشاط البدني. ضمن حدود معينة ، يتم توفير الميزات المهنية للوجبات الغذائية (زيادة السعرات الحرارية) مع هذا النهج من خلال مجموعة من المنتجات المختلفة في الطعام المستهلك يوميًا. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن غلبة الدهون في النظام الغذائي (4 مرات مقابل المعتاد) تقلل من الحاجة إلى الثيامين بحوالي 15-20٪ ، كما أن تناول الكربوهيدرات الزائد ، على العكس من ذلك ، يزيد من استهلاك الفيتامين.

من المعروف أن الحاجة إلى الثيامين فيما يتعلق بمحتوى السعرات الحرارية في الطعام تزداد مع الإجهاد البدني والعصبي ، أثناء الحمل والرضاعة ، عندما يتعرض الجسم لمواد كيميائية معينة (أدوية ، سموم صناعية) أو فيزيائية (تبريد ، سخونة زائدة ، اهتزاز). ، إلخ) ، وكذلك في العديد من الأمراض المعدية والجسدية. وبالتالي ، فإن الحاجة إلى الثيامين في ظروف أقصى الشمال تزيد بنسبة 30-50٪. مع تقدم العمر في الجسم ، عندما تسوء ظروف الامتصاص والاستيعاب الخلالي للفيتامين بشكل ملحوظ ، يجب زيادة حساب الحاجة بنسبة 25-50 ٪ فيما يتعلق بمحتوى السعرات الحرارية في الطعام. يزداد استهلاك الفيتامينات بشكل كبير (بمقدار 1.5-2.5 مرة) بين عمال المتاجر الساخنة ، وموظفي الطيران في الطائرات الحديثة عالية السرعة. مع الإجهاد الفسيولوجي الناجم عن عوامل داخلية (الحمل والرضاعة) ، تزداد الحاجة إلى الثيامين بنسبة 20-40٪. مع العديد من حالات التسمم والأمراض ، يوصى بالإعطاء اليومي للثيامين بجرعات أعلى بعدة مرات من الحاجة الفسيولوجية (10-50 مجم). من غير المحتمل في الحالات الأخيرة أننا نتحدث عن عمل الفيتامين المحدد للمركب المعطى ، لأن بعض خصائص الثيامين كمركب كيميائي يمكن أن تلعب دورًا خاصًا في هذه الحالة.

الاحتياج اليومي من الثيامين لمختلف المجموعات السكانية في المدن ذات الخدمات العامة المتطورة
(في المدن والقرى ذات الخدمات العامة الأقل تطوراً ، تزداد الحاجة بحوالي 8-15٪)
من خلال كثافة اليد العاملة

		متطلبات الثيامين في ميكروغرام
مجموعات	العمر بالسنين	رجال		نحيف
		في ظل ظروف طبيعية		في ظل ظروف طبيعية	مع نشاط بدني إضافي
أولاً	18 - 40	1,7	1,9	1,4	1,6
	40 - 60	1,6	1,7	1,3	1,4
ثانية	18 - 40	1,8	2,0	1,5	1,7
	40 - 60	1,7	1,8	1,4	1,5
ثالث	18 - 40	1,9	2,1	1,5	1,8
	40 - 60	1,7	1,9	1,6	1,6
الرابعة	18 - 40	2,2	2,4	2,0	2,0
	40 - 60	2,0	2,2	1,7	1,8
الشباب	14 - 17	1,9
فتيات	14 - 17			1,7
كبير	60 - 70	1,4	1,5	1,2	1,3
قديم	70	1,3		1,1
الأطفال (بدون تقسيم حسب الجنس)
أطفال	0,5 - 1,0	0,5
أطفال	1 - 1,5	0,8
أطفال	1,5 - 2	0,9
أطفال	3 - 4	1,1
أطفال	5 - 6	1,2
أطفال	7 - 10	1,4
أطفال	11 - 13	1,7

بالنسبة لحيوانات المختبر الأكثر استخدامًا في التجربة ، يمكنك التركيز على متطلبات الثيامين التالية: للحمام - 0.125 مجم لكل 100 جرام من العلف ، للكلب - 0.027-0.075 مجم ، بالنسبة للفأر - 5-10 ميكروغرام ، للجرذ - 20-60 ميكروغرام ، للقطط - 50 ميكروغرام لكل 100 غرام في اليوم.

وبالتالي ، فإن المعيار الحاسم لتزويد الجسم بالثيامين هو موثوقية تحديد وجود أو عدم وجود نقص فيتامين في الموضوعات. المؤشرات المهمة ، إلى جانب تحديد الفيتامين نفسه ، في هذه الحالة هي المستقلبات (أحماض ألفا كيتو) ، التي يعتمد تبادلها على الإنزيمات المحتوية على TDP ، أو الإنزيمات نفسها (ديهيدروجينازات ، ترانسكيتولاز). مع الأخذ في الاعتبار خصوصيات الدراسات السريرية والتجريبية ، دعونا نفكر بإيجاز في قيمة المؤشرات المدرجة في التطبيق على بعض الشروط المحددة وطبيعة المادة التي يتم تحليلها.

تحليل البول

كما لوحظ بالفعل ، في البشر ، يكون محتوى الفيتامين في البول اليومي أقل من 100 ميكروغرام ، وهو ما يقبله معظم المؤلفين كدليل على نقص الثيامين. ومع ذلك ، مع تناول فيتامين طبيعي مع الطعام ، فإن إفرازه في البول يعتمد أيضًا على طبيعة العلاج الدوائي (إذا كنا نتحدث عن المريض) وحالة وظيفة إفراز الكلى. يمكن أن تقلل بعض الأدوية بشكل كبير ، بينما يزيد البعض الآخر من إفراز الفيتامين. لا يمكن دائمًا أخذ زيادة إفراز الثيامين كدليل على تشبع الفيتامين ، لأن السبب قد يكون انتهاكًا لآليات إعادة الامتصاص في الجهاز الأنبوبي للكلى أو ترسب غير كافٍ للفيتامين بسبب انتهاك عمليات الفسفرة. من ناحية أخرى ، قد لا يكون انخفاض محتوى الثيامين في بول المرضى بسبب نقصه ، ولكن نتيجة تقييد جزئي لتناول الطعام ، والذي يحتوي على كمية أقل من الفيتامين. لهذا السبب ، من أجل الحصول عليها معلومات إضافيةحول حالة التمثيل الغذائي الخلالي للثيامين ، فإن طريقة فحص البول بعد الأحمال بالحقن منتشرة على نطاق واسع. من الملائم القيام بحمل ثلاثة أضعاف ، بناءً على جرعة 0.5 مجم من فيتامين لكل 1 كجم من وزن المريض ، وتقريب الوزن إلى عشرات الكيلوجرامات.

يجب فحص جميع طرق تحديد الثيامين من أجل استنساخ القيم التي تم الحصول عليها بمساعدتهم في وجود الأدوية في بول المرضى. من المعروف ، على سبيل المثال ، أن الساليسيلات والكينين والمستحضرات الأخرى يمكن أن تسبب تألقًا إضافيًا ، مما يتداخل مع التفسير الصحيح لبيانات قياس التألق ، في حين أن PASA ، التي تتفاعل مباشرة مع فيريسيانيد ، تقلل بشكل حاد من إنتاج الثيوكروم. في ظل الظروف التجريبية ، يكون المؤشر المناسب لتوافر الثيامين هو تحديد مستوى البيروفات (PK) في البول. يجب أن نتذكر أن الأشكال الواضحة فقط من نقص فيتامين B1 مصحوبة بتراكم متميز من حمض الكيتو ، والذي يتم تعريفه غالبًا على أنه مواد ربط بيسلفيت (BSV). في الحالات المرضية ، خاصة عندما يتعلق الأمر بالمرضى ، يختلف مستوى BSF ، وكذلك كمية PA نفسها في البول ، على مدى واسع جدًا اعتمادًا على كثافة التمثيل الغذائي للكربوهيدرات ، ويتم التحكم في الأخير بواسطة عدد كبير من العوامل المختلفة التي لا ترتبط مباشرة بالثيامين. يجب استخدام مؤشرات مستوى BSF أو PC في البول في مثل هذه الحالات فقط كبيانات إضافية.

فحص الدم

الشكل الرئيسي للفيتامين الموجود في الدم هو TDP. التعاريف المصنوعة في الأشخاص الأصحاء أساليب مختلفة، تعطي في المتوسط ​​نفس القيم ، ولكن مع تقلبات في نطاق واسع إلى حد ما (4-12 ميكروغرام٪). كعلامة موثوقة على نقص الفيتامينات ، إذا ركزت فقط على هذا المؤشر ، يمكنك فقط النظر في القيم التي تقل عن 2-4 ميكروجرام٪. أقل قبولًا هو تحديد إجمالي الثيامين وحده. في العادة ، لا يؤدي هذا إلى حدوث خطأ كبير ، نظرًا لوجود القليل جدًا من الفيتامينات الحرة - 0.3-0.9 ميكروغرام٪. يمكن أن تزيد كميته في مصل الدم بشكل حاد مع تدهور وظيفة إفراز الكلى في ارتفاع ضغط الدم أو بسبب انتهاك عملية فسفرة الفيتامين. إذا كانت القيود المذكورة أعلاه غائبة ، فيمكننا أن نفترض أن مستوى الثيامين في الدم يعكس بشكل كاف تزويد الجسم به.

في دراسة الدم والبول ، يتم استخدام تحديد تركيز جهاز الكمبيوتر على نطاق واسع. من المهم استخدام طريقة أكثر تحديدًا لهذه الأغراض (إنزيمية ، كروماتوجرافية) ، لأن التفاعلات مع بيسلفيت أو ألدهيد الساليسيليك تعطي نتائج مبالغ فيها. إذا كان جهاز الكمبيوتر مصممًا على وصف عملية التمثيل الغذائي لفيتامين في المرضى ، فمن الضروري مراعاة عدد كبير من العوامل التي لا تتعلق بهذا الفيتامين ، ولكنها تؤثر بشكل فعال على عملية التمثيل الغذائي ، وبالتالي على مستوى جهاز الكمبيوتر في الجسم. جسم. وبالتالي ، لوحظ زيادة في مستوى جهاز الكمبيوتر في الدم مع إدخال الأدرينالين ، ACTH ، أثناء التمرين ، والصدمات الكهربائية والأنسولين ، ونقص فيتامين A و D ، والعديد من الأمراض المعدية وغيرها ، عندما يكون من الصعب في كثير من الأحيان الشك في نقص الثيامين. أظهرت التجربة أنه في عدد من الحالات يرتبط مستوى جهاز الكمبيوتر في الدم بفرط وظائف نظام قشرة الغدة النخامية والكظرية أكثر من ارتباطه بتزويد الجسم بالفيتامين.

نظرًا لوجود صعوبات في تحديد الحالة الحقيقية لاستقلاب الثيامين من خلال محتوى الفيتامين نفسه في الدم أو مستوى أحماض الكيتو ، فمن الممكن استخدام لهذه الأغراض تحديد نشاط الإنزيمات المحتوية على TDP ، على وجه الخصوص transketolase (TK) من كريات الدم الحمراء. بالنسبة لهذا الإنزيم ، تؤثر حتى التحولات الطفيفة في تركيز الإنزيم بشكل كبير على نشاط النظام بأكمله. الملاحظات في العيادة وأثناء الفحوصات الوقائية للسكان ، تؤكد التجارب على الحيوانات الحساسية العالية جدًا لـ TC حتى لنقص الفيتامينات الخفيف. يتفاعل الإنزيم حتى عندما لا تكون التغيرات في مستوى جهاز الكمبيوتر أو الفيتامين نفسه في الدم مؤشرا. لمزيد من الدقة ، يتم الآن استخدام طريقة التنشيط الإضافي لـ TA المضافة في المختبر إلى هيمولات كريات الدم الحمراء باستخدام TDF. يتم تحفيز TC حتى 15 ٪ من النشاط الأولي وفقًا للقاعدة ، من 15 إلى 25 ٪ - نقص فيتامين ، أكثر من 20-25 ٪ - البري بري.

انتهاك توازن الفيتامينات وأيض الثيامين

انتشر في القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين في البلدان الشرق الأقصىمرض (البري بري) ، وهو شكل كلاسيكي من أشكال نقص فيتامين ب 1 ، أصبح الآن أقل شيوعًا. هناك ثلاثة أشكال من البري بري تتوافق مع أكثر مظاهر المرض وضوحا:

• جاف أو مشلول (تسود الآفات العصبية - شلل جزئي ، شلل ، إلخ) ؛
• ذمي (لوحظت الاضطرابات بشكل رئيسي على جزء من جهاز الدورة الدموية في الدم) ؛
• حاد ، أو قلبي (ينتهي بسرعة بالموت على خلفية فشل البطين الأيمن الشديد).

يتم سرد النماذج عمليا في شكل نقينادرة ، ويتم ملاحظة التحولات المتبادلة الجزئية. في الظروف الحديثة ، يعتبر نقص فيتامين B1 من الأعماق المختلفة أكثر شيوعًا. الأعراض الأخيرة ، كقاعدة عامة ، عامة جدًا (ضيق في التنفس ، خفقان ، ألم في منطقة القلب ، ضعف ، إرهاق ، فقدان الشهية ، انخفاض في المقاومة العامة للأمراض الأخرى ، إلخ) ولا يمكن أن تكون كذلك. معترف به تمامًا على أنه نموذجي للقصور فقط الثيامين ، كما يحدث في العديد من نقص فيتامين أخرى. في الأساس ، يجب التأكيد مرة أخرى على أن الأعراض المذكورة يمكن أن تُعزى أخيرًا إلى نقص فيتامين B1 فقط على أساس دراسات كيميائية حيوية خاصة (انظر أعلاه). يتطلب نقص فيتامين B1 الثانوي ، الذي يحدث نتيجة عدم التوازن أو التمثيل الغذائي للفيتامين ، دراسة منفصلة. يجب أن تشمل المجموعة الأولى حالات زيادة استهلاك الفيتامين أثناء تناوله المعتاد مع الطعام (التسمم الدرقي وبعض الأمراض الأخرى ، الكربوهيدرات الزائدة في النظام الغذائي) ، ضعف الامتصاص من الجهاز الهضمي أو زيادة إفراز الفيتامين في البول بعد فترة طويلة- استخدام مصطلح مدرات البول. ترتبط المجموعة الثانية من الاضطرابات من قبل معظم المؤلفين بضعف عمليات الفسفرة الخلالية للثيامين أو بروتيناته ، كما هو الحال في الاستخدام العلاجي لهيدرازيدات حمض أيزونيكوتينيك أو تجويع البروتين.

يحدد تنوع الأسباب المذكورة أعلاه (بشكل أساسي من ترتيب داخلي) تطور نقص الثيامين ، والذي يتم التخلص منه إلى حد كبير في المجموعة الأولى من الاضطرابات عن طريق إعطاء فيتامين إضافي بجرعات عالية. غالبًا ما لا يكون نقص الفيتامينات من النوع الثاني قابلاً لتوجيه العلاج بالفيتامينات ويتطلب القضاء الأولي على الاضطرابات الأساسية الأولية في استقلاب الثيامين نفسه أو إدخال مشتقات الإنزيم المساعد في الجسم.

لا يبدو أن الجمع بين هذه الأشكال المختلفة من الناحية المسببة لنقص الثيامين في الجسم في مجموعة واحدة مما يسمى نقص فيتامين داخلي المنشأ ناجح تمامًا. بالنسبة لانتهاكات نظام التمثيل الغذائي ، فإن مصطلح "dysvitaminosis" هو أكثر ملاءمة ، أي ببساطة بيان حقيقة انتهاك التمثيل الغذائي للفيتامين مع تناوله الطبيعي الكافي في الجسم. ويلاحظ شيء مشابه عندما تتنافس الفيتامينات مع بعضها البعض ، عندما يؤدي الإفراط في تناول أحد الفيتامينات إلى تثبيط التمثيل الغذائي للبروتين الآخر.

الاستخدام الوقائي والعلاجي للثيامين ومشتقاته

مؤشرات وموانع للعلاج بالثيامين

عند إثبات المبادئ الرئيسية للاستخدام العلاجي لفيتامين أو مشتقاته ، يتعين على المرء أن ينطلق من عدة مقدمات. في حالة النقص حسب نوع البري بري أو نقص الفيتامين ، يتم العلاج وفقًا للقواعد المعتادة. نظرية الاستبدال. الوضع أكثر تعقيدًا مع خلل الفيتامينات الذي يحدث على خلفية أي عملية مرضية أو نتيجة للتأثير على استقلاب الثيامين لعوامل خارجية مختلفة (الأدوية ، السموم الكيميائية ، العوامل الفيزيائية ، إلخ) ، عندما يعتمد النجاح إلى حد كبير على العلاج الموجه للسبب أو استخدام مستحضرات الفيتامينات المناسبة (كوكاربوكسيلاز ، مشتقات ثاني كبريتيد). عند تحليل البيانات المتاحة ، يمكننا أن نفترض أن المتطلبات الأساسية لـ الاستخدام الطبيالثيامين متاح للآفات المسببة المختلفة للجهاز الهضمي والكبد والأمراض العصبية والنفسية وقصور القلب والأوعية الدموية وانخفاض ضغط الدم والروماتيزم. الخبرة العملية تبرر استخدام الفيتامين في الكساح والتهاب اللوزتين المزمن والعديد من الأمراض الجلدية والأمراض المعدية والسكري وفرط نشاط الغدة الدرقية والسل. له ما يبرره بشكل كاف هو إعطاء الثيامين الوقائي للرياضيين ، والطيارين عشية الحمل الزائد المتوقع ، والعاملين الذين يتعاملون مع السموم الصناعية (أول أكسيد الكربون ، والأمونيا ، وأكاسيد النيتروجين ، وما إلى ذلك) ، في ممارسة التوليد عشية الولادة وفي حالات أخرى .

قد يأخذ الاتجاه الثاني في إثبات العلاج بالثيامين في الاعتبار الوظائف الكيميائية الحيوية المعروفة لهذا الفيتامين. في هذه الحالة ، يجب حل المشكلة على أساس بيانات محددة عن انتهاك جسم المريض لعمليات التمثيل الغذائي تلك التي يمكننا تصحيحها بإدخال الفيتامين. في الأساس ، يجب أن نتحدث عن النشاط الإنزيمي وغير الإنزيمي للثيامين ، أي عن وظائفه التي تمت مناقشتها بالتفصيل أعلاه. في البداية ، كانت المؤشرات الرئيسية لاستخدام الثيامين في الأمراض المختلفة هي الأعراض النمطية لمرض البري بري: التهاب الأعصاب ، والألم العصبي ، والشلل ، وآلام المسببات المختلفة ، واضطرابات النشاط العصبي والقلب. في الوقت الحالي ، عند تبرير الحاجة إلى العلاج بالفيتامينات ، فإنها تنجم أساسًا عن الاضطرابات الأيضية (الحماض ، والغيبوبة السكري ، وبيروفات الدم ، وتسمم الدم لدى النساء الحوامل).

يستخدم الثيامين في التهاب الأعصاب المحيطية ، والاضطرابات العامة بسبب سوء التغذية ، وفقدان الشهية ، واعتلال دماغ فيرنيك ، ونقص الفيتامينات ، وإدمان الكحول المزمن ، والتهاب الأعصاب الكحولي ، وقصور القلب والأوعية الدموية ، واضطراب الجهاز الهضمي.

في جميع هذه الأمراض (باستثناء اعتلال دماغ فيرنيك) ، يستخدم الثيامين بشكل متساوٍ تقريبًا معويًا وعن طريق الحقن بجرعات تتراوح من 5 إلى 100 مجم يوميًا. حاليًا ، يتم إدخال بعض مستحضرات الفيتامينات العلاجية على نطاق واسع في الممارسة السريرية: فوسفات الثيامين (TF) ومشتقات ثاني كبريتيد. بعد تطوير طريقة بسيطة للإنتاج الاصطناعي لـ TF ، اكتسب ما يسمى cocarboxylase (TDF) بسرعة شعبية كدواء علاجي. كان سبب إدخال TDF في الممارسة الطبية هو الحقيقة المعروفة لنشاط الإنزيم المساعد لمشتق فيتامين معين. بالإضافة إلى ذلك ، فإن سمية TF هي 2.5-4 مرات أقل من الثيامين الحر. هناك ميزة أخرى مهمة لـ TF - قابلية هضم أكثر اكتمالاً. لذلك في البشر ، بعد الحقن العضلي المتكافئ للثيامين ، TMF و TDP ، كانت كمية الفيتامين الموجودة في البول خلال 24 ساعة 33 و 12 و 7 ٪ من الجرعة المعطاة ، على التوالي.

يكون استخدام TF أكثر فاعلية في الحالات التي يكون فيها من الضروري إجراء علاج فيتامين في المرضى الذين يعانون من عمليات الفسفرة الضعيفة. لذلك ، مع مرض السل الرئوي ، فإن حقن الثيامين غير فعالة: يمكن إخراج ما يصل إلى 70 ٪ من الفيتامين في البول يوميًا. إذا تلقى المرضى جرعات مكافئة من TDP ، فإن إفراز الفيتامين من الجسم كان أقل - 11 ٪. عند تناوله بالحقن ، وخاصة عن طريق الوريد ، يعطي TDF تأثيرات أيضية لا يتم ملاحظتها بعد حقن فيتامين مجاني. في كثير من الأحيان ، يسبب TDP تحولات مماثلة لتلك التي لوحظت مع استخدام ATP أو فسفوكرياتين.

معظم البيانات المتعلقة باستخدام TDF في مرض السكري وقصور القلب والأوعية الدموية. أدى تعيين TDF (50-100 مجم في الوريد) إلى خفض معدل الوفيات بشكل كبير من غيبوبة السكري واتضح أنه شديد أداة فعالةفي علاج الحالات الحمضية. لا يعزز TDF عمل الأنسولين فحسب ، بل يخفف أيضًا من مقاومة الأنسولين لدى بعض المرضى. جنبا إلى جنب مع تطبيع المؤشرات التقليدية التي تميز شدة مرض السكري (السكر في الدم ، بيلة سكرية ، الكيتوزيه) ، فإن TDF له تأثير تطبيع واضح على مستوى الكوليسترول و corvi phospholipids. في حالة قصور القلب والأوعية الدموية ، حتى الحقن المفردة من TDP تؤدي إلى تطبيع المستويات المرتفعة من البيروفات وحمض اللاكتيك في دم المرضى.

ينشط TDP بشكل ملحوظ امتصاص عضلة القلب العناصر الغذائيةمن الدم ، مما يؤدي إلى تحسين تخطيط القلب بسرعة. يستخدم تأثير مشابه لـ TDP على نطاق واسع في علاج التشوهات الوظيفية المختلفة للقلب (خارج الانقباض ، بعض أشكال عدم انتظام ضربات القلب). تم وصف التغيرات الإيجابية الواضحة في معلمات مخطط كهربية القلب في تصلب الشرايين وارتفاع ضغط الدم وبعض أمراض الغدد الصماء والكلى واحتشاء عضلة القلب وعيوب صمام القلب في الحالات التي يكون فيها العامل الرئيسي في علم الأمراض هو انتهاك لقلب القلب. وقد ثبت أيضًا أن TDP أكثر فعالية من الثيامين في أمراض الجهاز العصبي المحيطي والمركزي ، مع تصلب متعددوالربو القصبي والعديد من الأمراض الأخرى.

تُستخدم أيضًا مشتقات ثاني كبريتيد مختلفة من الفيتامين على نطاق واسع ، ويتم تفسير فعاليتها من خلال الامتصاص الأفضل لأشكال ثاني كبريتيد في الأمعاء. واحدة من مزايا هذه المشتقات هي سمية أقل بكثير مقارنة بالثيامين.

يحتوي فيتامين ب 1 على ذرات الكبريت ، ولهذا سمي بالثيامين. يحتوي تركيبه الكيميائي على حلقتين - بيريميدين وثيازول ، متصلتين برابطة ميثيلين. يتم تصنيع كلا النظامين الحلقيين بشكل منفصل كأشكال فسفرة ، ثم يتم دمجهما عبر ذرة نيتروجين رباعي.

الثيامين قابل للذوبان في الماء بدرجة عالية. المحاليل المائية للثيامين في بيئة حمضية تتحمل التسخين لدرجات حرارة عالية دون تقليل النشاط البيولوجي. في بيئة محايدة وخاصة في بيئة قلوية ، فيتامين ب 1 ، على العكس من ذلك ، يتم تدميره بسرعة عند تسخينه. هذا ما يفسر التدمير الجزئي أو الكامل للثيامين أثناء معالجة الطعام ، مثل عجين الخبز مع إضافة بيكربونات الصوديوم أو كربونات الأمونيوم. عندما يتأكسد الثيامين ، يتشكل الثيوكروميوم ، والذي يعطي مضانًا أزرقًا تحت إشعاع الأشعة فوق البنفسجية. تعتمد خاصية الثيامين هذه على تحديدها الكمي.

يُمتص فيتامين ب 1 بسهولة في الأمعاء ، لكنه لا يتراكم في الأنسجة وليس له خصائص سامة. يفرز الثيامين الغذائي الزائد بسرعة في البول. يتضمن تحويل فيتامين ب 1 إلى شكله النشط ، بيروفوسفات الثيامين (TPP) ، المعروف أيضًا باسم ثيامين ثنائي فوسفات (TDP) ، إنزيم ثيامين بيروفوسفوكيناز المعتمد على ATP ، والذي يوجد بشكل أساسي في أنسجة الكبد والدماغ. أثبتت التجارب مع 32 P ATP نقل مجموعة البيروفوسفات بأكملها إلى الثيامين في وجود الإنزيم. TPP لديها الهيكل التالي:

إذا تم تزويد فيتامين ب 1 بالطعام على شكل TPP ، فإن مجموعة البيروفوسفات تنقسم منه تحت تأثير بيروفوسفاتازات الأمعاء.

في غياب أو نقص الثيامين ، يتطور مرض خطير - البري بري ، الذي ينتشر في عدد من البلدان في آسيا والهند الصينية ، حيث الأرز هو الغذاء الرئيسي. تجدر الإشارة إلى أن نقص فيتامين ب 1 يحدث أيضًا في الدول الأوروبية، حيث يُعرف باسم أعراض Wernicke ، والتي تتجلى في شكل اعتلال دماغي ، أو متلازمة Weiss مع آفة سائدة في نظام القلب والأوعية الدموية. ترتبط الأعراض المحددة بالاضطرابات الأولية في نشاط كل من الجهاز القلبي الوعائي والجهاز العصبي ، وكذلك الجهاز الهضمي. يتم حاليًا إعادة النظر في وجهة النظر القائلة بأن مرض البري بري في البشر ناتج عن نقص فيتامين ب 1 فقط. من المرجح أن يكون هذا المرض عبارة عن عوز فيتاميني مشترك أو عديد الفيتامينات ، حيث يفتقر الجسم أيضًا إلى الريبوفلافين والبيريدوكسين والفيتامينات PP و C وما إلى ذلك. تم الحصول على الفيتامينات التجريبية B L على الحيوانات والمتطوعين. اعتمادًا على غلبة أعراض معينة ، يتم تمييز عدد من أنواع القصور السريرية ، على وجه الخصوص ، الشكل متعدد الأعصاب (الجاف) من البري بري ، حيث تظهر الاضطرابات في الجهاز العصبي المحيطي في المقدمة. مع ما يسمى بالشكل الوذمي من البري بري ، يتأثر نظام القلب والأوعية الدموية في الغالب ، على الرغم من ملاحظة التهاب الأعصاب أيضًا. أخيرًا ، يتم عزل شكل قلبي حاد من المرض يسمى الخبيث ، مما يؤدي إلى الوفاة نتيجة تطور قصور القلب الحاد. فيما يتعلق بإدخال مستحضر الثيامين البلوري في الممارسة الطبية ، انخفض معدل الوفيات بشكل حاد وتم تحديد طرق عقلانية لعلاج هذا المرض والوقاية منه.

تشمل الأعراض المبكرة لفيتامين ب 1 اضطرابات في الوظائف الحركية والإفرازية للجهاز الهضمي: فقدان الشهية ، تباطؤ التمعج (ونى) الأمعاء ، وكذلك التغيرات في النفس ، والتي تتكون من فقدان الذاكرة في الآونة الأخيرة الأحداث ، والميل إلى الهلوسة. هناك تغيرات في نشاط الجهاز القلبي الوعائي: ضيق في التنفس ، خفقان ، ألم في منطقة القلب. مع زيادة تطور مرض البري بري ، يتم الكشف عن أعراض تلف الجهاز العصبي المحيطي (التغيرات التنكسية في النهايات العصبية والحزم الموصلة) ، ويتم التعبير عنها في اضطراب الحساسية ، والإحساس بالوخز ، والتنميل والألم على طول الأعصاب. تنتهي هذه الآفات بانقباضات وضمور وشلل في الأطراف السفلية ثم العلوية. في نفس الفترة ، تتطور ظواهر قصور القلب (إيقاع متزايد ، آلام مملة في منطقة القلب). تتجلى الاضطرابات الكيميائية الحيوية في عوز الفيتامينات B1 في تطور توازن النيتروجين السلبي ، وإفراز الأحماض الأمينية والكرياتين بكميات متزايدة في البول ، وتراكم أحماض ألفا كيتو والسكريات البنتوزية في الدم والأنسجة. محتوى الثيامين و TPP في عضلة القلب والكبد لدى مرضى البري بري أقل بـ 5-6 مرات من المعدل الطبيعي.

دور بيولوجي.لقد ثبت تجريبيا أن فيتامين ب 1 في شكل TPP هو جزء لا يتجزأما لا يقل عن 5 إنزيمات تشارك في التمثيل الغذائي الوسيط. TPP هو جزء من نظامين من أنظمة الإنزيم المعقدة - البيروفات- و α - مجمعات نازعة هيدروجين الكيتوجلوتارات، تحفيز نزع الكربوكسيل المؤكسدأحماض بيروفيك وألفا كيتوجلوتاريك. كجزء من transketolase ، يشارك TPP في نقل جذور glycoaldehyde من السكريات الكيتونية إلى السكريات الألدوساكاريد (انظر الفصل 10). TPP هو