Bioloogiline roll

1. TPP osaleb α-ketohapete dekarboksüülimisreaktsioonides;

2. TPP osaleb α-hüdroksühapete (näiteks ketosahhariidide) lagundamisel ja sünteesil, s.o. sünteesi ja süsinik-süsinik sidemete lõhustamise reaktsioonides karbonüülrühma vahetus läheduses.

Tiamiinist sõltuvad ensüümid on püruvaadi dekarboksülaas ja transketolaas.

Avitaminoos ja hüpovitaminoos.

Beriberi tõbi, seedetrakti häired, psüühika muutused, südame-veresoonkonna aktiivsuse muutused, negatiivse lämmastikubilansi kujunemine jne.

Allikad: taimsed tooted, liha, kala, piim, kaunviljad - oad, herned, sojaoad jne.

Päevane vajadus: 1,2-2,2 mg.

B2-vitamiin (riboflaviin, kasvuvitamiin)

Lisaks riboflaviinile endale sisaldavad looduslikud allikad selle koensüümi derivaate: flaviini mononukleotiidi (FMN) ja flaviinadeniini dinukleotiidi (FAD). Need B2-vitamiini koensümaatilised vormid domineerivad kvantitatiivselt enamikus looma- ja taimekudedes, samuti mikroorganismide rakkudes.

Sõltuvalt B2-vitamiini allikast nimetati seda erinevalt: laktoflaviin (piimast), hepaflaviin (maksast), verdoflaviin (taimedest), ovoflaviin (munavalgest).

Keemiline struktuur: Riboflaviini molekul põhineb heterotsüklilisel ühendil - isoalloksasiinil (benseeni, pürasiini ja pürimidiini tsüklite kombinatsioon), mille külge on 9. positsioonil kinnitunud pentaatomiline alkohol ribitool. Riboflaviini keemilise sünteesi viis 1935. aastal läbi R. Kuhn.

Riboflaviin

B2-vitamiini lahused on oranžikaskollase värvusega ja neid iseloomustab kollakasroheline fluorestsents.

Kollane värvus on omane ravimi oksüdeeritud vormile. Riboflaviin redutseeritud kujul on värvitu.

B2 on vees hästi lahustuv, happelistes lahustes stabiilne, neutraalsetes ja aluselistes lahustes hävib kergesti. B2 on tundlik nähtava ja UV-kiirguse suhtes, läbib kergesti pöörduvat redutseerimist, lisades kaksiksideme kohas H2 ja muutudes värvituks leukovormiks. See B2-vitamiini omadus kergesti oksüdeeruda ja redutseerida on selle bioloogilise toime aluseks raku ainevahetuses.

Avitaminoos ja hüpovitaminoos: kängumine, juuste väljalangemine, keele, huulte limaskesta põletik jne. Lisaks üldine lihasnõrkus ja südamelihase nõrkus; läätse hägustumine (katarakt).

Bioloogiline roll:

1. See on osa flaviini koensüümidest FAD, FMN, mis on flavoproteiinide proteesrühmad;

2. Osaleb ensüümide koostises algsubstraadi otsesel oksüdatsioonil O2 osalusel, s.o. dehüdrogeenimine. Selle rühma koensüümide hulka kuuluvad L- ja D-aminohapete oksüdaasid;

3. Flavoproteiinide osana viiakse elektronid üle redutseeritud püridiini koensüümidest.

Allikad: pärm, leib (jämejahu), teraviljaseemned, munad, piim, liha, värsked köögiviljad, piim (vabas olekus), maks ja neerud (FAD ja FMN osana).

Päevane vajadus: 1,7 mg.

B6-vitamiin (püridoksiin, nahavastane)

1934. aastal avas P. Györdi. Esmalt eraldati pärmist ja maksast.

Keemiline struktuur . B6-vitamiin on 3-hüdroksüpüridiini derivaat. Termin "vitamiin B6" viitab Rahvusvahelise Bioloogilise Keemia Nomenklatuuri Komisjoni soovitusel kõigile kolmele 3-hüdroksüpüridiini derivaadile, millel on sama vitamiiniaktiivsus: püridoksiini (püridoksool), püridoksaali ja püridoksamiini.

püridoksiin püridoksaalpüridoksamiin

B6 lahustub hästi vees ja etanoolis. Vesilahused on väga vastupidavad hapetele ja leelistele, kuid neutraalses pH tsoonis valgustundlikud.

Avitaminoos hüpovitaminoos. Inimestel väljendub B6-vitamiini puudus punaste vereliblede tootmise pärssimises, dermatiidis, naha põletikulistes protsessides, loomade kasvu aeglustumises, trüptofaani metabolismi häires.

bioloogiline roll. Kõik kolm 3-hüdroksüpüridiini derivaati on varustatud vitamiini omadustega, koensüümi funktsioone täidavad ainult püridoksaali ja püridoksamiini fosforüülitud derivaadid:

püridoksamiinfosfaat püridoksaalfosfaat

Püridoksamiinfosfaat koensüümina toimib karbonüülühendite muundamise reaktsioonides, näiteks 3,6-dtdeoksüheksooside moodustumise reaktsioonides, mis sisalduvad bakterirakkude pinnal paiknevates antigeenides.

Biokeemilised funktsioonid püridoksaalfosfaat:

1. transport - osalemine teatud aminohapete aktiivse ülekandmise protsessis läbi rakumembraanide;

2. katalüütiline - osalemine koensüümina väga paljudes ensümaatilistes reaktsioonides (transamiinimine, dekarboksüülimine, aminohapete ratsemiseerimine jne);

3. püridoksaalensüümide ringluse kiiruse regulaatori funktsioon on mõne püridoksaalfosfaadiga küllastunud püridoksaalfosfaadiga küllastunud püridoksaal-apoensüümi poolestusaja pikendamine kudedes, mis suurendab apoensüümide vastupidavust termilisele denaturatsioonile ja toimet. spetsiifilised proteinaasid.

B6-vitamiini vaeguse korral täheldatakse aminohapete metabolismi häireid.

Allikad: taimset ja loomset päritolu toodetes (leib, herned, oad, kartul, liha, maks jne). Seda sünteesib ka soolestiku mikrofloora !

Päevane vajadus: umbes 2 mg.

B12-vitamiin (kobalamiin, antianeemia)

Kobalamiinid on B12-vitamiini aktiivsusega ühendite rühmanimetus.

Keemiline struktuur. B12-vitamiini molekuli keskosa on tsükliline korriinisüsteem, mis oma struktuurilt meenutab porfüriine (need erinevad neist selle poolest, et kaks pürroolitsüklit on omavahel tihedalt kondenseerunud ega ole metüleensilla kaudu ühendatud). Korriini rõnga tasandi all, mille keskel on Co, on koobalti külge kinnitatud 5-deoksüadenosiini jääk.

Avitaminoos ja hüpovitaminoos. B12-vitamiini puudus põhjustab kahjulikku aneemiat, TSNS-i aktiivsuse häireid ja maomahla happesuse järsku langust.

B13-vitamiini aktiivseks imendumiseks peensooles on eeltingimuseks Castle'i sisemise faktori (spetsiaalne valk - gastromukoproteiin) olemasolu maomahlas, mis seob B12-vitamiini spetsiaalselt kompleksseks kompleksiks ja imendub. soolestikus sellisel kujul.

bioloogiline roll. On tuvastatud ensüümsüsteemid, mis hõlmavad proteesrühmana kobalomiidkoensüüme.

keemilised reaktsioonid, milles vitamiin B12 osaleb koensüümina, jagatakse tinglikult kahte rühma. Esimesse rühma kuuluvad transmetüleerimisreaktsioonid, milles metüülkobalamiin toimib metüülrühma vahekandjana (reaktsioonid metioniini ja atsetaadi sünteesiks).

Teine B12-koensüüme hõlmavate reaktsioonide rühm on vesiniku ülekandmine isomeerimisreaktsioonides.

Allikad: liha, veise maks, neerud, kala, piim, munad. Peamine B12-vitamiini kogunemiskoht inimkehas on maks, mis sisaldab kuni mitu mg vitamiini.

B12-vitamiin on ainus vitamiin, mille sünteesi viivad läbi eranditult mikroorganismid.

Sünteesib soolestiku mikrofloora !

igapäevane vajadus 0,003 mg.

Biokeemia, selle ülesanded. Biokeemia väärtus meditsiini jaoks. Kaasaegsed biokeemilised uurimismeetodid.

BH on teadus elusorganismi moodustavate ainete ehitusest, nende muundumisest ja elu aluseks olevatest füüsikalis-keemilistest protsessidest.

BC ülesanded

1.BIOKATALÜÜSI protsesside uurimine.

2. Pärilikkuse mehhanismide uurimine molekulaarsel tasandil.

3. Nukleiinhapete ehituse ja ainevahetuse uurimine.

4. Valkude, rasvade struktuuri ja ainevahetuse uurimine

5. Süsivesikute muundamise uuring.

7.Signaalmolekulide bioloogilise rolli uurimine (HORMOON).

8. Vitamiinide rolli uurimine ainevahetuses.

9. Mineraalide rolli uurimine.

HD väärtus meditsiini jaoks.

Meditsiini põhiülesanded: patogenees, diagnoosimine, ravi, haiguste ennetamine.

1. HD tähtsus haiguse mehhanismi mõistmisel.

JNE. Südame-veresoonkonna haigused(ateroskleroos). Nüüd eeldatakse, et rakuretseptorite tundlikkus LDL-i suhtes on oluline.

2. HD tähtsus haiguste diagnoosimisel.

Bioloogiliste vedelike biokeemiliste uuringute laialdane kasutamine.

A. Substraatide arv.

B. Ensüümide aktiivsuse uurimine.

B. Hormoonide taseme uurimine. Meetodid RIA, ELISA. EELHAIGUSTE tuvastamine.

3. HD tähtsus ravis. Häiritud ainevahetuse seoste tuvastamine, sobivate ravimite loomine, looduslike ravimite laialdane kasutamine.

4. HD tähtsus haiguste ennetamisel. JNE. Vit-i puudumine. C -skorbuut – vit. C. Vit. D-rahhiit-vit. D

Aminohapped, nende klassifikatsioon. Aminohapete struktuur ja bioloogiline roll. Aminohapete kromatograafia.

Valgud koosnevad AA-st. Kõik AK-d võib jagada 4 rühma:

1 .Vahetatav - sünteesitakse kehas: ALA, ASP, ASN, GLU, GLN, GLI, PRO, SER.

2. Asendamatud – ei sünteesita organismis ja tulevad toiduga kaasa: VAL, LEY, ILE. LIZ. PUU, MET, FEN, KOLM.

3. Osaliselt asendatav - sünteesitakse kehas, kuid väga aeglaselt ja ei kata kõiki keha vajadusi: GIS, ARG.

4. Tinglikult asendatav - sünteesitud asendamatutest aminohapetest: CIS (MET), TIR (FEN).

Valgu toitumise täielikkuse määravad:

1. Kõigi asendamatute aminohapete olemasolu. Isegi ühe asendamatu aminohappe puudumine häirib valkude biosünteesi.

1. Valgu aminohappeline koostis. Kõiki AA-sid võib leida nii loomse kui ka taimset päritolu toodetest.

Isoelektrilises olekus on valk vähem stabiilne. Seda valkude omadust kasutatakse nende FRAKTSIOONIS:

1. IOONVAHETUS KROMATOGRAAFIA.

Selle jaoks kasutatakse IOONVAHETAJAID, mis on valmistatud puhtast tselluloosist: DEAE - tselluloos (sisaldab katioonrühmi); KM - tselluloos (sisaldab anioonrühmi). Negatiivselt laetud valgud eraldatakse DEAE-ks, positiivselt laetud valgud KM-ideks. Mida rohkem COOH rühmi on valgus, seda tugevamalt seostub see DEAE tselluloosiga.

2. Valkude eraldamine laengu suuruse alusel – valgu elektroforees. Vere seerumi elektroforeesi abil eraldatakse vähemalt 5 fraktsiooni: ALBUMIIN, alfa, alfa-2, gamma, beeta-globuliinid.

Valkude klassifitseerimise põhimõtted. lihtsate valkude iseloomustus. Histoonide ja protamiinide iseloomustus.

Koensüümid ja nende funktsioonid ensümaatilistes reaktsioonides. Vitamiini koensüümid. Näited reaktsioonidest, mis hõlmavad vitamiinide koensüüme.

COFERMENTS - madala molekulmassiga mittevalgulised orgaanilised ained. Enamasti sisaldavad need oma koostises erinevaid vitamiine, seetõttu jagatakse need kahte rühma: 1. Vitamiin. 2. Mitte-vitamiini.

1. TIAMIIN B1-vitamiini (TIAMIIN) koostises - TMF - TIAMIINMONOPOSFAAT, TDF - TIAMIINDIFOSTAAT, TTP - TIAMIINTRIFOSFAAT. TPP on seotud ensüümidega alfa KETOHAPEDE DEKARBOKSÜLAASID (PVA, alfa KGC)

2. FLAVIN sisaldab vitamiini B2 - FMN - FLAVINMONONUKLEOTIID, FAD - FLAVIADENNINDINUKLEOTIID.

FMN ja FAD on seotud dehüdrogenaasi ensüümidega. Osaleda dehüdrogeenimisreaktsioonides.

3. PANTOTEIIN (vitamiin VZ) - KOF A (HS-KOA - HS KOENSÜÜM A) - atsüülimiskoensüüm.

4. NIKOTINAMIID sisaldavad PP-vitamiini (NIATSIIN) - OVER (NIKOTINAMIDAdeniindinukleotiid), NADP-d (NIKOTINAMIDAdeniindinukleotiidfosfaat). Seotud DEHÜDROGENAAASidega:

5. PYRIDOKSIIN sisaldab vitamiini B6. PAF – PÜRIDOKSAMINOFOSFAAT, PF – PÜRIDOKSALFOSFAAT.:

1. TRANSAMINEERIMISE reaktsioonid (TRANSAMINEERIMINE). Seotud ensüümide aminotransferaasidega.

2. AC DEKARBOKSÜLIMISE REAKTSIOONID.

Ensüümide nomenklatuur ja klassifikatsioon. Oksidoreduktaaside klassi tunnused. Näited reaktsioonidest, mis hõlmavad oksidoreduktaase

1. OKSIDOREDUKTAASID.

2. ÜLEKANDED.

3. HÜDROLAASEID.

5. ISOMERAASID.

6. LIGASES.

Iga klass on jagatud alamklassideks. Alamklassid jagunevad ALAKLASSID.

1. OKSIDOREDUKTAASID.

Selle klassi ensüümid osalevad OVR-is. See on kõige arvukam ensüümide klass (rohkem kui 400 OXIDOREDUKTAASI). 1. AEROOBNE DEHÜDROGENAAAS. Nad osalevad DEHÜDROGENEERIMISE reaktsioonides.

Mõnda AEROOBSET DEHÜDROGENAASE nimetatakse OKSIDAASIdeks. Näiteks OXIDASE AK.

2.ANAEROOBNE D D. Need ensüümid osalevad ka DEHÜDROGENEERIMISE reaktsioonides, st. H2 eemaldamine oksüdeeritud substraadist ja selle transportimine mis tahes muule substraadile, välja arvatud O2.

3. PEROKSIDAASID. Ensüümid, mis võtavad oksüdeeritud substraadist H2 ja transpordivad selle PEROKSIIDI.

4.TSÜTOKROMID. Need sisaldavad GEM-i. TÜTOKROMID osalevad ainult elektronide transpordis.

Lüaaside, isomeraaside ja ligaaside (süntetaaside) klassi iseloomustus, reaktsioonide näited.

2. Ensüümid, mis lõhuvad sidemeid süsivesikute aatomite vahel mitte-HÜDROLÜÜTILISEL viisil ilma vee osaluseta (ALDOLAAS).

3. HÜDRATSIOONI ja DEHÜDRATSIOONI reaktsioonides osalevad ensüümid.

ISOMERAASID. Selle klassi ensüümid osalevad isomeersetes transformatsioonides. Sel juhul võib üks struktuurne isomeer aatomite molekulisisese ümberpaigutuse tõttu muutuda teiseks.

LIGASES. Selle klassi ensüümid osalevad kahe või enama kombinatsiooni reaktsioonides lihtsad ained koos uue aine moodustumisega. Need reaktsioonid nõuavad välist energiat ATP kujul.

Transferaaside ja hüdrolaaside ensüümiklasside omadused. Näited nende ensüümidega seotud reaktsioonidest.

ÜLEKANDED. Selle klassi ensüümid on seotud aatomirühmade transpordiga doonorilt aktseptorile. Sõltuvalt ülekantud rühmadest jagatakse TRANSFERASES mitmeks alamklassiks:

1.AMinotransferaas. Nad osalevad TRANSAMINEERIMISE reaktsioonides.

ASAT – ASPARAGINIAMINOTRANSFERAAS.

2. METÜÜLI TRANSFERAASID (SNZ rühmad).

3. FOSFOTRAASID (FOSFAADI rühmad).

4. ACIL TRANSFERAASID (happejäägid).

HÜDROLAASEID. Selle klassi ensüümid osalevad substraadi molekulide sidemete katkemise reaktsioonides vee osalusel.

1.ESTER ASES toimivad KOMPONDI-EETRI võlakirjadele. Nende hulka kuuluvad lipaasid, fosfolipaasid, kolesteraasid.

2. GLÜKOSIDAAS – toimib liitsüsivesikutes leiduvale GLYCOSIDA sidemele. Nende hulka kuuluvad AMÜLAAS, SUKHARAAS, MALTAAS, GLÜKOSIDAAS, LAKTAAS.

3.PEPTIDAASID osalevad valkudes peptiidisidemete lõhkumisel. Nende hulka kuuluvad PEPSIN, CHIMOTRYPSIN, AMINOPEPTIDAAS, KARBOKSÜPEPTIDAAS jne.

12. Tänapäevased ideed ensüümide toimemehhanismist. Ensümaatilise reaktsiooni etapid, molekulaarsed efektid, näited.

ENSÜÜMI TOIMIMISMEHHANISM. Termodünaamilisest vaatenurgast on mis tahes ensüümi toime suunatud aktiveerimisenergia vähendamisele. Mida väiksem on aktiveerimisenergia, seda suurem on reaktsioonikiirus. Ensüümide toime teooria pakkusid välja BEILIS ja VANBURG. Selle järgi on ensüüm "käsn", mis adsorbeerib oma pinnal reaktiivide molekule. See omamoodi stabiliseerib neid, soodustab suhtlemist. 70 aastat tagasi pakkusid MICHAELIS ja MENTEN välja teise teooria. Nad esitasid F-S kompleksi kontseptsiooni. Ensüüm interakteerub substraadiga, moodustades ebastabiilse vaheühendi F-S kompleksi, mis seejärel laguneb koos reaktsiooniproduktide (P) moodustumisega ja ensüümi vabanemisega. Selles protsessis on mitu etappi:

1. S-i difusioon F-ks ja nende STEERILINE interaktsioon F-S moodustumine keeruline. See etapp ei ole pikk. Selles etapis aktiveerimisenergia praktiliselt ei vähene.

2. F-S kompleksi muundamine üheks või mitmeks aktiveeritud kompleksiks. See etapp on pikim. Sel juhul katkevad sidemed substraadi molekulis ja tekivad uued sidemed. E aktiveerimine¯

3. Reaktsiooniproduktide eraldumine ensüümist ja nende sattumine keskkonda.

ENSÜMATIIVSE TOIME MOLEKULAARSED MÕJUD.

1. Kontsentratsiooni mõju. Seetõttu on ensüümide põhiroll meelitada oma pinnale reageerivate ainete molekule ja nende molekulide kontsentratsiooni ensüümi aktiivse tsentri piirkonnas.

2. Mõju, konvergents ja orientatsioon. Ensüümi aktiivse saidi kontaktkohad seovad spetsiifilisi substraadimolekule, lähendavad neid ja tagavad orientatsiooni viisil, mis on kasulik ensüümi katalüütiliste rühmade toimele.

3. Pinge mõju ("rack"). Enne substraadi kinnitumist ensüümi aktiivse saidiga on selle molekul pingevabas olekus. Pärast sidumist substraadi molekul venitatakse ja omandab pingestatud deformeerunud konfiguratsiooni. Vähendab E aktiveerimist.

4. Happe-aluse katalüüs. Happe tüüpi rühmad jagunevad H+ ja neil on negatiivne laeng. Põhitüübirühmad lisavad H+ ja neil on positiivne laeng. See viib aktiveerimisenergia vähenemiseni.

5. Indutseeritud kirjavahetuse mõju. See selgitab ensüümide toime spetsiifilisust. Selle kohta on 2 seisukohta: A). FISHERi hüpotees. Selle järgi on substraadi ja ensüümi aktiivse saidi vahel range STERIC vastavus. IN). KOSHLANDi indutseeritud kirjavahetuse teooria. Tema sõnul on ensüümi molekul paindlik struktuur. Pärast ensüümi seondumist substraadiga muutub ensüümi aktiivse saidi ja kogu substraadi molekuli KONFORMATSIOON. Nad on indutseeritud kirjavahetuse seisundis. See juhtub suhtlemise hetkel.

13. Ensüümide pärssimine. Võistlev ja mittekonkureeriv pärssimine, reaktsioonide näited. Raviained kui ensüümi inhibiitorid.

INHIBIITORID. Ensüümid on kontrollitud aktiivsusega katalüsaatorid. Seda saab kontrollida erinevate ainetega. Ensüümi toimet võivad INHIBERIDA teatud kemikaalid – INHIBIITORID. Toime olemuse järgi jagunevad inhibiitorid kahte suurde rühma:

1. Pöörduvad – need on ühendid, mis interakteeruvad MITTEKOVALENTSELT ensüümiga, moodustades seega dissotsiatsioonivõimelise kompleksi.

2. Pöördumatu – need on ühendid, mis suudavad spetsiifiliselt siduda ensüümi aktiivse tsentri teatud funktsionaalrühmi. Nad moodustavad tugevad KOVALENTSED sidemed, nii et sellist kompleksi on raske hävitada.

INHIBIITSIOONIDE LIIGID. Toimemehhanismi järgi eristatakse järgmisi INHIBITSIOONI tüüpe:

1. Konkurentsivõimeline pärssimine- inhibiitorite toimel tekkiva ensümaatilise reaktsiooni pärssimine, mille struktuur on väga lähedane S struktuurile, seetõttu konkureerivad nii S kui ka inhibiitor AC F. pärast ja see ühend seondub sellega. mille kontsentratsioon keskkond rohkem. E+S-ES-EP

Paljud ravimid toimivad konkureerivate inhibiitoritena. Näiteks võib tuua SULFANILI (SA) kasutamise. Erinevate bakterite põhjustatud nakkushaiguste korral kasutatakse SA preparaate. SA sissetoomine põhjustab FOOLhapet sünteesivate bakterite ensüümi INHIBERIMISE. Selle happe sünteesi rikkumine põhjustab mikroorganismide kasvu ja nende surma rikkumist.

2.MITTEKAHJULIK INHIBIITSIOON-inhibiitoril ja substraadil puudub struktuurne sarnasus; inhibiitor ei mõjuta F-S kompleksi moodustumist; moodustub kolmekordne ESI kompleks.

Sellised inhibiitorid mõjutavad substraadi katalüütilist konversiooni. Nad võivad seostuda nii otse AC F katalüütiliste rühmadega kui ka väljaspool AC F-i. Kuid igal juhul mõjutavad nad aktiivse keskuse konformatsiooni. TÜANIIDID toimivad mittekonkureeriva inhibiitorina. Nad seonduvad tugevalt TÜTOKROMOKSIDAASI raua ioonidega. See ensüüm on üks hingamisahela komponentidest. Hingamisahela blokeerimine põhjustab keha kohese surma. Tegevust saab eemaldada ainult REAKTIVEATORITE abil.

3.SUBSTRAADI INHIBREERIMINE- see on substraadi liiast põhjustatud ensümaatilise reaktsiooni pärssimine. Sel juhul moodustub F-S kompleks, kuid see ei läbi katalüütilisi transformatsioone, sest muudab ensüümi molekuli passiivseks. Substraadi inhibiitori toime eemaldatakse substraadi kontsentratsiooni vähendamise teel.

4.ALLOSTEERILINE INHIBIITSIOON. ALLOSTERILIStel ensüümidel võib olla 2 või enam protomeeriüksust. Samal ajal on ühel katalüütiline tsenter ja seda nimetatakse katalüütiliseks ja teisel on ALLOSTEERILINE keskus ja seda nimetatakse reguleerivaks. ALLOSTEERILISE INHIBIITORI puudumisel kinnitub substraat katalüütilise saidi külge ja kulgeb tavaline katalüütiline reaktsioon. Kui ilmub ALLOSTEERILINE INHIBIITOR, kinnitub see reguleeriva üksuse külge ja muudab ensüümikeskuse KONFORMATSIOONI, mille tulemusena ensüümi aktiivsus väheneb.

14. Isoensüümide mõiste. Laktaatdehüdrogenaasi (LDH) ja kreatiinkinaasi (CK) isoensüümide iseloomustus. KK isoensüümide diagnostiline roll. Ensüümide kasutamine meditsiinis. Ensümodiagnostika ja ensüümteraapia. Ensümopatoloogia, näited.

Isoensüümid on rühm F-sid, mis katalüüsivad sama reaktsiooni, kuid erinevad teatud füüsikalis-keemiliste omaduste poolest. Need tekkisid ensümaatilise valgu primaarstruktuuri moodustumise geneetiliste erinevuste tagajärjel. Isoensüümidel on range elundispetsiifilisus.

Isoensüümide aktiivsuse määramine on diagnostilise väärtusega.

LDH(laktaatdehüdrogenaas) sisaldab 5 isosüümi, millest igaüks on tetrameer. Need F-you LDH erinevad kombinatsioonis - H ja M-tüüp. Maksas ja lihastes on ülekaalus LDH-4 ja LDH-3, mis on maksimaalselt aktiivsed. Müokardis, neerukoes on LDH-1 ja LDH-2 maksimaalselt aktiivsed. Maksapatoloogia korral suureneb vereseerumis järsult LDH-4, LDH-5 aktiivsus.

KFK(KREATINFOSFOKINAAS) - 0,16 - 0,3 mmol / l. Koosneb 2 ühikust: B (aju), M (lihased). CK-1 (BB, 0%, KNS) suureneb sügavate raskete kahjustustega (kasvaja, trauma, ajukontusioon). CK-2 (MB, 3%, müokard) suureneb müokardiinfarkti, südamekahjustuse korral. CPK-3 (MM, 97%, lihaskoe) suureneb müokardi kahjustuse, pikenenud rõhu sündroomi korral.

Ensümopatoloogia- uurib haigusi, mis on seotud F. aktiivsuse rikkumisega organismis või nende täieliku puudumisega. Näiteks fenüülketonuuria: fenüülalaniin muudetakse erinevateks toodeteks, kuid mitte türosiiniks - fenüülPVK, fenüüllaktaadiks. See toob kaasa keha füüsiliste võimete rikkumise. Teine näide on histidaasi puudumine. See F. osaleb histidiini muundamises; selle puudumine põhjustab hys kogunemist veres ja uriinis, mis Negatiivne mõju Kõigil ainevahetusprotsessidel on vaimne ja füüsiline areng pärsitud.

Ensümodiagnostika- F. aktiivsuse määramine diagnostilistel eesmärkidel. Organospetsiifilisus on selle nurgakivi F. Nr. aluseline fosfataas - spetsiifiline F, iseloomustab luukoe seisundit. Selle aktiivsus suureneb rahhiidi, obstruktiivse kollatõvega. Erinevate destruktiivsete protsesside käigus rikutakse kahjustatud elundite membraanide terviklikkust ja F. vabaneb verre. Nr. müokardiinfarkt.

ensüümteraapia- erinevate F-de kasutamine kliinilises praktikas meditsiinilistel eesmärkidel. Madala happesusega HP - pepsiin.

Elektronide transpordiahela tsütokroomid. Nende toimimine. Vee moodustumine ainevahetuse lõpp-produktina.

TÜTOKROOMID on HETEROPELGID. Nende valguosa on HEM, mille struktuur on 4 PYRROL tsüklit ja raua aatom, mis muudab kergesti valentsi. Võib sisaldada ka vaske.

20. ATP sünteesi viisid. Substraadi fosforüülimine (näited). Oksüdatiivse fosforüülimise molekulaarsed mehhanismid (Mitchelli teooria). Oksüdatsiooni ja fosforüülimise lahtiühendamine.

ATP moodustumise protsess hingamisahelas on oksüdatiivne fosforüülimine. Elektronide transpordi energia tõttu alalisvoolus moodustub ATP ADP-st ja anorgaanilisest fosfaadist. Substraadi fosforüülimine on ATP sünteesi protsess ADP-st ja fosfaadist raku tsütoplasmas oksüdeeritud substraadi energia tõttu. Substraadi fosforüülimise näide on reaktsioon:

Mitchelli teooria peamised sätted:

1. MITOKONDRIALNE membraan ei ole prootonitele läbilaskev.

2. Elektronide ja prootonite transpordi käigus tekib prootonipotentsiaal.

3. Prootonite pöördtransport MATRIXis on seotud ATP moodustumisega.

Sisemembraanis toimub elektronide transpordi protsess. Prootonid transporditakse membraanidevahelisse ruumi ja elektronid liiguvad mööda hingamisahelat. Sisemembraan on negatiivselt laetud maatriksi küljelt ja positiivselt membraanidevahelise ruumi küljelt. Hingamise ajal tekib ELEKTROKEEMILINE gradient; kontsentratsioon ja potentsiaalide erinevus. Elektriline ja kontsentratsioonigradient moodustavad PROKEELI jõu, mis annab jõu ATP sünteesiks. Sisemembraani teatud piirkondades on prootonikanalid. Prootonid võivad maatriksisse tagasi minna, kusjuures saadud energia läheb ATP sünteesiks.

Hingamise ja fosforüülimise lahtiühendamine

Mõned keemilised ained(protonofoorid) võivad transportida prootoneid või muid ioone (ionofoore) membraanidevahelisest ruumist läbi membraani maatriksisse, minnes mööda ATP süntaasi prootonikanalitest. Selle tulemusena kaob elektrokeemiline potentsiaal ja ATP süntees peatub. See on hingamise ja fosforüülimise lahtiühendamine. Lahtiühendamise tulemusena ATP hulk väheneb ja ADP suureneb. Lahtised on lipofiilsed ained, mis kergesti läbivad membraani lipiidkihti. See on 2,4-dinitrofenool, mis seob prootoni membraanidevahelises ruumis ja kannab selle maatriksisse.

aminohapete transamiinimine ja dekarboksüülimine. Protsesside keemia, ensüümide ja koensüümide omadused. Amiidide moodustumine.

1). Peamine aminohapete muundamise tee kudedes on TRANSAMINATSIOONI reaktsioonid – reaktsioonid AMINO- ja KETOHAPETE vahel. Neid reaktsioone katalüüsib ensüüm aminotransferaas. Kõik aminohapped, välja arvatud LYS ja TPE, võivad läbida TRANSAMINEERIMISE. Olulisemad on AT, mille aminorühma doonorid on ALA, ASP, GLU.

TRANSAMINATSIOONI reaktsioonide roll:

1. kasutatakse mitteasendatavate aminohapete sünteesiks.

2. Kas esialgne etapp aminohapete katabolism

3. TRANSAMINATSIOONI tulemusena tekivad alfa-KETO HAPPED, mis kuuluvad GLÜKONEOGENEESI.

4. Esinevad erinevates kudedes, kuid kõige enam maksas. AT aktiivsuse määramine on kliinikus diagnostilise väärtusega. Liiga ALANIINI või ASPARTIC K-YOU puudumisega:

1. ALA + alfa-CHC ↔ GLU + PVC

2. GLU + PIE ↔ASP + alfa-CHC

Aminohapete dekarboksüleerimine, vitamiini B6 roll Biogeensete amiinide teke

2) DEKARBOKSÜÜLIMISE reaktsioonid - COOH rühma hävitamine koos CO2 vabanemisega. Samal ajal moodustavad kudedes olevad aminohapped biogeenseid amiine, mis on bioloogiliselt aktiivsed ained (BAS):

1. NEUROMEEDIAATORID (SERETONIIN, DOPAMIIN, GABA),

2. Hormoonid (ADRENALIN, NORADRENALIN),

3. Kohaliku toime regulaatorid (HISTAMIIN).

GABA on inhibeeriv NEIROMEDIAATOR. DOPAMIIN on ergastava toime NEIROMEDIAATOR. See on ADRENALINI ja NOR ADRENALINI sünteesi aluseks.

HISTAMIIN suurendab maomahla sekretsiooni, seetõttu kasutatakse seda kliinilises praktikas sondeerimiseks. Sellel on veresooni laiendav toime, alandab vererõhku.

27. Aminohapete deamineerimine. Deamineerimise tüübid. Oksüdatiivne deaminatsioon. Aminohapete kaudne deamineerimine, kasutades näitena türosiini.

DEAMINE - NH2 rühma hävitamine ammoniaagi vabanemisega. Kehas on võimalikud järgmised tüübid:

1. Taastumine

2. HÜDROLÜÜTILINE:

3. Intramolekulaarne:

Need kolm tüüpi DEMINERIMINE toimuvad lagunemise ajal.

4. Oksüdeeriv. Ainult GLU läbib oksüdatiivse deaminatsiooni.

Ka teised aminohapped läbivad oksüdatiivse deaminatsiooni, kuid see rada on kaudne. See läbib GLU-d ja seda nimetatakse KAUDSE OKSIDAATIIVSE DEAMIINI protsessiks.

KARBOMOÜÜLFOSFAAT

Karbamiid moodustub ainult maksas. Tsükli kaks esimest reaktsiooni (TSITRULIINI ja ARGININOSUKCINaadi moodustumine) toimuvad MITOKONDRIAS, ülejäänud tsütoplasmas. Keha toodab 25 grammi uureat päevas. See indikaator iseloomustab maksa uureat moodustavat funktsiooni. Maksast pärinev karbamiid satub neerudesse, kus see eritub organismist lämmastiku metabolismi lõpp-produktina.

Puriini nukleotiidide vahetuse tunnused. Nende struktuur ja lagunemine. Kusihappe moodustumine. Podagra.

PURINE aluste biosünteesi jaoks on aatomite ja aatomirühmade denonsseerimised järgmised:

Kusihappe oksüdatsioon – PURIINNUKLEOSIIDIDE oksüdatsioon.

Kusihape on puriini tuumade lagunemise lõpp-produkt.

Kusihappe tase näitab puriini aluste lagunemise intensiivsust kehakudedes ja toidus.

NUKLEOTIIDIDE AINEVAHETUSE HÄIRED. HÜPERURIKEMIA – kusihappe taseme tõus veres viitab nukleiinhapete või puriini nukleotiidide suurenenud lagunemisele (podagra). Haigus on geneetiliselt määratud ja sellel on perekondlik iseloom. Podagra korral ladestuvad kusihappekristallid liigesekõhresse, sünoviaalmembraani ja kiududesse. Tekib raske äge mehaaniline podagra artriit ja nefropaatia.

Geneetiline kood

Kaasaegsed ideed DNA struktuursest ja funktsionaalsest korraldusest: geenide (DNA struktuursed, reguleerivad elemendid) ja mittegeenide (tandemkordused, pseudogeenid, DNA liikuvad elemendid) piirkonnad. Peamised suunad molekulaarbioloogia(OMICS): genoomika, transkriptoomika, pH-oomika.

95% inimese DNA-st on mittegeneetiline. 5% - tegelikud geenid.

GENOOMI FUNKTSIONAALSED ELEMENDID:

1. STRUKTUURIGEENID

2. REGULEERIVAD ELEMENDID

Struktuurigeenid kodeerivad mRNA, tRNA, rRNA sünteesi. Reguleerivad elemendid ei kodeeri RNA-d ja vastavalt ka valke; tööd mõjutada

struktuursed geenid.

Mittegeeniosa esindab:

1. TANDEM KORDAB NUKLEOTIIDE monotoonseid kordusi, millel pole mõtet. Need on DNA niinimetatud "kõrbepiirkonnad". Praegu on nende kohtade tähendus: struktuurse funktsiooni täitmine ja geenide moodustumise koht evolutsioonis (evolutsiooniline reserv).

2. PSEUDOGEENID - mitteaktiivsed, kuid stabiilsed geneetilised elemendid, mis tulenevad varem töötavate geenide mutatsioonist (mutatsiooniga välja lülitatud geenid). See on evolutsiooni kõrvalsaadus ja geneetiline reserv. Nad moodustavad 20–30% DNA mittegeeniosast.

3. Liikuvad geneetilised elemendid:

TRANSPOSONID – DNA lõigud, mida saab lõigata ja sisestada teistesse piirkondadesse

DNA. Need on nn "geenide rändurid".

RETROTRANSPOSONID – DNA segmendid, mis kopeeritakse genoomis, nagu sees

kromosoomid ja nende vahel. Need võivad muuta inimese struktuurigeenide tähendust, viia mutatsioonideni. Inimese genoom muutub elu jooksul 10 - 30%.

Kahjustatud mitteaktiivsed, liikuvad geneetilised elemendid. Neid ei saa välja lõigata ega sisestada, kuna lahtris puudub REVERSE TRANSFERASE. Kui fragment siseneb rakku koos viirusega, hakatakse neid geene transkribeerima.

Molekulaarbioloogia põhisuunad:

GENOOMIKA on molekulaarbioloogia haru, mis uurib geeni struktuuri ja mehhanisme.

Transkriptoomika on kõigi valke kodeerivate mRNA-de uurimine ja tuvastamine, nende arvu ja struktuursete geenide ekspressioonimustrite uurimine.

PH-omika on molekulaarbioloogia haru, mis tegeleb kõigi mittekodeerivate RNA-de uurimise ja tuvastamisega.

31. DNA replikatsiooni mehhanismid (maatriksprintsiip, poolkonservatiivne meetod). Replikatsiooniks vajalikud tingimused. Replikatsiooni etapid

Mehhanismid REPLIKATSIOON – DNA iseenesliku kahekordistumise protsess. Replikatsioonimehhanism põhineb komplementaarsuse põhimõttel. Replikatsiooni mehhanism on maatriksi biosüntees. DNA replikatsioon toimub poolkonservatiivsel viisil: igas lähtepolünukleotiidahelas sünteesitakse tütarahel.

Replikatsiooniks vajalikud tingimused:

1. Maatriks – DNA ahelad. Keerme lõhenemist nimetatakse REPLIKATIIVSEKS KAhvliks

2. Substraat. Plastmaterjaliks on DEOXYNUCLEOTIDE TRIFOSPHATES:
dATP, dGTP, dCTP, dTTP.

3. Magneesiumiioonid.

Replikatiivne ensüümide kompleks:

A) DNA-d lahti keeravad valgud:

3. TOPOISOMERAASID 1 ja 2 (keerake end üle spiraali). Katkestada (3,5")-fosfodiestersidemed.

C) DNA POLÜMERAAS (katalüüsib fosfodiestersidemete teket). DNA POLÜMERAAS ainult pikendab juba olemasolevat ahelat, kuid ei saa ühendada kahte vaba TUUMA.

E) DNA LIGAAS.

5. PRIMERS - "seeme" replikatsiooniks. See on lühike fragment ribonukleotiidtrifosfaatidest (2–10).

Replikatsiooni peamised etapid.

I. Replikatsiooni ALGATAMINE.

Tekib väliste stiimulite (kasvufaktorite) mõjul. Valgud seonduvad plasmamembraani retseptoritega ja kutsuvad esile replikatsiooni rakutsükli sünteetilises faasis. Initsiatsiooni tähendus on DNA-A kinnitamine replikatsioonipunkti, mis stimuleerib kaksikheeliksi lahknemist. Sellest võtab osa ka HELIKAZA. On ensüüme (TOPOISOMERAASID), mis põhjustavad spiraali lahtikeeramist. SSB valgud takistavad tütarahelate ühendamist. Moodustub REPLIKATIIVNE KAHVEL.

2. Alamlõngade moodustamine.

Sellele eelneb PRIMASE abil PRIMERSide moodustamine. DNA polümeraas toimib ja moodustub DNA tütarahel. See protsess toimub vastavalt komplementaarsuse põhimõttele ja süntees läheb sünteesitud lõime 5* otsast 3* otsani.

Ühele emalõngale ehitatakse pidev kett ja vastaskeermele OKAZAKI fragmendid.

3. PRIMERIDE eemaldamine EXONUCLASE'iga,

4. Lühikeste fragmentide sidumine DNA LIGAASiga.

Replikatiivne kompleks (helikaas, topoisomeraas). Praimerid ja nende roll replikatsioonis.

A) DNA-d lahti keeravad valgud:

1. DNA-A (põhjustab ahela eraldumist)

2. HELIKASES (lõhustab DNA ahela)

1. TOPOISOMERAASID 1 ja 2 (keerake end üle spiraali). Katkestada (3,5")-fosfodiestersidemed.

B) valgud, mis takistavad DNA ahelate ühendamist (SSB valgud)

C) DNA POLÜMERAAS (katalüüsib fosfodiestersidemete teket). DNA-
POLÜMERAAS ainult pikendab juba olemasolevat lõime, kuid ei saa ühendada kahte vaba NUKLEOTIIDI.

D) PRIMAAS (katalüüsib sünteesiks "seemne" teket).

E) DNA LIGAAS.

5. PRIMERS - "seeme" replikatsiooniks. See on lühike fragment, mis koosneb RIBONUKLEOTIIDTRIFOSFAATIDEST (2–10). PRIMERSi moodustumist katalüüsib PRIMASE. On ensüüme (TOPOISOMERAASID), mis põhjustavad spiraali lahtikeeramist. SSB valgud takistavad tütarahelate liitumist. Moodustub REPLIKATIIVNE KAHVEL. Alamlõngade moodustamine. Sellele eelneb PRIMASE ensüümi poolt PRIMERSi moodustumine. DNA polümeraas toimib ja moodustub DNA tütarahel. See protsess toimub kooskõlas komplementaarsuse põhimõttega ja süntees toimub sünteesitud niidi 5" kuni 3" otsast.

Ühele lähteahelale ehitatakse pidev ahel ja vastassuunalisele ahelale ehitatakse lühikeste fragmentide ahel (OKAZAKI fragmendid) PRIMERSide eemaldamine EXONUCLASE abil.

32. RNA biosüntees (transkriptsioon). transkriptsiooni tingimused.

Transkriptsioon on teabe ülekandmine DNA-st RNA-le (RNA biosüntees). Ainult DNA molekuli teatud osad läbivad transkriptsiooni. Seda osa nimetatakse TRANSCRIPTONiks. Eukarüootne DNA on katkendlik: teavet kandvad lõigud (EXONS) vahelduvad aladega, mis teavet ei kanna (INTRONS). DNA-s eraldatakse 5 "otsast PROMOTOR piirkond - RNA POLÜMERAASI kinnituskoht. 3" otsast - TERMINATOR tsoon. Neid alasid ei transkribeerita. ÜLEKIRJAMISE TINGIMUSED.

1. Maatriks – 1 DNA ahel. Moodustub transkriptsioonisilm.

2. Struktuursed komponendid - RIBONUKLEOSIID-3-FOSFAADID (ATP, GTP, CTP, UTP).

3. DNA-sõltuv RNA polümeraas.

Transkriptsiooni etapid

ÜLEKIRJAMISE PEAMISED ETAPID.

1. ALGATUS. See seisneb RNA POLÜMERAASI kinnitumises PROMOTERI külge, mis viib DNA ahelate lahknemiseni. Impulss RNA polümeraasi kinnitamiseks on TBP valgu kinnitumine TATA kasti.

2. PIKENDUMINE (pikenemine). RIBONUKLEOSIDEMONONUKLEOTIIDIDE ühendamine ja NUKLEOTIIDIDE vahel fosfodiestersidemete moodustumine RNA POLÜMERAASI abil, mis liigub mööda DNA ahelat. NUKLETIIDIDE lisamine toimub vastavalt komplementaarsuse põhimõttele, ainult RIBONUKLEOTIIDID ja - UMF.

3. LÕPETAMINE (lõpp).See seisneb selles, et moodustunud RNA 3" otsa külge kinnituvad paljud (kuni 200 - 300) ADENÜÜLNUKLEOTIIDID - polü A. Tekib geeni täpne koopia. ADENÜÜLNUKLEOTIIDID kaitsevad 3" ots EXONUCLEASESi toimest. 5" otsast moodustub kaitse, nn "CAP" (enamasti UDP). Seda saadud geeni koopiat nimetatakse TRANSCRIPTiks.

4. TÖÖTLEMINE (laagerdumine).

2. 5-otsaline kate

3. Polüadenüüljärjestuse moodustumine

4. SPLICING - intronite eemaldamine ja EXONIDE ühendamine omavahel. Mängib olulist rolli organismide evolutsioonis

5. Alternatiivne splaissimine - ühest pre-mRNA-st moodustub mitu IRNA-d ja vastavalt ka mitu valku, mis avaldub organismide mitmesugustes karakterites.

Süsivesikute ainevahetuse patoloogia peamised ilmingud ja süsivesikute ainevahetuse häirete võimalikud põhjused ainevahetuse erinevates etappides. (Kirjutage reaktsioonid). Glükeemia kui süsivesikute ainevahetuse seisundi indikaator. Glükeemia kvantifitseerimine normaalsetes ja patoloogilistes tingimustes. Areng diabeet.

Süsivesikute ainevahetuse rikkumine võib olla erinevates etappides. HÜPO-, HÜPERGLUKOSEEMIA, GLUKOSUURIA on süsivesikute ioomeni näitajad. GLUKOSUURIA on võimalik, kui neerude läve väärtus on üle 10 mmol/l. Enamasti on süsivesikute ainevahetuse häired võimalikud järgmistel etappidel:

1. toiduga süsivesikute tarbimise staadiumis. Suur süsivesikute koormus põhjustab HÜPERGLUKOSEEMIA, GLUKOSUURIA teket, rasvade biosünteesi suurenemist ja rasvumise teket.

2. Seedetrakti limaskestade kahjustusega. Kui mao limaskesta on kahjustatud, on vesinikkloriidhappe tootmine häiritud. Kui peensoole limaskest on kahjustatud, on häiritud toidu DISAKHARIIDIDE imendumine ja hüdrolüüs.

Kui kõhunääre on kahjustatud, on häiritud glükogeeni, toidutärklise seedimine ensüümide mõjul. Kõige ohtlikum haigus on suhkurtõbi. Pankreases sünteesivad B-rakud proteiini insuliini, mis tagab glükoosi transpordi verest kudedesse. Insuliini ebapiisava tootmise korral areneb HÜPERGLUKOSEEMIA, GLÜKOSUURIA, KETONURIA. Rakkudes tekib energianälg, mida kompenseerivad GLÜKONEOGENEESI protsessid ning valkude ja rasvade oksüdatsiooniprotsesside intensiivistumine, millega kaasneb liigne ATSETÜÜL-KOA, NH3 tootmine. NH3 on mürgine toode, see loob eeldused ATSETÜÜL-KOA kondenseerumiseks ja ketoonkehade tekkeks:

Maksakahjustusega on häiritud glükogeeni biosünteesi ja lagunemise protsess. Pärilikke haigusi täheldatakse süsivesikute metabolismis osalevate ensüümide geneetilistes defektides. Kõige levinumad on GLÜKOGENOOS (GIRKE, POMPE) ja AGLYKOGENOOS (LEWIS, ANDERSEN), mida seostatakse glükogeeni lagundamisel või sünteesis osalevate ensüümide ebapiisava aktiivsuse või täieliku puudumisega. Lastel esineb ALACTOSIA – laktoositalumatus, mis on tingitud ENTEROCYTE LACTASE geneetilisest defektist.

Glükoos täisveres tühja kõhuga - 3,3 - 5,5 mmol / l

HÜPERGLÜKEEMIA: Kontrainsulaarsete hormoonide liig, insuliinipuudus (IDDM), retseptori funktsiooni kahjustus (NIDDM), stress (adrenaliin tõstab glükoosi taset), liigne süsivesikute tarbimine.

HÜPOGLÜKEEMIA: insuliini üledoos, kontrainsulaarsete hormoonide puudumine organismis, nälgimine.

Ketoonkehad (mitte rohkem kui 0,1 g / l) - atsetoon, atsetoäädikhape, beeta-hüdroksüvõihape. Ohtlik seoses KETOATSIDOOSiga. HÜPOGLÜKEEMIA põhjustab krampe ja surma. 0,1% glükogeenist uueneb ajukoes 4 tunniga.

Kui süsivesikute ainevahetus on häiritud, on ajufunktsioon häiritud.

Lipiidide metabolismi patoloogia peamised ilmingud ja nende esinemise võimalikud põhjused ainevahetuse erinevatel etappidel. Ketoonkehade moodustumine kudedes. Ketoatsidoos. Ketoonkehade bioloogiline tähtsus.

1 .Toiduga rasvade tarbimise etapis:

A. Rikkalik rasvane toit HÜPODÜNAAMIA taustal viib TOITUMISE RASVUMISE tekkeni.

B. Rasvade ebapiisav tarbimine või nende puudumine viib HÜPO- ja AVITAMINOOSI A, D, E, K. DERMATIIT, võib areneda veresoonte skleroos. Samuti on häiritud PROSTAGLANDIINI sünteesiprotsess.

C. LIPOTROPIC (koliin, seriin, inositool, vitamiinid B12, B6) ainete ebapiisav tarbimine toiduga põhjustab rasvkoe infiltratsiooni teket.

2.Seedimise staadiumis.

A. Kui maks ja sooled on kahjustatud, on vere lipoproteiinide moodustumine ja transport häiritud.

B. Maksa ja sapiteede kahjustumisel on häiritud toidurasvade seedimisel osalevate sapphapete teke ja eritumine. GSD areneb. HÜPERKOLESTEROLEEMIAT on täheldatud veres.

C. Kui soole limaskest on kahjustatud ning pankrease ensüümide tootmine ja varustamine on häiritud, suureneb väljaheite rasvasisaldus. Kui rasvasisaldus ületab 50%, tekib steatorröa. Väljaheide muutub värvituks.

D. Kõige sagedamini on viimastel aastatel elanikkonna hulgas tekkinud kõhunäärme beeta-rakkude kahjustus, mis põhjustab suhkurtõve arengut, millega kaasneb rakkudes valkude ja rasvade intensiivne oksüdatsioon. Selliste patsientide veres täheldatakse HÜPERKETONEEMIAT, HÜPERKOLESTEROLEEMIAT. Ketoonkehad ja kolesterool sünteesitakse ATSETÜÜL-KOA-st.

3. Kolesterooli metabolismi staadiumis on kõige sagedasem haigus ATEROOSKLEROOS. Haigus areneb siis, kui koerakkude ja vere LP vahel suureneb ATEROGEENSTE FRAKTSIOONIDE sisaldus ning väheneb HDL-i sisaldus, mille eesmärgiks on kolesterooli eemaldamine koerakkudest maksa selle järgnevaks oksüdeerimiseks. Kõik ravimid, välja arvatud CHülomikroonid, metaboliseeruvad kiiresti. LDL püsib veresoonte seinas. Need sisaldavad palju TRIGLÜTSERIIDE ja KOLESTEROOLI. Neid fagotsüteerivad ja hävitavad LYSOSOME ensüümid, välja arvatud kolesterool. See koguneb rakus suurtes kogustes. Kolesterool ladestub rakkudevahelises ruumis ja kapseldatakse sidekoe. Anumates moodustuvad aterosklerootilised naastud.

LOENG nr 25

Venemaa tervishoiuministeeriumi föderaalne riigieelarveline kõrgharidusasutus USMU
Biokeemia osakond
Distsipliin: biokeemia
LOENG nr 25
Vitamiinide biokeemia 1
Lektor: Gavrilov I.V.
Teaduskond: arst ja ennetus,
Kursus: 2
Jekaterinburg, 2016

Plaan:

1.
2.
3.
4.
5.
Vitamiinide määratlus
Vitamiinide klassifikatsioonid
Vitamiinide metabolismi üldised mehhanismid
Vitamiinide ainevahetuse üldskeem
Veeslahustuvad vitamiinid - individuaalsed
esindajad

vitamiinid
-
madala molekulmassiga
orgaaniline
ühendused
vaheldusrikas
keemilist laadi, kas täielikult või osaliselt
inimestele või loomadele hädavajalikud,
osalevad reguleerimises ja katalüüsis ja mitte
kasutatakse energeetikas ja plastis
eesmärkidel.

Vitamiinitaolised ained
asendamatu või osaliselt asendamatu
ained, mida saab kasutada
plastilistel eesmärkidel ja energiaallikana
(koliin, oroothape, F-vitamiin, vitamiin
U (metüülmetioniin), inositool, karnitiin

VITAMIINIDE KLASSIFIKATSIOON

Füüsikaliste omaduste järgi:
1. Veeslahustuvad vitamiinid
PP-vitamiin (nikotiinhape)
vitamiin B1 (tiamiin);
vitamiin B2 (riboflaviin);
vitamiin B5 (pantoteenhape);
vitamiin B6 (püridoksiin);
vitamiin B9, päike (foolhape);
vitamiin B12 (kobalamiin);
H-vitamiin (biotiin);
C-vitamiin (askorbiinhape);
P-vitamiin (bioflavonoidid);

2. Rasvlahustuvad vitamiinid
A-vitamiin (retinool);
D-vitamiin (kolekaltsiferool);
E-vitamiin (tokoferool);
K-vitamiin (fülokinoon).
F-vitamiin (polüküllastumata vitamiinide segu
pika ahelaga rasvhapped arahhidoonhapped jne)

VITAMIINIDE KLASSIFIKATSIOON

Vastavalt metaboolsetele omadustele:
Ensümovitamiinid (koensüümid) (B1, B2, PP,
B6, B12, pantoteenhape, biotiin,
foolhape);
Hormonovitamiinid (D2, D3, A);
Redoks-vitamiinid või antioksüdantsed vitamiinid (C, E, A, lipoehape);

Sõna otseses mõttes
määramine
keemiline nimetus
füsioloogiline
Nimi
A-vitamiin
retinool
antikseroftalmiline
Vitamiin B1
Vitamiin B2
tiamiin
riboflaviin
antineuriitiline
Kasvu vitamiin
Vitamiin B3
pantoteenhape
antidermatiit
Vitamiin B6
Vitamiinid Bc, B9
Vitamiin B12
püridoksiin
follatsiin
kobalamiin
antidermatiit
aneemiavastane
aneemiavastane
C-vitamiin
Askorbiinhape
antiskorbutikum
PP-vitamiin
niatsiin
antipellargiline
H-vitamiin
biotiin
Antiseborröa
vitamiin P
rutiin
läbilaskvuse tegur
vitamiin D2
ergokaltsiferool
antirahhiitne
vitamiin D3
1,25-yoksükolekaltsiferool
antirahhiitne
vitamiin E
tokoferool
antisteriilne
vitamiin K
naftokinoonid
antihemorraagiline

Vitamiinide metabolism organismis (üldsätted)

vees lahustuvad vitamiinid soolestikus
imendub aktiivse transpordiga
rasvlahustuv - mitsellide koostises.
vees lahustuvad vitamiinid veres
transporditakse vabalt või sisse
kompleks valkudega, rasvlahustuv
vitamiinid - lipoproteiinide koostises ja sisse
kompleks valkudega.
Verest pärit vitamiinid sisenevad rakkudesse
elundid ja koed.

Vees lahustuv maksas ja neerudes
vitamiinid muudetakse koensüümideks.
Mõned vitamiinid maksas ja nahas
teisendatud aktiivseteks vormideks (D)
Vitamiinide aktiivsed vormid mõistavad oma
biokeemilised ja füsioloogilised mõjud.
Inaktiveeritud ksenobiootikumidena ja teistena
ainevahetusproduktid.
Organismi vitamiinid ja nende derivaadid
eritub peamiselt uriini ja väljaheitega.

Üksikute vitamiinide uuringukava (vastus).

1. sisu sisse toiduained(2-3 toodet
- numbreid pole)
2. keemiline struktuur (alus, reaktiivne
võimekad fraktsioonid)
3. roll ainevahetuses (2-3 võrrandit keemia.
reaktsioonid)
4. pilt hüpo- ja hüpervitaminoosist (2-3 sümptomit,
mis tulenevad toimemehhanismist)
5. päevane vajadus, ennetav ja
terapeutiline annus (mõned mg või fraktsioonid
mg / päevas = profülaktiline annus, x 10 =
terapeutiline ühekordne (päevane) annus.

NIKOTIINHAPE – VITAMIIN PP

COOH
CONH 2
N
N
Nikotiinhape
Nikotiinamiid
PP-vitamiin
Füüsikalis-keemilised omadused. Lahustagem halvasti vees, see on hea - leelistes.
igapäevane vajadus
täiskasvanutele 15-25 mg,
lastele - 5-20 mg. Taimsetest toodetest:
värsketes seentes - 6 mg%, kuivatatud seentes kuni 60 mg%.
maapähklites (10-16 mg%),
teraviljades tatras (4 mg%),
hirss, oder (2 mg%),
kaerahelves ja pärl odras, samuti riisis (1,5 mg %)
Punases peedis - 1,6 mg%,
Kartulis (1-0,9 mg%) ja keedetud 0,5 mg%.
spinatis, tomatis, kapsas, kaalikas, baklažaanis (0,50,7 mg%).

Loomsetest saadustest:
maks (15 mg%),
neerud (12-15 mg%),
süda (6-8 mg%),
liha (5-8 mg%),
kala (3 mg%).
PP-vitamiini saab sünteesida
trüptofaanist (vähe).

Ainevahetus
FRPF FFn
ATP
FFn
ATP
ADP
Nikotiinamiid
nikotiinamiidi mononukleotiid
ÜLE+
NADP+
nikotiinamiidi mononukleotiid
NAD pürofosforülaas NAD kinaas
pürofosforülaas

Roll ainevahetuses

Püridiinist sõltuv koensüüm (NAD,
NADP) CTK dehüdrogenaasid, glükolüüs,
PFP jne.

Hüpovitaminoos PP - pellagra

"KOLME D"
1. Dermatiit – nahapõletik,
2. Kõhulahtisus – lahtine väljaheide,
3. Dementsus – vaimne
mahajäämus.

Pellagra

VITAMIIN B1 (TIAMIIN)

Cl-
NH2
H2+
C N
N
H3C
CH 3
H2
CCH2OH
N
S
B1-vitamiin (tiamiin)
Füüsikalis-keemilised omadused. Vees lahustuv, laguneb
kuumtöötlus.
B-vitamiin mittetoksiline
Täiskasvanu päevane vajadus ei ole väiksem kui 1,4-
2,4 mg.
Süsivesikute ülekaal toidus suurendab vajadust
organism vitamiinis;
rasvad, vastupidi, vähendavad seda vajadust järsult.
h
n
a0
mina,
(3
8
2
-
9
4
%
-
n
A
I
Tiamiini sisaldus mg% (mg/100g)
X
l
e
b
Ja
h
c
e
Kuiv õllepärm 5,0, pagaripärm 2,0
Nisu (idud) 2.0
Sink 0,7
Soja 0,6
Tatar 0,5
Oder (tera) 0,4
Nisu (täistera) 0,4
Seamaks, veis 0,4

Kaer (tera) 0,4
Kaerahelbed 0,3
Nisujahu (82-94%) 0,3
Odratangud 0,2
Täistera rukkijahu 0,2
Liha (muu) 0,2
Rukkileib 0,15
Mais (täistera) 0,15
Lehmapiim 0,05
Nisuleib peenjahust 0,03

Ainevahetus
1. Imendumine: soolestikus;
2. Transport: vabas vormis;
3. Aktiveerimine: tiamiini kinaasi ja ATP osalusel
maksa-, neeru-, aju- ja südamelihase vitamiin
B1 muundatakse aktiivseks vormiks - koensüümiks
tiamiinpürofosfaat (TDF, TPP)
NH2
NH2
N
H3C
H2+
C N
ATP
CH 3
H2
CCH2OH
N
S
B1-vitamiin (tiamiin)
AMF
H3C
Tiaminkinaas
H2+
C N
N
N
S
CH 3
O
O
H2 H2
C C O P O P OH
O
O
Tiamiindifosfaat (TDP)

Bioloogiline roll
TPP kuulub:
püruvaatdehüdrogenaasi kompleks
(PVK → atsetüül-CoA);
α-ketoglutaraadi devesinikkompleks
(a-KG → suktsinüül-CoA);
transketolaas PFS
(aldehüüdi ülekandmine ketosahhariidilt aldosahhariidile)

mehhanism
TDF võtab rühma substraadist ja kannab selle üle lipoehappele
NH2
H2
C N
N
COOH
CO
H3C
N
S
CH 3
O
O
H2 H2
C C O P O P
O
O
Oh
S
Tiamiinpürofosfaat (TDP)
CH 3
NH2
CO2
N
H3C
PÜRUVAATDEHÜDROGENAAS
H2
C N
N
S
CH 3
O
O
H2 H2
C C O P O P
O
O
Lipoehape
SH
HSKoA
CO
CH 3
Lipoehape
SKoA
Oh
S
S
KOHTA
COH
CH 3
Hüdroksüetüül-TDF
CH3

Hüpovitaminoos B1 (võta – võta)

See toimub ühel järgmistest vormidest:
1. kuiv (närvisüsteemi häired). polüneuriit, sisse
alus - degeneratiivsed muutused närvides. Alguses
piki närvitüvesid tekib valu, siis
- naha tundlikkuse kadu ja halvatus
(Beri-Beri haigus). On mälukaotus
hallutsinatsioonid.
2. turse (rikkumised südame-veresoonkonna süsteemist),
avaldub rütmihäiretena, suurenenud
südame suurus ja valu ilmnemine südame piirkonnas.
3. südamehaigus (äge südamepuudulikkus,
müokardiinfarkt).
Märgid hõlmavad ka sekretoorse ja motoorika rikkumisi
seedetrakti funktsioonid; mao happesuse vähenemine,
söögiisu, soole atoonia. Arendab negatiivset lämmastikku
tasakaalu.

võta võta

VITAMIIN B2 (RIBOFLAVIIN)
O
H3C
H3C
N
NH
O
N
isoalloksasiin
N
H H H
H2C C C C CH2OH
OH OH OH
ribitool
B2-vitamiin (riboflaviin)
Füüsikalis-keemilised omadused. kristallid kollast värvi, kergelt lahustuv
vees.
Füsioloogiline päevane vajadus täiskasvanul
inimesel 2-2,5 mg / päevas.
vastsündinutel - 0,4-0,6 mg,
lastel ja noorukitel - 0,8-2 mg.

B2-vitamiini sisaldus toidus
tooted mg % (mg/100 g massi kohta)
1. Maks (veiseliha) 1.5
2. Kana muna 0,6
3. Nisu 0,3
4. Piim 0,2
4. Kapsas 0,2
6. Porgand 0,05
Laguneb ultraviolettkiirguse toimel
kiired. Piima hoidmisel valguse käes kolm ja pool
tundi, hävib kuni 70% vitamiinist.
kuumutamisel hävib see leeliselises keskkonnas,
kuid happelises keskkonnas, vastupidav kõrgele
temperatuuril (290 °C).

Ainevahetus
Imendumine: soolestikus;
Transport: vabas vormis;
Aktiveerimine:
V
limane
kest
sooled
edasi minema
haridust
koensüümid FMN ja FAD:
ATP
ADP
ATP
FFn
Riboflaviin
FAD
FMN
Riboflaviini kinaas FMN-adenülüültransferaas

Roll ainevahetuses
Koensüümid FAD ja FMN on osa aeroobsetest ja
kaasatud anaeroobsed dehüdrogenaasid
redoksreaktsioonid (reaktsioonid
oksüdatiivne fosforüülimine, SDH, AA oksüdaas,
ksantioonoksüdaas, aldehüüdoksüdaas jne).
O
H3C
H3C
N
Suktsinaatfumaraat
H3C
NH
O
N
N
H H H
H2C C C C CH 2OPO 3H2
OH OH OH
FMN
SDG
H3C
H
N
O
NH
O
N
N
H
H H H
H2C C C C CH 2OPO 3H
OH OH OH
FMNN2

HÜPOVITAMINOOS B2

Keha kasvu peatamine
Suu limaskesta põletik
tekivad õõnsused (glossiit - keelepõletik).
pikaajalised mitteparanevad praod suunurkades,
nasolaabiaalne voldiline dermatiit.
Silmapõletik sarvkesta vaskularisatsiooni kujul
membraanid, keratiit, katarakt.
Nahakahjustused(dermatiit, alopeetsia,
naha koorumine, erosioon jne).
üldine lihaste ja südame nõrkus
lihaseid.

PANTOTEENHAPE (VITAMIIN B5)
CH3OH
HOH 2C
C
CH
CH 3
C
H
N
H2 H2
C C
COOH
O
Vitamiin B5
valge peen kristalne pulber, vees lahustuv.
Allikad. Sünteesivad taimed ja mikroorganismid
leidub paljudes loomsetes ja taimsetes toodetes
päritolu (muna, maks, liha, kala, piim, pärm,
kartul, porgand, nisu, õunad). Inimese soolestikus toodetakse soolestikus pantoteenhapet väikestes kogustes
võlukepp.

Imendumine: soolestikus;
Transport: vabas vormis;
Aktiveerimine: pantoteenhappest rakkudes
sünteesitakse koensüüme: 4-fosfantoteiini ja
HSCoA.
CH3OH
H H2 H2
HOH 2C C CH C N C C COOH
CH 3
O
Pantoteenhape
ATP
ADP
pantoteiini kinaas
CH3OH
H2
H H2 H2
H2O3PO C C CH C N C C COOH
CH 3
O
4-fosfopantoteiin

Roll ainevahetuses
4-fosfopantoteiin – koensüüm
palmitoüülsüntaas.
HS-CoA
kaasatud
c: radikaalid reaktsioonides
1. ülekanne
atsüül
katabolismi ühine rada,
2. rasvhapete aktiveerimine,
3. kolesterooli ja ketokehade süntees,
4. atsetüülglükoosamiinide süntees,
5. võõrainete neutraliseerimine maksas

HÜPOVITAMINOOS B 3

Dermatiit, limaskesta kahjustused,
düstroofsed muutused.
Närvisüsteemi kahjustus
(neuriit, halvatus).
Muutused südames ja neerudes.
Juuste depigmentatsioon.
Kasvu peatumine.
Söögiisu kaotus ja kõhnumine.

VITAMIIN B6 (püridoksiin,
PÜRIDOKSAL, PIRIDOKSAMIIN)
Jaotus: maks, neerud,
liha, leib, herned, oad,
kartul.
Imendumine: soolestikus
Transport: vabas vormis;
Aktiveerimine:
püridoksalkinaasi toimel
muudetakse koensüümideks
püridoksaalfosfaat ja
püridoksamiinfosfaat.1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaer 3.3
Nisu 3.3
Pagaripärm 2.0
Lehmapiim 1,5
Makrell 1.03
Maks 0,64
Pähklid (sarapuupähklid) 0,59
Porgand 0,53
Sojaoad 0,38
Kartul 0,33
Banaanid 0,29
Kana muna 0,12

igapäevane vajadus

täiskasvanud - 3-4 mg,
vastsündinud
- 0,3 - 0,5 mg,
lapsed ja noorukid - 0,6-1,5 mg.

CHO
HO
H3C
CHO
CH2OH
ATP
ADP
püridoksalkinaas
N
Püridoksaal
Vitamiin B6
HO
H3C
H2
C O PO 3H2
N
Püridoksaalfosfaat
koensüüm

Roll ainevahetuses
(aminohapete vahetus, aminorühmade ülekandmine)
Püridoksaalensüümid mängivad võtmerolli
roll AK vahetuses:
1. katalüüsivad transaminatsioonireaktsioone ja
aminohapete dekarboksüülimine,
2. osaleda spetsiifilistes reaktsioonides
üksikute AA-de metabolism: seriin,
treoniini, trüptofaani, väävlit sisaldav
aminohapped,
3. heemi sünteesis.

B6-koensüüm

1.
2.
3.
4.
5.
aminohappe isomeraas. Kasutamine organismis
D-aminohapped
Aminohapete dekarboksülaasid. Haridus
biogeensed amiinid
Monoamiini oksüdaas. Diaminooksüdaas
(histaminaasid). Biogeense oksüdatsioon (inaktiveerimine).
amiinid
Aminotransferaasi aminohapped. katabolism ja
aminohapete süntees
Jodotürosiinide ja jodotüroniinide aminotransferaasid.
Jodotüroniinide (hormoonide) biosüntees kilpnäärmes
raud ja nende katabolism. Aminotransferaas γaminobutüraat. GABA neutraliseerimine
glükogeeni fosforülaas. Glükogenolüüs

Hüpovitaminoos B6

Dermatiit, limaskesta kahjustused
Homotsüstinuuria
Trüptofaani metabolismi häired
krambid

BIOTIIN (H-VITAMIIN)
Sisu toidus
haimaksa sea- ja veiseliha
maks, neerud ja pulli süda, muna
munakollane, oad, riisikliid,
nisujahust lillkapsas.

Roll ainevahetuses
täidab karboksülaasi koostises koensüümi funktsiooni:
CO2 aktiivse vormi moodustumine:
O
O
CO2 + ATP
HN
ADP + Fn
NH
HN
N
H2 H2 H2 H2
C C C C COOH
S
CO2 aktiveerimine
COOH
H2 H2 H2 H2
C C C C COOH
S

Roll ainevahetuses

1.kasutatakse malonüül-CoA moodustamisel atsetüül-CoA-st;
2.puriinitsükli sünteesis;
3. PVC karboksüülimisel
4.rasvhapete, valkude sünteesis ja
puriini nukleotiidid.

Hüpovitaminoos vit. H

dermatiit
rasunäärmete eritised
juuste väljalangemine
küünte kahjustused
lihasvalu
väsimus
uimasus
depressioon
aneemia

Foolhape

Oh
N
N
H2N
N
O
H2
C
H
N
C
H
C
H2
C
H2
C
COOH
COOH
N
2-amino-4-hüdroksü-6-metüülpteriin
H
N
PABC
Glutamaat
Vitamiin: foolhape (foolhape, vitamiin B9, vitamiin Bc, vitamiin M)
kahvatukollased hügroskoopsed kristallid,
laguneb 250 °C juures, lahustub vähe
vees (0,001%).

Norm: 200-400 mcg päevas (rasedatel 800 mcg päevas)
Sünteesib foolhapet
mikroorganismid, madalamad ja kõrgemad taimed
Allikad foolhape
1. toit (rohelistes köögiviljades koos
lehed, mõnes
tsitrusviljades, kaunviljades, leivas
täisterajahust,
pärm, maks).
2. soolestiku mikrofloora (halb).
Toatemperatuuril säilitatavad värsked lehtköögiviljad võivad
kaotada kuni 70% folaadist 3 päevaga
Küpsetamise käigus hävib kuni 95% folaadist.

Foolhappe aktiveerimine, metabolism ja eritumine

seedetrakti
Köitmine
Foolhape + Castle faktor
Foolhape + verevalgud
Imemine: 12 kaksteistsõrmiksool
Oh
Maks
O
N
N
H2N
Veri
5-20 mikrogrammi liitri kohta
N
H2
C
H
N
C
H
N
H
C
H2
C
H2
C
COOH
COOH
N
2-amino-4-hüdroksü-6-metüülpteriin
2NADPH2
PABC
Glutamaat
Foolhape
Dehüdrofolaatreduktaas
2NADP+
Oh
2/3 maksas
N
N
H2N
H
N
N
H
H H
2
C C
CH
O
H
N
H
C
H
N
H
C
H2
C
H2
C
COOH
COOH
Tetrahüdrofoolhape (THFA)
1% kogu pakkumisest / päevas
Uriin
1/3 kangast

THFC roll

Osaleb:
aminohapete metabolismis
(seriin
glütsiin, homotsüsteiin
metioniin),
nukleiinhapete sünteesil (puriin
alused, tümidüülhape),
punaste vereliblede moodustumisel
närvisüsteemi mitmete komponentide moodustamisel
kudede foolhape
vähendab homotsüsteiini taset veres

1. THPA külge on kinnitatud ühe süsiniku fragmendid
2. THPA-s muunduvad ühe süsiniku fragmendid omavahel
3. THPA ühe süsiniku fragmente kasutatakse sünteesiks:
H
metioniin
Homotsüsteiin
Metioniini süntaas
3
TMF
DUMF
H
Ser
H
R1N
5
N R2
10
H2
C
gli
R1N
5
1
Puriinid
NADH2 NAD+
N R2
10
CH 3
R1N
5
2
H
N R2
10
N5-metüül-THPA
N5N10-metüleen-THPA
THFC
+
NADP
5,10-metüleenTHFA reduktaas
Serinoksümetüültransferaas
2
HN
CH
R1N
5
NH3
H
N R2
10
N5-formimino-THPA
2
H
C
R1N
5
Puriinid
NADPH2
H2O
N R2
10
N5N10-metüleenüül-THPA
H+
2
HOHC
R1N
5
N R2
10
N10-formüül-THPA

THPA roll DNA sünteesis
DNA
Puriinid

Foolhappe hüpovitaminoos
Foolhappe puudus põhjustab:
Megaloblastiline aneemia
Neuraaltoru defektid lootel.

Hüperhomotsüsteineemia areng
1. Homotsüsteiinil on tugev toksiline toime
toime rakule: viib kahju ja
endoteelirakkude aktiveerimine
veresoonte vooder), mis aitab kaasa
tromboosi, ateroskleroosi areng.
2. Hüperhomotsüsteineemia on seotud selliste
sünnituspatoloogia:
varajane raseduse kaotus,
gestoosi varajane algus,
platsenta eraldumine,
emakasisene kasvupeetus.

Metioniini puudusele
Kaasneb metioniini puudus
tõsised ainevahetushäired
peamiselt lipiidide metabolismi ja
põhjustab raskeid vigastusi
maks, eriti selle rasv
infiltratsioon.

VITAMIIN B12 (KOBALAMIIN)
Imendumine: Intrinsic Factor Castle – valk –
gastromukoproteiin, sünteesitud parietaalselt
mao rakud. Seedetraktis Castle faktor
ühineb vitamiiniga B12 Ca2+ osalusel,
kaitseb seda hävimise eest ja annab
imendumine peensooles.
Transport: B12 siseneb verre koos
valgud transkobalamiinid I ja II,
(I) toimib B12 depoona, sest
Ta
kõige tugevamalt seotud vitamiiniga.
Aktiveerimine. Vitamiin B12 toodab 2
koensüüm: metüülkobalamiin tsütoplasmas ja
desoksüadenosüülkobalamiin mitokondrites.

igapäevane vajadus

täiskasvanud 2-4 mcg,
vastsündinutel - 0,3-0,5 mcg,
lastel ja noorukitel - 1,5-3,0 mcg.
Sisaldus toiduainetes µg%
1 seamaks 26
2 sealiha neerud 15
3 Kala 2.0
4 Lambaliha 2
5 Kana muna 1.1
6 Sealiha 2
7 Veiseliha 2
8 Makrell 6
9 Juust 1.1
10 Täispiim 0,4

Roll ainevahetuses

metaboolsete reaktsioonide koensüüm
alküülrühmade (-CH2-, -CH3) ülekandmine;
homotsüsteiini metüülimine
Metüülkobalamiin osaleb: hariduses
metioniin homotsüsteiinist ja
ühe süsiniku fragmentide transformatsioonid
sünteesiks vajalik THPA koostis
nukleotiidid.
Deoksüadenosüülkobalamiin osaleb:
paaritu arvuga rasvhapete metabolism
süsinikuaatomid ja hargnenud ahelaga AA
süsivesinike ahel.

B12-vitamiini osalemine ainevahetuses
B12-vitamiini koensüümiks muundamise järjestus:
tsüanokobalamiin oksükobalamiin desoksüadenosüülkobalamiin
1. H vahetamine -COOH, -NH2, -OH rühmade vastu
2. Ribonukleotiidide taastamine in
desoksüribonukleotiidid
3. Transmetüülimisreaktsioonid

KELL 12
Foolhape ------ THFA ------
nukleiinhapete süntees

Avitaminoos ja hüpovitaminoos
Endogeenne
Gastrogeenne
Eksogeenne
Enterogeenne
Manifestatsioonid: pahaloomuline makrotsüüt,
megaloblastiline aneemia;
Kesknärvisüsteemi häired (köisraudtee
müeloos);
mao pH
(gastroenterokoliit -
"poleeritud keel")

Esmakordselt mainitakse haigust (kakke, beriberi), mida praegu tuntakse tiamiinipuuduse ilminguna, leidub iidsetes meditsiinilistes traktaatides, mis on meieni jõudnud Hiinast, Indiast ja Jaapanist. 19. sajandi lõpuks eristati juba kliiniliselt mitmeid selle patoloogia vorme, kuid ainult Takaki (1887) seostas seda haigust lämmastikku sisaldavate ainete puudumisega toidus. Täpsem ettekujutus oli Hollandi arstil S. Eijkmanil (1893-1896), kes avastas riisikliidest ja mõnest kaunviljast tollal tundmatuid tegureid, mis takistasid beriberi arengut või ravisid. Nende ainete puhastamise viisid seejärel läbi Funk (1924), kes pakkus esmakordselt välja mõiste "vitamiin" ise, ja mitmed teised uurijad. Looduslikest allikatest ekstraheeritud toimeainet iseloomustati alles 1932. aastal üldise empiirilise valemiga ning seejärel 1936. aastal sünteesisid selle edukalt Williams jt. Juba 1932. aastal pakuti vitamiini rolli ühes spetsiifilises ainevahetusprotsessis, püroviinamarihappe dekarboksüülimises, kuid alles 1937. aastal sai teatavaks vitamiini koensüümvorm tiamiindifosfaat (TDP). TDP koensümaatilisi funktsioone alfa-ketohapete dekarboksüülimise süsteemis on pikka aega peetud peaaegu ainsateks biokeemilisteks mehhanismideks vitamiini bioloogilise aktiivsuse rakendamisel, kuid juba 1953. aastal on ensüümide hulk, mis sõltub nende olemasolust. TDP sisaldus laienes transketolaasi ja suhteliselt hiljuti spetsiifilise gamma-hüdroksüdekarboksülaasi -alfa-ketoglutaarhappe tõttu. Pole põhjust arvata, et vitamiini edasise uurimise väljavaade ammendub eeltooduga, kuna loomkatsed, vitamiini terapeutilise kasutamise käigus kliinikus saadud andmed, teadaolevat neuro- ja kardiotropismi illustreerivate faktide analüüs. tiamiin, viitavad kahtlemata mõne spetsiifilisema seose olemasolule.vitamiin teiste biokeemiliste ja füsioloogiliste mehhanismidega.

B1-vitamiini keemilised ja füüsikalised omadused

Tiamiin või 4-metüül-5-beeta-hüdroksüetüül-N-(2-metüül-4-amino-5-metüülpürimidüül)tiasoolium saadakse sünteetiliselt, tavaliselt vesinikkloriid- või vesinikbromiidsoolana.

Tiamiinkloriid (M-337.27) kristalliseerub vees värvitute monokliiniliste nõeltena, sulab 233-234° juures (laguneb). Neutraalses keskkonnas on selle neeldumisspektril kaks maksimumi - 235 ja 267 nm ning pH 6,5 juures üks - 245-247 nm. Vitamiin lahustub hästi vees ja äädikhappes, mõnevõrra halvemini etüül- ja metüülalkoholides ning ei lahustu kloroformis, eetris, benseenis ja atsetoonis. Vesilahustest saab tiamiini sadestada fosfovolfram- või pikriinhappega. Aluselises keskkonnas toimub tiamiin arvukalt muundumisi, mis sõltuvalt lisatud oksüdeeriva aine olemusest võivad põhjustada tiamiindisulfiidi või tiokroomi moodustumist.

Happelises keskkonnas laguneb vitamiin ainult pikaajalisel kuumutamisel, moodustades 5-hüdroksümetüülpürimidiini, sipelghappe, 5-aminometüülpürimidiini, vitamiini tiasoolikomponendi ja 3-atsetüül-3-merkapto-1-propanooli. Vitamiini lagunemisproduktidest leeliselises keskkonnas tuvastati tiotiamiin, vesiniksulfiid, pürimidiasepiin jt. Saadi ka sulfaat ja vitamiinimononitraat. Tuntud on tiamiini soolad naftaleensulfoon-, arüülsulfoon-, tsetüülväävelhappega ning estrid äädik-, propioon-, või-, bensoe- ja teiste hapetega.

Eriti olulised on tiamiinestrid fosforhappega, eriti TDP, mis on vitamiini koensüümvorm. Tiamiini homolooge saadi ka erinevate asendustega teisel (etüül-, butüül-, hüdroksümetüül-, hüdroksüetüül-, fenüül-, hüdroksüfenüül-, bensüül-, tioalküül-), neljandal (oksütiamiin) ja kuuendal (metüül-, etüül) pürimidiini süsinikuaatomid aminorühma metüülimine, tiasoolitsükli asendamine püridiiniga (püritiamiin), imidasooli või oksasooliga, tiasooli viienda süsiniku asendajate modifikatsioonid (metüül-, hüdroksümetüül-, etüül-, kloroetüül-, hüdroksüpropüül- jne .). Eraldi suur vitamiiniühendite rühm on S-alküül- ja disulfiidderivaadid. Viimaste hulgas on vitamiinipreparaadina kõige enam levinud tiamiinpropüüldisulfiid (TPDS).

B1-vitamiini määramise meetodid

Puhastes vesilahustes on tiamiini kvantifitseerimine kõige lihtsam läbi viia neeldumise järgi 273 nm juures, mis vastab vitamiini spektri isosbestilisele punktile, kuigi mõned autorid eelistavad töötada 245 nm piirkonnas, kus ekstinktsioonimuutused on kõige märgatavam. Fosfaatpuhvris pH 7,3 juures annab tiamiin isegi kontsentratsioonil 1 μg/ml selge vesiniku polarograafilise katalüütilise laine ning leeliselises keskkonnas moodustab anoodilaine tänu tioltiamiini ja elavhõbeda interaktsioonile ja merkaptiidi moodustumisele. . Vitamiini koguse määramiseks saab kasutada mõlemat polarograafilist tunnust. Kui on vaja uurida erinevaid vitamiiniderivaate, siis tuleb kasutada nende eelnevat eraldamist elektroforeesi või kromatograafia abil.

Kõige edukam vitamiini kolorimeetrilise määramise üldpõhimõte on selle reaktsioon erinevate diasoühenditega, mille hulgast annab parima tulemuse diasotiseeritud p-aminoatsetofenoon. Saadud erksavärviline ühend ekstraheeritakse kergesti vesifaasist orgaanilisse lahustisse, kus seda saab hõlpsasti kvantitatiivselt fotomeetriliselt analüüsida. Fosfaatpuhvris pH 6,8 interakteerub tiamiin kuumutamisel ka ninhüdriiniga, andes kollase värvuse, mis on võrdeline vitamiini kontsentratsiooniga vahemikus 20-200 μg.

Kõige levinumad on vitamiini fluorimeetrilise määramise erinevad variandid, mis põhinevad leeliselises keskkonnas tiamiini oksüdeerimisel tiokroomiks. Uuritava materjali esialgne puhastamine lisanditest, mis segavad järgnevat fluoromeetriat, saavutatakse proovide lühiajalise keetmisega lahjendatud mineraalhapetega, lisandite eemaldamisega ekstraheerimise teel butüül- või amüülalkoholidega või vitamiini eraldamisega sobivatel adsorbentidel. Jaapani autorite uuringud on näidanud, et kaaliumferritsüaniidi asemel eelistatakse oksüdeeriva ainena kasutada tsüaanbromiidi, mis annab suurema tiokroomi saagise ja vähendab teiste määramist segavate ühendite teket. Tiamiini rahuldavaks määramiseks on vaja 100-200 mg kude või 5-10 ml verd. Arvestades, et kudedes leiduva vitamiini põhivorm on TDP või tiamiini proteiniseeritud disulfiidderivaadid, on vaba tiamiini vabastamiseks alati vajalik analüüsitavate proovide eeltöötlemine (nõrkhappeline hüdrolüüs, fosfataas, redutseerivad ained), kuna teised vitamiini vormid ei moodusta tiokroomi, ekstraheeritav seejärel fluorimeetria jaoks orgaanilises lahustis.

Vitamiini koensüümi vormi kvantitatiivne määramine viiakse läbi testlahuses sisalduva TDP rekombinatsioonil sõbraliku apokarboksülaasiga. Mõlemal juhul toimub magneesiumi- ja püruvaadiioonide juuresolekul ketohappe spetsiifiline dekarboksüülimine ja vabaneva süsihappegaasi hulk (Warburgi aparaadis) on võrdeline proovile lisatud TDP kogusega (0,02-1 μg). Esimeses reaktsioonis tekkinud atseetaldehüüdi ensümaatilisel määramisel põhineva meetodi tundlikkus (0,005-0,06 µg TDP) on veelgi suurem. Alkoholdehüdrogenaasi lisamine koos apokarboksülaasi ja spetsiifilise substraadiga inkubatsioonikeskkonnale võimaldab reaktsiooni väga kiiresti (5-7 minutit) registreerida, muutes lahuse ekstinktsiooni 340 nm juures NADH2-le vastavas piirkonnas.

Muud tiamiinfosfaadid määratakse kvantitatiivselt pärast nende elektroforeetilist või kromatograafilist eraldamist, järgnevat elueerimist, defosforüülimist fosfataasidega ja tiokroomi fluorimeetriat, mis on saadud oksüdeerimisel aluselises keskkonnas. Mikrobioloogilised meetodid tiamiini määramiseks põhinevad sobivate vitamiinipuuduse suhtes tundlike mikroorganismide kultuuride valikul. Kõige täpsemad ja reprodutseeritavamad tulemused saadakse Lactobacillus fermenti-36 kasutamisel nendel eesmärkidel.

B1-vitamiini levik looduses

Toode	Tiamiini sisaldus µg%	Toode	Tiamiini sisaldus µg%
Nisu	0,45	tomatid	0,06
Rukis	0,41	Veiseliha	0,10
Herned	0,72	Lambaliha	0,17
Oad	0,54	Sealiha	0,25
kaerahelbed	0,50	Vasikaliha	0,23
tatar	0,51	Sink	0,96
Manna	0,10	kanad	0,15
Riis poleeritud	0	kana munad	0,16
Pasta	jalajäljed	Värske kala	0,08
Nisujahu	0,2-0,45	lehmapiim	0,05
Rukkijahu	0,33	Puuviljad on erinevad	0,02-0,08
nisu leib	0,10-0,20	Kuivatatud õllepärm	5,0
rukkileib	0,17	kreeka pähklid	0,48
Kartul	0,09	maapähklid	0,84
valge kapsas	0,08

Tiamiin on kõikjal ja seda leidub erinevates eluslooduse esindajates. Reeglina on selle kogus taimedes ja mikroorganismides palju suurem kui loomadel. Lisaks on esimesel juhul vitamiin peamiselt vabas vormis ja teisel - fosforüülitud kujul. Tiamiini sisaldus põhitoiduainetes varieerub üsna laias vahemikus sõltuvalt tooraine hankimise kohast ja meetodist, pooltoodete tehnoloogilise töötlemise iseloomust jne, mis iseenesest hävitab oluliselt tiamiini. Keskmiselt võib arvata, et tavapärane toiduvalmistamine hävitab umbes 30% vitamiinist. Teatud töötlemisviisid (kõrge temperatuur, kõrge rõhk ja suures koguses glükoosi olemasolu) hävitavad kuni 70-90% vitamiinist ning toodete säilitamine sulfitiga töötlemisel võib vitamiini täielikult inaktiveerida. Teraviljas ja teiste taimede seemnetes sisaldub tiamiin, nagu enamik vees lahustuvaid vitamiine, kestas ja idudes. Taimse tooraine töötlemisega (kliide eemaldamisega) kaasneb alati saadud toote vitamiini taseme järsk langus. Näiteks poleeritud riis ei sisalda vitamiini üldse.

Tiamiini metabolism organismis

Vitamiin on toiduga kaasas vabas, esterdatud ja osaliselt köidetud vorm. Seedeensüümide mõjul muundub see peaaegu kvantitatiivselt vabaks tiamiiniks, mis imendub peensoolest. Märkimisväärne osa vereringesse sattuvast tiamiinist fosforüülub kiiresti maksas, osa vaba tiamiini kujul siseneb üldvereringesse ja jaotub teistesse kudedesse ning osa koos sapi ja sapiga taas seedetrakti. seedenäärmete eritumine, tagades vitamiini pideva ringlussevõtu ja järkjärgulise ühtlase assimilatsiooni selle kudede poolt. Neerud eritavad vitamiini aktiivselt uriiniga. Täiskasvanutel eritub päevas 100–600 mikrogrammi tiamiini. Suurenenud vitamiinikoguste sisseviimine koos toiduga või parenteraalselt suurendab vitamiini eritumist uriiniga, kuid annuse suurenedes proportsionaalsus järk-järgult kaob. Uriinis koos tiamiiniga hakkavad selle lagunemisproduktid ilmnema suurenevas koguses, mis vitamiini manustamisel üle 10 mg inimese kohta võib olla kuni 40-50% algannusest. Katsed märgistatud tiamiiniga näitasid, et koos muutumatul kujul vitamiiniga leitakse uriinis teatud kogus tiokroomi, TDS-i, pürimidiini, tialoosi komponente ning erinevaid süsinikku ja väävlit sisaldavaid fragmente, sealhulgas märgistatud sulfaate.

Seega toimub tiamiini hävimine loomade ja inimeste kudedes üsna intensiivselt, kuid katsed tuvastada loomsetes kudedes spetsiifiliselt tiamiini hävitavaid ensüüme pole veel andnud veenvaid tulemusi.

Tiamiini kogusisaldus kogu inimkehas, mis on tavaliselt vitamiiniga varustatud, on ligikaudu 30 mg ja täisveres on see 3-16 μg%, teistes kudedes on see palju suurem: südames - 360, maksas - 220, ajus - 160, kopsudes - 150, neerudes - 280, lihastes - 120, neerupealistes - 160, maos - 56, peensooles - 55, jämesooles - 100, munasarjas - 61, munandites - 80, nahas - 52 mcg%. Vereplasmas leidub valdavalt vaba tiamiini (0,1–0,6 μg%) ning erütrotsüütides (2,1 μg 1011 raku kohta) ja leukotsüütides (340 μg 1011 raku kohta) - fosforüülitud. Peaaegu pool vitamiinist on lihastes, 40% siseorganites ja 15-20% maksas. Peamist koe tiamiini kogust esindab TDP, kuigi nahk ja skeletilihased sisaldavad üsna palju vitamiinidisulfiide.

Tavaliselt on vaba tiamiin soolestikus ja neerudes kergesti määratav, mis võib olla tingitud ka puhtmetodoloogilise järjestuse puudujääkidest, kuna nendel kudedel on erakordselt kõrge fosfataasi aktiivsus ja selleks ajaks, kui materjal võetakse uuringusse, toimub osaline defosforüülimine. vitamiiniestrid võivad juba tekkida. Teisest küljest võivad need samad mehhanismid mängida rolli vitamiini eemaldamisel verest uriini või väljaheitega. Vitamiini kogus inimese väljaheites on ligikaudu 0,4-1 μg ja see praktiliselt ei sõltu vitamiini biosünteesist soolestiku mikrofloora poolt.

Teatava ettekujutuse vitamiini koevarude vahetuse dünaamikast annavad S35-tiamiiniga tehtud katsed. Tiamiini uuenemine toimub erinevates kudedes erineva kiirusega ja praktiliselt täielik asendamine mitteradioaktiivne vitamiin radioaktiivseks (kasutatakse iga päev) viiakse läbi 8. katsepäevaks ainult maksas, neerudes, põrnas ja skeletilihastes. Südames, kõhunäärmes ja ajukoes ei lõpe see protsess määratud ajaks. Need andmed näitavad, et kudedes leiduva vitamiini kogus on mitu korda suurem kui spetsiifiliste TDP ensüümsüsteemide tagamiseks vajalik tase. Ilmselt leidub märkimisväärses koguses vitamiini kudedes, eriti südames ja maksas, selle derivaatidena, mis täidavad mõningaid muid mittekoensümaatilisi funktsioone.

Tiamiini ladestumise mehhanismid kehas

Vitamiini fikseerimine kudedes on peamiselt seotud TDP moodustumisega, mis moodustab vähemalt 80-90% kogu organismis leiduvast tiamiinist. Teatud ebakindlus selles küsimuses on seotud tuvastamisega koos TDP-ga, eriti lühikeste ajavahemike järel pärast vitamiini, teiste TF-ide ja segatud tiamiindisulfiidide manustamist. Teatud tingimustel võib 10–30% vitamiinist moodustada TMF ja TTP. Lisaks muudetakse TTP enne uuringut bioloogilise materjali töötlemisel kergesti TDP-ks. Sarnaselt teistele fosforüülitud koensüümidele fikseeritakse TDP valkudel selle pürofosfaatfragmendi abil. Samas mängivad selles sama aktiivset rolli ka teised vitamiinimolekuli osad.

Tiamiinfosfaatide (tf) moodustumine

Tiamiini fosforüülimise reaktsioon toimub ATP toimel vastavalt üldvõrrandile: tiamiin + ATP-> TDP + AMP.

Selle reaktsiooni seaduspärasusi kinnitati osaliselt puhastatud tiamiinkinaasi preparaadiga, mis oli saadud maksa homogenaadi lahustuvast fraktsioonist. Selle ensüümpreparaadiga TDP moodustumise optimaalne pH oli vahemikus 6,8-6,9. AMP ja ADP pärssisid tiamiini fosforüülimist. AMP juuresolekul tekkisid ainult jäljed ja ADP juuresolekul väga väikesed kogused TDP-d. Kui söötmesse lisati tiamiini asemel TMF, inhibeeriti TDP moodustumist. Ligikaudu 600 korda puhastatud tiamükinaasi preparaati kasutati vitamiinide fosforüülimise mehhanismi uurimiseks märgistatud gamma-P32-ATP abil. Selgus, et tiamiin saab kogu pürofosfaatrühma ATP-st.

Pärm- ja loomsetest kudedest eraldatud tiamiinkinaasi uurimise seerias leiti, et mangaani-, magneesiumi- ja koobaltioonid aktiveerusid, samas kui kaltsium, nikkel, rubiidium ja raud ei inhibeerinud ensüümi laias kontsentratsioonivahemikus. Samad tööd näitavad tiamiini fosforüülimise võimalust teiste nukleotiidtrifosfaatide (GTP, ITP, UTP jne) arvelt ning seda, et peamiseks reaktsiooniproduktiks on TDP ja väike kogus TMP-d. P32-ATP kasutamine, nagu ka eelmiste autorite uuringutes, kinnitas pürofosfaatrühma otsese tiamiinile ülekandmise mehhanismi.

In vitro saadud tulemused ei ole aga tiamiini fosforüülimise uurimisel organismis ega katsetes mitokondritega täielikult kinnitust leidnud. Ühest küljest leiti pärast tiamiini intravenoosset manustamist loomade verest 30-60 minuti pärast fosforiga märgistatud TDP ja TTP, kuid mitte TMF; püroforüülimise mehhanism leidis kinnitust. Teisest küljest suurenes pärast TMF-i intravenoosset manustamist vere kokarboksülaasi ja transketolaasi aktiivsus kiiremini kui pärast vaba tiamiini manustamist. Mõned mikroorganismid moodustavad TDP-d kergemini TMF-st kui vabast vitamiinist ning tiamiini kinaasi, mida varem leidus maksas, ei leidu neerude mitokondrites, kus tiamiini fosforüülimine toimub teistmoodi. Vitamiinide fosforüülimise mehhanism, mis hõlmab ainult ATP-d, ei sobi alati pürofosfaatrühma kui terviku ülekandmise lihtsasse skeemi, kui ainult seetõttu, et koos TDP-ga leidub erinevates ainetes märkimisväärses koguses teisi TF-e, sealhulgas isegi T-polüfosfaate. bioloogiline materjal.

Mitmed uuringud käsitlesid tiamiini fosforüülimise eest vastutavate süsteemide lokaliseerimise küsimust. Tund pärast tiamiini manustamist haarab maks 33-40% vitamiinist, akumuleerides selle erinevaid fosforestreid. Märgistatud vitamiini fosforüülimine toimub erinevates organites aktiivsuse kahanevas järjekorras: maks, neerud, süda, munandid, aju. Sel juhul väheneb tiamiini fosforhappe estrite radioaktiivsus seerias: TTP, TDP, TMF. Tiamiini fosforüülimine on aktiivne mitokondrites, mikrosoomides ja hüaloplasmas.

Ülaltoodud faktidest ei ole raske järeldada, et vitamiinide esterdamise protsesside üldine intensiivsus organismis või üksikutes kudedes peaks suures osas korreleeruma ATP-d varustavate protsesside aktiivsusega. Esimesed eksperimentaalsed tähelepanekud selles osas, mis tehti maksa homogenaatide või vererakkude elementidega, said hiljem täielikult kinnitust. Kõik hingamise ja glükolüüsi inhibiitorid või ühendid, mis konkureerivad T-ga ATP pärast, kalduvad vähendama TDP taset veres ja kudedes.

Üksikute rühmade roll tiamiini molekulis selle sidumisel kudedes

Praeguseks on sünteesitud suur hulk uusi tiamiini derivaate (segadisulfiidid, O-bensoüülderivaadid jne), mida on laialdaselt kasutusele võetud meditsiini- ja ennetuspraktikas. Uute vitamiinipreparaatide eelised ilmnesid reeglina puhtalt empiiriliselt, kuna seni pole meil piisavalt teavet tiamiini assimilatsiooni molekulaarsete mehhanismide kohta, selle interaktsiooni olemuse kohta spetsiifiliste (ensüümidega) ja mittespetsiifiliste ( vitamiini transport) valgud. Vajaduse täpsete esituste järele selles küsimuses tingivad ka tiamiini antivitamiinide (amprol, klorotiamiin, desoksütiamiin) laialdased väljavaated terapeutilistel eesmärkidel (vt allpool).

Töö uute etteantud füüsikalis-keemiliste omadustega tiamiini derivaatide sünteesi kallal, mis määravad sihipärase mõju keha metaboolsetele protsessidele, on mõeldamatu ilma konkreetsete ideedeta vitamiiniaatomite ja selle derivaatide üksikute rühmade rolli kohta selles valdkonnas. Pürofosfaatradikaali olulisust TDP spetsiifilises proteidiseerumises vastavate ensüümide koostises on juba eespool märgitud. On ilmunud suur hulk andmeid, mis tõendavad tiamiini osalemist teistes reaktsioonides, millel pole midagi pistmist vitamiini koensüümi funktsioonidega. Võib eeldada, et aktiivsete rühmade mitmekesisus tiamiini molekulis vastab eelheidiseerimise erivormidele, mille puhul osad blokeeritakse ja teised vastava funktsiooni jaoks olulised vitamiinimolekuli lõigud avatakse samaaegselt. Tõepoolest, esimest tüüpi proteiniseerimine (pürofosfaatradikaali kaudu) vastab koensüümi funktsioonile ja jätab tiasooli 2. süsiniku ja pürimidiini komponendi aminorühma vabaks, substraadile ligipääsetavaks. Teisest küljest on ilmne, et vitamiini osalemine redoksreaktsioonides või refosforüülimisprotsessides tuleks kombineerida selle samaaegse koensüümina toimimise võimaluse välistamisega, kuna esimesel juhul toimub depolarisatsioon ja vitamiini avanemine. tiasoolitsükkel on vajalik ja teises - fosforüülitud hüdroksüetüülradikaali vaba asend. Kuna 80-90% kudedes leiduvast tiamiinist vabaneb ainult happelise ja ensümaatilise hüdrolüüsi käigus, võib eeldada, et kõik vitamiini seotud vormid on proteidiseeritud, st valkudega seotud olekus.

Tiamiini molekuli üksikute osade tähtsusest selles protsessis on lihtne aimu saada, määrates väävliga märgistatud (S35) vitamiini ja mõnede selle derivaatide, millel puuduvad teatud aktiivsed keskused, kudede seondumisaste. , näiteks aminorühm - oksütiamiin (oksü-T), aminorühm ja hüdroksüetüülradikaal - klorooksütiamiin (XOT), kvaternaarne lämmastik tiasoolitsüklis - tetrahüdrotiamiin (TT). Esitatud küsimuse üksikasju puudutamata võib piisava kindlusega väita, et vitamiinimolekuli vähemalt ühe saidi struktuurimuutused rikuvad drastiliselt (vt tabelit) selle kudedega seondumise tingimusi: 24 tunni pärast sisestatakse kõik märgistatud tiamiin. derivaadid seonduvad halvemini kui vitamiin.

Iseenesest näitab see asjaolu, et tiamiini ja valkude koostoimes ei mängi rolli mitte üks või kaks, vaid ilmselt mitu rühma.

Tiamiindifosfaadi koensüümi funktsioonid

Teada on suur hulk erinevaid TDP poolt katalüüsitud reaktsioone. Neid kõiki saab aga taandada mitmele tüüpilisele võimalusele: alfa-ketohapete lihtne ja oksüdatiivne dekarboksüülimine, atsüloiini kondensatsioon, ketosahhariidide fosforoklastiline lõhustamine. Nendes reaktsioonides osalevad ensüümsüsteemid on ilmselt ühendatud oma tegevuse põhiprintsiipidega; ainult protsessi esimestes etappides ilmneva "aktiivse aldehüüdi fragmendi" edasine saatus on erinev. Alfa-ketohapete transformatsioonide uuringud võimaldasid selgelt mõista nii TDP-d sisaldava dehüdrogenaasi polüensümaatilise kompleksi dekarboksüleeriva fragmendi rolli kui ka kõigi teiste sellega seotud reaktsioonide järjestust.

Transketolaasi (TK) süsteemis esindab "aktiivse aldehüüdi" fragment ilmselt glükooliradikaal, mis kantakse vastavatest allikatest (ksüluloos-5-fosfaat, fruktoos-6-fosfaat, hüdroksüpüruvaat jne) erinevatesse aktseptoritesse (riboos). -5-fosfaat, erütroos-4-fosfaat, glükoos-6-fosfaat). Fosfoketolaasi reaktsioonis muundatakse "aktiivse glükooli" radikaal otse atsetüülfosfaadiks.

Märkimisväärne edasiminek TDP katalüütilise toime mehhanismi selgitamisel saavutati kahes põhisuunas läbi viidud uuringute tulemusena: mitteensümaatiliste mudelsüsteemide loomine ja erinevate tiamiini analoogide või antagonistide kasutuselevõtt ensümaatilistesse süsteemidesse. Esimesel viisil suudeti näidata, et B1-vitamiin, isegi oma fosforüülimata kujul, on teatud tingimustel valgu puudumisel võimeline katalüüsima dekarboksüülimise, atsetooni moodustumise ja dismutatsiooni reaktsioone. diatsetüülist. Erinevad katsevariandid, milles võrreldi TDP koensümaatilist aktiivsust vitamiinide antimetaboliitide aktiivsusega või uuriti Reinecke soola, bromoatsetaadi, parakloroelavhõbe-bensoaadi ja teiste ühendite lisamisega, näitasid, et katalüütiliselt kõige olulisemad rühmad tiamiini molekulis on : väävel, kvaternaarne lämmastiktiasoolitsükkel, aminorühm pürimidiinitsükli asendis 4, tiasooli teine ​​süsinikuaatom (2-C-Tz), metüleensild. Mõned aktiivsed keskused (väävel, lämmastik, metüleensild) on vajalikud ainult teatud struktuuri säilitamiseks ja sobiva elektrontiheduse loomiseks tiasooli teises süsinikuaatomis (2-C-Tz), mis on peamine katalüütiline tsenter. Seni on vastuolulised ja ebakindlad ideed pürimidiini komponendi aminorühma tähenduse kohta.

Tiasooli teise süsiniku väärtus

Tiasooliumisoolade katalüütilisi omadusi näidati esimest korda, kasutades näitena bensoiini kondensatsiooni. Siis leiti, et normaalsetes, füsioloogilistele lähedastes tingimustes eraldub prooton 2-C-Tz-st kergesti ja tiamiinist moodustub topeltioon, mille puhul oli lihtne postuleerida alfa-keto-ga interaktsiooni mehhanisme. happed ja vaheühendi hüdroksüetüültiamiin (OET) moodustumine, mis vastab "aktiivse atseetaldehüüdi" mõistele.

Sünteetilised uimastid Mikroobide kasvufaktorina testitud SP-l oli vitamiiniga võrreldes 80% tõhusus. Mõnede mikroorganismide puhul on näidatud WE moodustumist loodusliku ainevahetusproduktina. Ideed 2-C-Tz otsustavast rollist koensüümi funktsioonide elluviimisel osutusid üsna viljakaks, kuna suhteliselt lühikese aja jooksul eraldati ka mõned TDP derivaadid, mis vastavad teistele teadaolevatele ensümaatiliste reaktsioonide vaheproduktidele: dihüdroksüetüül. -THD ("aktiivne glükoolaldehüüd" transketolaasi ja fosfoketolaasi reaktsioonides), alfa-hüdroksü-gamma-karboksü-propüül-TDF ("aktiivne merevaikhappe semialdehüüd") ja hüdroksümetüül-TDF, mis mängib rolli glüoksülaadi ja aktiivsete formüülradikaalide moodustumine.

Pürimidiini komponendi tähtsus

Isegi väikesed asendused tiamiini aminopürimidiini komponendis vähendavad järsult uute ühendite vitamiiniaktiivsust. Selles osas on pikka aega pööratud erilist tähelepanu aminorühmale, mille asendamine hüdroksürühmaga põhjustab tuntud vitamiini antimetaboliit oksü-T moodustumist, mis pärast fosforüülimist difosfaadiks võib pärssida mõlema PD aktiivsust. ja TC. Koensüümi aktiivsuse kaotust täheldatakse ka juhul, kui väiksemaid muudatusi aminorühma struktuur (metüülimine) või selle lihtne eemaldamine TDF-st.

Tiamiini või selle derivaatide katalüütilise aktiivsuse uurimist mudeli- ja ensüümsüsteemides käsitleva ulatusliku eksperimentaalse materjali kriitiline ülevaade sunnib meid pöörama uut tähelepanu katalüsaatori ja selle osalusel vahetatavate substraatide struktuuri teatud omadustele.

Selline koensüümile ja substraatidele ühine tunnus on vaadeldavate reaktsioonide range sõltuvus samaaegselt kahest aktiivsest keskusest - substraadist ja ilmselt katalüsaatorist. Tõepoolest, kõiki TDP-ga katalüüsitavates reaktsioonides osalevaid substraate saab hõlpsasti redutseerida põhimõtteliselt ühtseks tüübiks, mille tunnuseks on naabersüsinikuaatomite külgnevad karbonüül- ja hüdroksüülrühmad. Ainult selliste süsinikuaatomite vahel toimub sideme katkemine (tiaminolüüs) TDF-i osalusel. Sel juhul muutub sama fragment alati "aktiivseks", mis on võimeline mitmesuguseks kondenseerumiseks ja teine ​​- "passiivne", lõplikuks metaboliidiks. reaktsioon. Karbonüül- ja hüdroksüülrühmade teatud paigutus on katalüütilise mehhanismi rakendamiseks hädavajalik.

Tiamiini ja mõnede selle derivaatide mittekoensümaatiline aktiivsus

Lisaks peamiste reaktsioonide mehhanismi selgitamisele, milles TDP mängib katalüütilist rolli, on arvukalt andmeid teiste mittekoensüümsete tiamiini derivaatide kõrge bioloogilise aktiivsuse kohta. Selgelt on esile kerkinud kaks uurimissuunda: vitamiini erinevate fosforhappe estrite võimalik osalemine energiarikaste fosfaatrühmade aktiivses ülekandes (anhüdriidside TDP-s on makroergiline) ja tiamiini sekkumise võimalus redoksreaktsioonidesse. Kuna ülalmainitud protsesside reguleerimisega seotud spetsiifilised tiamiini sisaldavad ensüümsüsteemid pole teada, võib vitamiini selles ainevahetuse valdkonnas täheldatud toimet pidada selle mittespetsiifiliste funktsioonide ilminguks.

Tiamiinfosfaadid (tf)

Pärast arengut kättesaadavad meetodid TDP saamiseks hakati seda kliinilistes tingimustes laialdaselt testima mitmesuguste haiguste puhul. 100-500 mg TDP intravenoosne manustamine diabeetilise atsidoosi korral suurendas glükoosist moodustuva püruvaadi kogust. Sarnast toimet täheldati diabeedi korral pärast ATP või fosfokreatiini manustamist. Väsimuse ja puhkuse ajal lihastes toimub TDP lagunemine ja taassüntees ligikaudu samade mustrite järgi, mis on teada ATP ja fosfokreatiini puhul. Muutused olid iseloomulikud puhkuse ajal, kui TDP hulk ületas algtaseme enne väsitavat tööd. TDP suurenenud lagunemise põhjuseid lihaste kokkutõmbumise ajal on vaevalt võimalik seletada TDP tuntud koensüümi funktsioonide seisukohast. On kindlaks tehtud, et suurte TDP annuste manustamine loomadele mõne tunni pärast suurendab oluliselt (mõnikord 2 korda) labiilsete fosforiühendite sisaldust kudedes.

Vaba tiamiin ja selle derivaadid

Vitamiini antimetaboliitide, oksü-T ja PT, manustamine loomadele põhjustab ainevahetuse ja füsioloogiliste funktsioonide häirete erineva mustri, mis võimaldas oletada, et tiamiinil võib olla mitu erinevat või isegi sõltumatut funktsiooni. Nende antimetaboliitide erinevus keemilisest vaatenurgast väheneb nii, et välistatakse tiooldisulfiidi transformatsioonid PT-s ja tritsüklilise tiokroomi (Tx) tüüpi transformatsioonid oksü-T-s. Erinevad autorid on pikka aega tunnistanud ja kritiseerinud tiamiini katalüütilise toime võimalust metabolismi redoksreaktsioonide tasemel. Tõepoolest, vitamiini erinev kättesaadavus mõjutab tugevalt mitmete oksüdatiivsete ensüümide aktiivsust või glutatiooni redutseeritud vormide sisaldust veres. Vitamiinil on antioksüdantsed omadused askorbiinhappe ja püridoksiini suhtes ning see interakteerub kergesti polüfenoolide hüdroksürühmadega. Dihüdro-T oksüdeeritakse osaliselt tiamiiniks pärmi- ja rakuvabade ekstraktide, peroksidaasi, türosinaasi kristalsete preparaatide ja mitteensümaatiliselt, kui see interakteerub kristalse ubikinooni, plastokinooni, menadiooniga.

Tiool-disulfiidi transformatsioonid

TDS-i leiti loomsetes kudedes, uriinis, vitamiiniga perfuseeritud maksast voolavas veres, pärmis jne. TDS-i koostoime tsüsteiini ja glutatiooniga oli põhjuseks, miks eeldati, et vitamiin tiooli kujul on osaleb otseselt organismis toimuvates redoksreaktsioonides. Samuti on näidatud, et aluselises keskkonnas ja bioloogilistes süsteemides reageerib vitamiin kergesti erinevate tioolühenditega, moodustades paarisdisulfiide. Hüdrokinooni, rutiini ja katehhiinidega suhtlemisel muutub tiamiin TDS-ks. Sellel reaktsioonil võib olla eriline roll kinoonide pöörduvas muutumises difenoolideks, näiteks melanogeneesis türosiini melaniiniks muundamise ühes etapis.

Tiamiini osalemine ainevahetuses

Alfa-ketohapete dekarboksüülimine mikroorganismides toimub ilma konjugeeritud oksüdatsioonita ja sellele toimele tüüpiline ensüüm karboksülaas lagundab püruvaadi süsinikdioksiidiks ja atseetaldehüüdiks.

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

Sama ensüüm osaleb teiste sarnaselt konstrueeritud ketohapete vahetuses ja võib katalüüsida tekkivate aldehüüdide kondenseerumist vastavateks atsüloiinideks. Alfa-ketohapete mitteoksüdatiivsed transformatsioonid toimuvad teatud tingimustel ka loomsetes kudedes. Kuid loomsete kudede puhul on peamine tüüpiline alfa-ketohapete muundamise viis nende oksüdatiivne dekarboksüülimine. See protsess puudutab mitmeid ühendeid (püruvaat, ketoglutaraat, glüoksülaat, gamma-hüdroksü-alfa-ketoglutaraat) ja on seotud erinevate spetsiifiliste ensüümidega.

1. Püruviinhappe dehüdrogenaas (PD) teostab püruvaadi (PA) dekarboksüülimist ja oksüdeerimist vaheetappide kaudu, mille saab kokku võtta üldvõrrandiga:

CH3-CO-COOH + CoA + ÜLE CH3-CO-CoA + CO2 + ÜLEH2.

Seega juhib reaktsioon süsivesikute aeroobse oksüdatsiooni protsessi ja sellel on võtmepositsioon süsivesikute muundamisel lipiidideks ja glükoosi katabolismis sidrunhappe tsükli kaudu. Ensüüm on väga tundlik tiamiini puuduse suhtes kogu kehas ja seetõttu kaasneb beriberi ja hüpovitaminoosiga B1 reeglina PA lagunemisprotsessi pärssimine ja sellele vastav ketohappe kuhjumine veres ja uriinis. Viimast asjaolu kasutatakse laialdaselt tiamiinipuuduse biokeemilise indikaatorina. PD reaktsioonil on suur tähtsus ka aminohapete metabolismi teatud tasakaalu säilitamisel, kuna PC on osaline paljudes transaminatsioonireaktsioonides, mille tulemusena muundub see aminohappe alaniiniks.

2. Alfa-ketoglutaarhappe dehüdrogenaas (AGD) oma toime põhijärjestuses ja reaktsioonis osalevates kofaktorites ei erine PD-st. Ensüüm ise on aga üles ehitatud suurematest valgu subühikutest ja selles sisalduv TDP on tihedamalt seotud dekarboksüleeriva fragmendiga kui PD analoogvalguga. See asjaolu iseenesest seletab suuresti ensüümi suurt vastupanuvõimet tiamiinipuudusele organismis ja rõhutab CHD poolt katalüüsitud reaktsiooni tähtsust elutähtsate protsesside jaoks. Tõepoolest, ensüüm, mis on tsükloforaasi süsteemi komponent, osaleb alfa-ketoglutaarhappe (KGA) oksüdatiivses muundamises suktsinüül-CoA-ks.

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

CHD poolt kontrollitav CHC tase on oluline ka sidrunhappe tsükli pideva seose saavutamiseks valkude metabolismiga, eriti transamiinimise ja amiinimise reaktsioonidega, mille tulemuseks on glutamiinhappe moodustumine.

3. Gamma-hüdroksü-alfa-ketoglutaarhappe dehüdrogenaas avastati 1963. aastal. Seda ühendit moodustub kudedes märgatavates kogustes hüdroksüproliinist või PA-st ja glüoksülaadist. Pärast oksüdatiivset dekarboksüülimist muundatakse gamma-hüdroksü-alfa-CHC õunhappeks, mis on üks sidrunhappetsükli vahesubstraate. Tiamiinipuuduse korral kaotab ensüüm kiiresti oma aktiivsuse ja nendes tingimustes täheldatud PA aeglane metabolism aitab kaasa gamma-hüdroksü-alfa-CHC liigsele moodustumisele. Viimane ühend, nagu selgus, on võimas akonitaasi, isotsitraatdehüdrogenaasi ja alfa-CHC dehüdrogenaasi, st kolme sidrunhappetsükli ensüümi korraga konkureeriv inhibiitor. See asjaolu seletab üsna hästi varem vastuolulisena tundunud asjaolu, kui CHD kogus B1 avitaminoosi korral jääb peaaegu normaalseks ja sidrunhappe tsükkel on selgelt pärsitud.

4. Glüoksüülhappe oksüdatiivne dekarboksüülimine aktiivse formüüljäägi moodustamisega, mida ilmselt saab laialdaselt kasutada vastavates vahetusreaktsioonides, näiteks nukleiinhapete lämmastikaluste sünteesil.

5. Ketosahhariidide, eriti ksüluloos-5-fosfaadi, fosforoklastilist lõhustamist mõnedes mikroorganismides teostab TDP-d sisaldav ensüüm fosfoketolaas.

Ksüluloos-5-fosfaat + H3PO4 --> fosfoglütseeraldehüüd + atsetüülfosfaat.

Teadaolevate spetsiifiliste vesiniku aktseptorite puudumine selle ensüümi koostises viitab sellele, et reaktsiooni käigus moodustunud DOETD läbib molekulisisese oksüdatsiooni, mille käigus moodustub kohe TDP-l atsetüüljääk, misjärel eemaldatakse valmis atsetüül koensüümist fosfori osalusel. hape. Kuna reaktsioon kulgeb sarnaselt fruktoos-6-fosfaadiga, eeldatakse, et mikroorganismidel on süsivesikute metabolismis spetsiaalne fosfoketolaasi šunt, mis transaldolaasi, transketolaasi, isomeraasi ja pentoosfosfaatide epimeraasi, aldolaasi osalusel. ja fruktoosdifosfataas, tagab fruktoosi lühendatud assimilatsiooniraja koos võimaliku 3 ATP ja atsetaadi molekuli moodustumisega.

Fruktoos-6-fosfaat + 2H3PO4 --> 3-atsetüülfosfaat.

Teatud tüüpi mikroorganismides on leitud ka fosfoketolaasile sarnaseid ensüüme, mis katalüüsivad püruvaadist atsetüülfosfaadi moodustumist.

6. Transketolaas katalüüsib glükoaldehüüdi radikaalide ülemineku reaktsioone ketosahhariididelt aldosahhariididele. Tüüpiline ja võib-olla kõige olulisem näide on ksüluloos-5-fosfaadi interaktsioon riboos-5-fosfaadi või erütroos-4-fosfaadiga pentoositsüklis. Transketolaasi osalusel tekivad glükoosi-monofosfaadi oksüdatiivse šundi toimimisel pentoosfosfaatide mitteoksüdatiivse moodustumise reaktsioonid heksoosfosfaatidest või pentoosfosfaatide assimilatsioonireaktsioonid. Ilmselgelt toimivad sel viisil keha varustamise protsessid pentoosfosfaatidega (nukleotiidide, nukleiinhapete süntees) ja NADPH2-ga, mis on kõige olulisem vesiniku tarnija enamikus redutseerivates biosünteesides (rasvhapped, kolesterool, hormoonid jne), on tihedalt seotud transketolaasiga. Sama transketolaasi reaktsioon toimib fotosünteesi protsesside ühe vaheetapina, sõltuvalt ribuloos-1,5-difosfaadi pidevast regenereerimisest. Huvitav on märkida, et DOETDP, mis ilmub transketolaasi reaktsiooni käigus, osutus ühendiks, mis oksüdeerub alfa-ketohappedehüdrogenaasi süsteemis glükolüül-CoA-ks. Nii võib tekkida glükoolhappe jääk, mida seejärel kasutatakse N-glükolüülneuramiinhappe ja teiste glükooliühendite sünteesil.

Antitiamiini tegurid

• vitamiinide antimetaboliidid
• ained, mis inaktiveerivad vitamiini erineval viisil, suheldes sellega otseselt.

Esimesse rühma kuuluvad mitmed kunstlikult saadud tiamiini analoogid, mille molekuli struktuuris on mitmesuguseid keemilisi modifikatsioone. Huvi selliste ühendite vastu on seletatav asjaoluga, et mõned neist osutusid võimsateks algloomadevastasteks ravimiteks, teised aga põhjustavad loomade kehas muutusi, mis pakuvad huvi inimese individuaalsete ainevahetushäirete korrigeerimiseks.

Teise rühma kuuluvad ensüümid, mis hävitavad spetsiifiliselt vitamiini (tiaminaasid), ja väga erinevad looduslikud ühendid (termostabiilsed antivitamiinifaktorid), mis inaktiveerivad tiamiini. Teist tüüpi antivitamiinid toimivad mõnel juhul patogeneetiliste ainetena inimestel või loomadel hüpo- ja avitaminoosi seisundite tekkes ning võivad mängida teatud rolli tiamiini toime loomulike regulaatoritena. Selle küsimuse käsitlemine tundub mõistlik, kuna vitamiini liig organismis põhjustab selgeid metaboolseid häireid ning mõne inimese haigusega kaasneb tiamiini kuhjumine mitte ainult veres, vaid ka veres. siseorganid.

Tiamiini antimetaboliidid

Pürimidiini ja tiasooli komponentide tähtsust ensümaatilistes reaktsioonides ning hüdroksüetüülradikaali rolli TDP fikseerimisel kudedes või refosforüülimisreaktsioonides osalemisel on eespool üksikasjalikult käsitletud. Kõik kolm loetletud rühma osutusid vitamiinimolekuli osadeks, mille modifikatsioonid muudavad dramaatiliselt kogu ühendi bioloogilisi omadusi. Modifitseeritud tiasooli struktuuriga derivaatidest on enim uuritud analoogi, milles tiasool on asendatud püridiiniga, PT. Selle ühendi vitamiinivastaseid omadusi närvikoe suhtes saab suurendada umbes 10 korda, kui pürimidiini 2"-metüülrühm asendada samaaegselt etüül-butüül-T-ga. Teadlased jõudsid modifitseeritud 5-hüdroksüetüülradikaaliga antimetaboliitide tootmiseni ringkäigul. Algselt saadi 1-(4-amino-2-p-propüül-5-pürimidinüül)-2-pikoliinkloriid ehk amprool, mis osutus väga tõhusaks koktsidioosivastaseks ravimiks. Siis selgus, et selle terapeutiline toime on tingitud tiamiini assimilatsiooni (tõenäoliselt fosforüülimise) rikkumisest algloomades. Pärast seda saadud vitamiini derivaadid, milles 5-etüülradikaalis puudusid hüdroksüülrühmad, said uueks antimetaboliitide rühmaks, mida toodetakse tööstuslikus mastaabis meditsiinilistel eesmärkidel.

Looduslikud antivitamiinifaktorid

Tiaminaas. Beriberi paralüütilise vormiga sarnaseid sümptomeid, mis ilmnesid rebastel, kes toitusid peamiselt toorest karpkalast, kirjeldati esmakordselt 1936. aastal. Peagi tehti kindlaks, et loomade haiguse põhjuseks oli tiamiinipuudus, mille põhjustas karpkala esinemine siseorganites. ja mõnede merekalade, molluskite, taimede ja mikroorganismide muud koed, mis sisaldavad ensüümi, mis hävitab spetsiifiliselt tiamiini - tiaminaasi. Hiljem hakati eristama kahte ensüümi vormi: tiaminaas I, mis lõhustab vitamiini tiasooli samaaegsel asendamisel mõne lämmastikalusega, ja tiaminaas II, mis lagundab vitamiini hüdrolüütiliselt pürimidiini ja tiasooli komponentideks. Tiaminaasi teist vormi on seni leitud vaid mikroorganismidest (Bac. aneurinolyticus), kuid just viimased on sageli inimestel kroonilise hüpovitaminoosina B1 avalduva tiaminaasihaiguse põhjuseks.

Termostabiilseid tegureid, mis inaktiveerivad tiamiini, on leitud kaladest ja paljudest taimedest, eriti sõnajalgadest. Sageli on need tegurid seotud tiaminaasidega. On teada, et karpkala sisemustest pärinev termostabiilne faktor hävitab vitamiini sarnaselt tiaminaasiga ja on ise heemilise olemusega aine ning sõnajalgas sisalduv faktor on 3,4-dihüdroksükaneelhape, mis moodustab tiamiiniga inaktiivseid komplekse.

B1 beriberi katseliseks paljundamiseks loomadel kasutatakse laialdaselt nii tiamiini antimetaboliite kui ka looduslikke antivitamiinifaktoreid ning mõnda neist (amprol, klorotiamiin) kasutatakse veterinaarpraktikas meditsiiniliste preparaatidena.

Tiamiini vajadus ja meetodid keha B1-vitamiiniga varustatuse määramiseks

Raskused inimeste või loomade tiamiinivajaduse kindlaksmääramisel tulenevad peamiselt sellest, et nendel eesmärkidel ei ole võimalik läbi viia sobivaid tasakaalukatseid, kuna märkimisväärne osa kehasse sisenevast vitamiinist läbib arvukalt muundumisi, mis on siiani halvasti mõistetavad. Sellega seoses on ainsaks kriteeriumiks dieedi vitamiinisisalduse kontrollimiseks kaudsed näitajad, mis on määratud inimeste uriini ja vere või isegi loomade kudede analüüsiga. Suur osa tiamiinivajaduse nõuannetest põhineb hinnangul üldine seisund uuriti: hüpovitaminoosi kliiniliste tunnuste puudumine, teatud tüüpi funktsionaalse defitsiidi kõrvaldamine vitamiini täiendava manustamisega jne. Venemaa elanikkonna jaoks, võttes arvesse individuaalseid kõikumisi, on normiks 0,6 mg tiamiini 1000 kalori kohta Soovitatav on igapäevane dieet. Seda annust tuleks pidada kõige täielikumaks, võttes arvesse inimeste vajadust vitamiini järele keskmiste kliimavööndite ja keskmise kehalise aktiivsuse tingimustes. Teatud piirides tagavad selle lähenemisviisiga dieedi professionaalsed omadused (kalorite suurenemine) päevas tarbitavas toidus sisalduvate erinevate toodete komplektiga. Siiski tuleb meeles pidada, et rasvade ülekaal toidus (tavapärasega võrreldes 4 korda) vähendab tiamiini vajadust umbes 15-20% ja liigne süsivesikute tarbimine, vastupidi, suurendab vitamiini tarbimist.

On teada, et tiamiini vajadus toidu kalorisisalduse suhtes suureneb füüsilise ja neuropsüühilise stressi korral, raseduse ja imetamise ajal, kui keha puutub kokku teatud keemiliste (ravimid, tööstusmürgid) või füüsikaliste (jahtumine, ülekuumenemine, vibratsioon). jt) tegurid, samuti paljude nakkus- ja somaatiliste haiguste korral. Seega on tiamiini vajadus Kaug-Põhja tingimustes 30-50% suurem. Keha vananedes, kui vitamiini imendumise ja interstitsiaalse assimilatsiooni tingimused märgatavalt halvenevad, tuleks vajaduse arvutamist toidu kalorisisalduse suhtes suurendada 25-50%. Drastiliselt (1,5–2,5 korda) suureneb kuumade kaupluste töötajate, kaasaegse kiirlennunduse lennupersonali vitamiini tarbimine. Endogeensetest teguritest (rasedus, imetamine) põhjustatud füsioloogilise stressi korral suureneb tiamiini vajadus 20-40%. Paljude mürgistuste ja haiguste korral on tiamiini igapäevane manustamine soovitatav füsioloogilisest vajadusest kordades suuremates annustes (10-50 mg). On ebatõenäoline, et viimastel juhtudel räägime manustatava ühendi spetsiifilisest vitamiinilisest toimest, kuna tiamiini kui keemilise ühendi teatud omadused võivad sel juhul mängida erilist rolli.

Erinevate elanikkonnarühmade päevane vajadus tiamiini järele arenenud avalike teenustega linnades
(Vähearenenud avalike teenustega linnades ja külades suureneb vajadus ca 8-15%)
töömahukuse järgi

		Tiamiini vajadus mikrogrammides
Rühmad	Vanus aastates	Mehed		Naised
		tavatingimustes		tavatingimustes	täiendava füüsilise tegevusega
Esiteks	18 - 40	1,7	1,9	1,4	1,6
	40 - 60	1,6	1,7	1,3	1,4
Teiseks	18 - 40	1,8	2,0	1,5	1,7
	40 - 60	1,7	1,8	1,4	1,5
Kolmandaks	18 - 40	1,9	2,1	1,5	1,8
	40 - 60	1,7	1,9	1,6	1,6
Neljandaks	18 - 40	2,2	2,4	2,0	2,0
	40 - 60	2,0	2,2	1,7	1,8
Noored	14 - 17	1,9
tüdrukud	14 - 17			1,7
Eakad	60 - 70	1,4	1,5	1,2	1,3
vana	70	1,3		1,1
Lapsed (pole sooline jaotus)
Lapsed	0,5 - 1,0	0,5
Lapsed	1 - 1,5	0,8
Lapsed	1,5 - 2	0,9
Lapsed	3 - 4	1,1
Lapsed	5 - 6	1,2
Lapsed	7 - 10	1,4
Lapsed	11 - 13	1,7

Katses kõige sagedamini kasutatavate laboriloomade puhul saate keskenduda järgmistele tiamiininõuetele: tuvil - 0,125 mg 100 g sööda kohta, koeral - 0,027-0,075 mg, hiirel - 5-10 mcg, rotile - 20-60 mcg, kassile - 50 mcg 100 g kohta päevas.

Seega on organismi tiamiiniga varustamise määravaks kriteeriumiks uuritavatel vitamiinipuuduse olemasolu või puudumise kindlakstegemise usaldusväärsus. Olulised näitajad koos vitamiini enda määramisega on sel juhul metaboliidid (alfa-ketohapped), mille vahetus sõltub TDP-d sisaldavatest ensüümidest või ensüümidest endist (dehüdrogenaasid, transketolaas). Võttes arvesse kliiniliste ja eksperimentaalsete uuringute spetsiifikat, vaatleme lühidalt loetletud näitajate väärtust mõne konkreetse olukorra puhul ja analüüsitava materjali olemust.

Uriini analüüs

Nagu juba märgitud, on inimestel vitamiini sisaldus päevases uriinis alla 100 μg, mida enamik autoreid tunnistab tiamiinipuuduse tõendiks. Kuid vitamiini tavapärasel manustamisel koos toiduga sõltub selle eritumine uriiniga ka ravimravi olemusest (kui me räägime patsiendist) ja neerude eritusfunktsiooni seisundist. Teatud ravimid võivad vitamiini eritumist oluliselt vähendada, teised aga suurendada. Tiamiini suurenenud eritumist ei saa alati pidada vitamiiniga küllastumise tõendiks, kuna põhjuseks võib olla reabsorptsiooni mehhanismide rikkumine neerude torukujulises aparaadis või vitamiini ebapiisav ladestumine selle fosforüülimisprotsesside rikkumise tõttu. Teisalt ei pruugi haigete inimeste uriini vähene tiamiini sisaldus olla tingitud mitte selle puudusest, vaid vastavalt väiksemas koguses vitamiini sisaldava toidu tarbimise osalisest piiramisest. Sel põhjusel, et saada Lisainformatsioon tiamiini interstitsiaalse metabolismi seisundi kohta on uriini uurimise meetod pärast parenteraalseid koormusi üsna levinud. Mugav on läbi viia kolmekordne koormus, mis põhineb annusel 0,5 mg vitamiini 1 kg patsiendi kehakaalu kohta, ümardades kaalu kümneteks kilogrammideks.

Kõiki tiamiini määramise meetodeid tuleb kontrollida nende abil saadud väärtuste reprodutseeritavuse osas, kui patsiendi uriinis on ravimeid. Näiteks on teada, et salitsülaadid, kiniin ja teised preparaadid võivad põhjustada täiendavat fluorestsentsi, mis segab fluoromeetria andmete õiget tõlgendamist, samas kui PASA, interakteerudes otseselt ferritsüaniidiga, vähendab järsult tiokroomi saagist. Katsetingimustes on tiamiini kättesaadavuse mugav näitaja püruvaadi (PK) taseme määramine uriinis. Tuleb meeles pidada, et ainult väljendunud hüpovitaminoosi B1 vormidega kaasneb selle ketohappe selge kuhjumine, mida kõige sagedamini määratletakse bisulfiti siduvate ainetena (BSV). Patoloogiliste seisundite korral, eriti kui tegemist on haigete inimestega, varieerub BSF-i tase, aga ka PA kogus uriinis väga laias vahemikus, sõltuvalt süsivesikute ainevahetuse intensiivsusest ja viimast kontrollib süsivesikute ainevahetuse intensiivsus. suur hulk erinevaid tegureid, mis ei ole otseselt tiamiiniga seotud. BSF või PC taseme indikaatoreid uriinis tuleks sellistes olukordades kasutada ainult lisaandmetena.

Vereanalüüsi

Veres leiduva vitamiini peamine vorm on TDP. Tervetel inimestel tehtud definitsioonid erinevaid meetodeid, annavad keskmiselt samad väärtused, kuid kõikumised on üsna laias vahemikus (4-12 μg%). Kui keskendute ainult sellele näitajale, võite vitamiinipuuduse usaldusväärse märgina arvestada ainult väärtusi, mis jäävad alla 2-4 μg%. Vähem vastuvõetav on ainult tiamiini üldsisalduse määramine. Tavaliselt ei too see kaasa olulist viga, kuna vaba vitamiini on väga vähe - 0,3–0,9 μg%. Selle kogus vereseerumis võib järsult suureneda neerude eritusfunktsiooni halvenemisel hüpertensiooni korral või vitamiinide fosforüülimise protsessi rikkumise tõttu. Kui ülaltoodud piirangud puuduvad, siis võime eeldada, et tiamiini tase veres peegeldab adekvaatselt keha varustatust sellega.

Vere ja uriini uurimisel kasutatakse laialdaselt PC kontsentratsiooni määramist. Nendel eesmärkidel on oluline kasutada spetsiifilisemat meetodit (ensümaatiline, kromatograafia), kuna reaktsioonid bisulfiti või salitsüülaldehüüdiga annavad ülehinnatud tulemusi. Kui PC on otsustatud iseloomustada vitamiini metabolismi patsientidel, on vaja arvesse võtta paljusid tegureid, mis ei ole selle vitamiiniga seotud, kuid mõjutavad aktiivselt ainevahetust ja sellest tulenevalt ka PC taset veres. keha. Seega täheldatakse vere PC taseme tõusu adrenaliini, AKTH sissetoomisel, treeningu ajal, elektri- ja insuliinišoki, A- ja D-vitamiini vaeguse, paljude nakkushaiguste ja muude haiguste korral, kui sageli on raske kahtlustada tiamiinipuudust. Katse näitas, et paljudel juhtudel on vere PC tase rohkem korrelatsioonis hüpofüüsi-neerupealise koore süsteemi hüperfunktsiooniga kui organismi varustamisega vitamiinidega.

Kuna tiamiini metabolismi tegelikku seisundit on raske kindlaks teha vitamiini enda sisalduse järgi veres või ketohapete taseme järgi, saab nendel eesmärkidel kasutada TDP-d sisaldavate ensüümide, eelkõige TDP-d sisaldavate ensüümide aktiivsuse määramist. erütrotsüütide transketolaas (TK). Selle ensüümi puhul mõjutavad isegi väikesed nihked koensüümi kontsentratsioonis oluliselt kogu süsteemi aktiivsust. Vaatlused kliinikus ja populatsiooni ennetavate uuringute käigus, loomkatsed kinnitavad TC väga suurt tundlikkust isegi kerge vitamiinipuuduse korral. Ensüüm reageerib isegi siis, kui PC või vitamiini enda taseme muutused veres ei ole näitlikud. Suurema täpsuse huvides kasutatakse nüüd erütrotsüütide hemolüsaadile TDF-ga in vitro lisatud TA täiendava aktiveerimise meetodit. TC stimuleerimine kuni 15% esialgsest aktiivsusest võetakse vastavalt normile, 15 kuni 25% - hüpovitaminoos, üle 20-25% - beriberi.

Vitamiini tasakaalu ja tiamiini metabolismi rikkumine

Levinud 19. sajandil ja 20. sajandi alguses riikides Kaug-Ida haigus (beriberi), mis on klassikaline B1-vitamiini vaeguse vorm, on praegu palju harvem. On kolm beriberi vormi, mis vastavad haiguse kõige ilmsematele ilmingutele:

• kuiv või paralüütiline (domineerivad neuroloogilised kahjustused - parees, halvatus jne);
• ödeemne (häireid täheldatakse peamiselt vere vereringe aparatuuris);
• äge või kardiaalne (lõpeb kiiresti surmaga raske parema vatsakese puudulikkuse taustal).

Praktiliselt loetletud vormid sisse puhtal kujul on haruldased ja täheldatakse nende osalisi vastastikuseid üleminekuid. Kaasaegsetes tingimustes esineb kõige sagedamini erineva sügavusega hüpovitaminoosi B1. Viimaste sümptomid on reeglina üsna üldised (õhupuudus, südamepekslemine, valu südame piirkonnas, nõrkus, väsimus, isutus, üldise vastupanuvõime langus teistele haigustele jne) ja neid ei saa olla. täielikult tunnistatud tüüpiliseks puudulikkuse korral ainult tiamiin, nagu see esineb paljude teiste hüpovitaminooside korral. Sisuliselt tuleb veel kord nentida, et loetletud sümptomeid saab lõpuks seostada hüpovitaminoosiga B1 ainult spetsiaalsete biokeemiliste uuringute põhjal (vt eespool). Sekundaarne hüpovitaminoos B1, mis tekib tasakaaluhäirete või vitamiinide ainevahetuse tagajärjel, vajab eraldi käsitlemist. Esimesse rühma peaksid kuuluma juhud, kui vitamiini tarbimine on suurenenud selle tavapärase toiduga võtmise ajal (türotoksikoos ja mõned muud haigused, liigne süsivesikute sisaldus toidus), imendumise halvenemine seedetraktist või vitamiini suurenenud eritumine uriiniga pärast pikka aega. diureetikumide pikaajaline kasutamine. Teist häirete rühma seostab enamik autoreid tiamiini interstitsiaalse fosforüülimise või selle proteiiseerumise protsesside nõrgenemisega, nagu isonikotiinhappe hüdrasiidide terapeutilise kasutamise või valkude nälgimisega.

Eespool loetletud põhjuste mitmekesisus (peamiselt endogeenset järjestust) määrab tiamiinipuuduse tekke, mis esimese häirete rühma puhul elimineeritakse suures osas vitamiini täiendava manustamisega suurtes annustes. Teist tüüpi hüpovitaminoosid ei ole sageli alluvad otsesele vitamiiniteraapiale ja nõuavad tiamiini enda metabolismi esialgsete põhihäirete esialgset kõrvaldamist või koensüümi derivaatide viimist kehasse.

Selliste etioloogiliselt erinevate kehas esinevate tiamiinipuuduse vormide ühendamine üheks nn endogeense hüpovitaminoosi rühmaks ei tundu olevat päris edukas. Metaboolse korra rikkumiste korral on sobivam termin "düsvitaminoos", see tähendab lihtsalt vitamiini metabolismi rikkumise fakti väide selle normaalse ja piisava kehasse sissevõtmisega. Midagi sarnast täheldatakse ka siis, kui vitamiinid konkureerivad omavahel, kui ühe vitamiini liigne tarbimine pärsib teise ainevahetust ja valgusisaldust.

Tiamiini ja selle derivaatide ennetav ja raviv kasutamine

Tiamiinravi näidustused ja vastunäidustused

Vitamiini või selle derivaatide ravikasutuse põhiprintsiipide põhjendamisel tuleb lähtuda mitmest eeldusest. Kui tegemist on beriberi tüübi või hüpovitaminoosi puudulikkusega, viiakse ravi läbi tavapäraste reeglite kohaselt. asendusravi. Keerulisem on olukord düsvitaminoosidega, mis tekivad mis tahes patoloogilise protsessi taustal või erinevate eksogeensete tegurite (ravimid, keemilised mürgid, füüsikalised ained jne) mõjul tiamiini metabolismile, kui edu sõltub suuresti etiotroopne ravi või sobivate vitamiinipreparaatide (kokarboksülaas, disulfiidi derivaadid) kasutamine. Olemasolevaid andmeid analüüsides võime eeldada, et eeldused meditsiiniline kasutamine tiamiin on saadaval erinevate etioloogiaga seedetrakti kahjustuste, maksa, neuropsühhiaatriliste haiguste, südame-veresoonkonna puudulikkuse, hüpotensiooni, reuma korral. Praktiline kogemus õigustab vitamiini kasutamist rahhiidi, kroonilise tonsilliidi, paljude naha- ja nakkushaiguste, diabeedi, kilpnäärme ületalitluse, tuberkuloosi korral. Piisavalt põhjendatud on tiamiini profülaktiline manustamine sportlastele, lenduritele eeldatava ülekoormuse eelõhtul, tööstuslike mürkidega (süsinikoksiid, ammoniaak, lämmastikoksiidid jne) tegelevatele töötajatele, sünnitusabi praktikas sünnituse eelõhtul ja muudel juhtudel. .

Teine suund tiamiinravi põhjendamisel võib olla selle vitamiini teadaolevate biokeemiliste funktsioonide arvestamine. Sel juhul tuleb probleem lahendada konkreetsete andmete põhjal nende ainevahetusprotsesside rikkumise kohta patsiendi kehas, mida saame vitamiini kasutuselevõtuga parandada. Sisuliselt peaksime rääkima tiamiini koensümaatilisest ja mittekoensümaatilisest aktiivsusest, st selle funktsioonidest, mida on eespool üksikasjalikult käsitletud. Esialgu olid peamised näidustused tiamiini kasutamiseks erinevate haiguste korral beriberile iseloomulikud sümptomid: neuriit, neuralgia, halvatus, erineva etioloogiaga valud, närvi- ja südametegevuse häired. Praegu lähtuvad need vitamiinravi vajadust põhjendades peamiselt ainevahetushäiretest (atsidoos, diabeetiline kooma, püruvateemia, rasedate toksoosid).

Tiamiini kasutatakse perifeerse närvipõletiku, alatoitumusest tingitud üldhäirete, anoreksia, Wernicke entsefalopaatia, vitamiinipuuduse, kroonilise alkoholismi, alkohoolse neuriidi, kardiovaskulaarse puudulikkuse, seedetrakti häirete korral.

Kõigi nende haiguste korral (välja arvatud Wernicke entsefalopaatia) kasutatakse tiamiini ligikaudu võrdselt enteraalselt ja parenteraalselt annustes vahemikus 5 kuni 100 mg päevas. Praegu on kliinilises praktikas laialdaselt kasutusele võetud mõned terapeutilised vitamiinipreparaadid: tiamiinfosfaadid (TF) ja disulfiidi derivaadid. Pärast TF sünteetilise tootmise lihtsa meetodi väljatöötamist saavutas nn kokarboksülaas (TDF) kiiresti terapeutilise ravimina populaarsuse. TDF-i kasutuselevõtu põhjus meditsiinipraktikas oli selle konkreetse vitamiiniderivaadi koensüümi aktiivsuse üldtuntud fakt. Lisaks on TF-i toksilisus 2,5-4 korda väiksem kui vabal tiamiinil. TF-il on veel üks oluline eelis – täielikum seeduvus. Seega oli inimestel pärast tiamiini, TMF ja TDP ekvimolaarset intramuskulaarset süstimist uriinist leitud vitamiini kogus 24 tunni jooksul vastavalt 33, 12 ja 7% manustatud annusest.

TF-i kasutamine on kõige tõhusam juhtudel, kui on vaja läbi viia vitamiiniteraapia nõrgenenud fosforüülimisprotsessidega patsientidel. Seega on kopsutuberkuloosi korral tiamiini süstimine ebaefektiivne: kuni 70% vitamiinist võib päevas uriiniga erituda. Kui patsiendid said samaväärseid TDP annuseid, oli vitamiini eritumine organismist väiksem - 11%. Parenteraalselt, eriti intravenoosselt, manustades annab TDF metaboolseid toimeid, mida pärast vaba vitamiini süstimist ei täheldata. Väga sageli põhjustab TDP nihkeid, mis on sarnased ATP või fosfokreatiini kasutamisel täheldatuga.

Kõige arvukamad andmed TDF-i kasutamise kohta suhkurtõve ja kardiovaskulaarse puudulikkuse korral. TDF (50-100 mg intravenoosselt) määramine vähendas dramaatiliselt diabeetilisest koomast tingitud suremust ja osutus väga tõhus vahend atsidootiliste seisundite ravis. TDF mitte ainult ei suurenda insuliini toimet, vaid leevendab ka mõnedel patsientidel insuliiniresistentsust. Koos suhkurtõve raskusastet iseloomustavate traditsiooniliste näitajate (glükeemia, glükosuuria, ketoos) normaliseerimisega on TDF-l selge normaliseeriv toime kolesterooli ja corvi fosfolipiidide tasemele. Kardiovaskulaarse puudulikkuse korral normaliseerivad isegi ühekordsed TDP süstid kiiresti kõrgenenud püruvaadi ja piimhappe taseme patsientide veres.

TDP aktiveerib märkimisväärselt müokardi omastamist toitaineid verest, parandades kiiresti elektrokardiogrammi. Sarnast TDP toimet kasutatakse laialdaselt südame erinevate funktsionaalsete kõrvalekallete (ekstrasüstool, mõned arütmiate vormid) ravis. Elektrokardiogrammi parameetrite väljendunud positiivseid muutusi ateroskleroosi, hüpertensiooni, mõnede endokriinsete ja neeruhaiguste, müokardiinfarkti ja südameklapi defektide korral kirjeldatakse juhtudel, kui patoloogia juhtivaks teguriks oli südame trofismi rikkumine. Samuti on näidatud, et TDP on perifeerse ja kesknärvisüsteemi haiguste korral tõhusam kui tiamiin. hulgiskleroos, bronhiaalastma ja paljud teised haigused.

Laialdaselt kasutatakse ka erinevaid vitamiini disulfiidderivaate, mille efektiivsust seletatakse disulfiidvormide parema imendumisega soolestikus. Nende derivaatide üheks eeliseks on nende oluliselt madalam toksilisus võrreldes tiamiiniga.

B 1 sisaldab väävliaatomeid, mistõttu seda nimetati tiamiiniks. Selle keemiline struktuur sisaldab kahte tsüklit - pürimidiini ja tiasooli, mis on ühendatud metüleensidemega. Mõlemad tsüklisüsteemid sünteesitakse eraldi fosforüülitud vormidena, seejärel kombineeritakse need kvaternaarse lämmastikuaatomi kaudu.

Tiamiin lahustub vees hästi. Tiamiini vesilahused happelises keskkonnas taluvad kuumutamist kõrgetel temperatuuridel ilma bioloogilist aktiivsust vähendamata. Neutraalses ja eriti leeliselises keskkonnas hävib vitamiin B 1 kuumutamisel kiiresti. See seletab tiamiini osalist või isegi täielikku hävimist toidu kulinaarsel töötlemisel, näiteks taigna küpsetamisel naatriumvesinikkarbonaadi või ammooniumkarbonaadi lisamisega. Tiamiini oksüdeerumisel moodustub tiokroom, mis annab UV-kiirguse all sinise fluorestsentsi. See tiamiini omadus põhineb selle kvantitatiivsel määramisel.

B1-vitamiin imendub soolestikus kergesti, kuid ei kuhju kudedesse ega oma toksilisi omadusi. Toiduga saadav liigne tiamiin eritub kiiresti uriiniga. B1-vitamiini muundamine selle aktiivseks vormiks, tiamiinpürofosfaadiks (TPP), mida nimetatakse ka tiamiindifosfaadiks (TDP), hõlmab spetsiifilist ATP-st sõltuvat ensüümi tiamiinpürofosfokinaasi, mida leidub peamiselt maksas ja ajukoes. Katsed märgistatud 32 P ATP-ga tõestasid kogu pürofosfaatrühma ülekandumist tiamiinile ensüümi juuresolekul. TPP-l on järgmine struktuur:

Kui B1-vitamiini tarnitakse koos toiduga TPP kujul, siis pürofosfaatrühm eraldub sellest soolestiku pürofosfataaside toimel.

Tiamiini puudumisel või ebapiisavusel areneb välja tõsine haigus – beriberi, mis on laialt levinud mitmetes Aasia ja Indohiina riikides, kus põhitoiduks on riis. Tuleb märkida, et B1-vitamiini puudus esineb ka Euroopa riigid, kus seda tuntakse Wernicke sümptomina, mis avaldub entsefalopaatia ehk Weissi sündroomina koos valdava kardiovaskulaarsüsteemi kahjustusega. Spetsiifilised sümptomid on seotud nii südame-veresoonkonna kui ka närvisüsteemi, aga ka seedetrakti esmaste häiretega. Praegu kaalutakse uuesti seisukohta, et beriberi inimestel on ainult B 1 -vitamiini puuduse tagajärg. Tõenäolisemalt on see haigus kombineeritud avitaminoos või polüavitaminoos, mille puhul organismis puuduvad ka riboflaviin, püridoksiin, vitamiinid PP, C jne. Loomadel ja vabatahtlikel saadi katseline avitaminoos B l. Sõltuvalt teatud sümptomite ülekaalust eristatakse mitmeid kliinilisi puudulikkuse tüüpe, eriti beriberi polüneuriitilist (kuiv) vormi, mille puhul tulevad esile perifeerse närvisüsteemi häired. Beriberi niinimetatud ödeemse vormi korral mõjutab valdavalt kardiovaskulaarsüsteem, kuigi täheldatakse ka polüneuriiti. Lõpuks isoleeritakse haiguse äge kardiaalne vorm, mida nimetatakse perniciousiks, mis põhjustab ägeda südamepuudulikkuse väljakujunemise tagajärjel surma. Seoses kristalse tiamiini preparaadi kasutuselevõtuga meditsiinipraktikas on suremus järsult vähenenud ning välja on toodud ratsionaalsed viisid selle haiguse raviks ja ennetamiseks.

Avitaminoosi B 1 esimesteks sümptomiteks on seedetrakti motoorsete ja sekretoorsete funktsioonide häired: isutus, soolestiku peristaltika (atoonia) aeglustumine, samuti psüühika muutused, mis seisnevad hiljutises mälukaotuses. sündmused, kalduvus hallutsinatsioonidele; tekivad muutused kardiovaskulaarsüsteemi aktiivsuses: õhupuudus, südamepekslemine, valu südame piirkonnas. Beriberi edasise arenguga ilmnevad perifeerse närvisüsteemi kahjustuse sümptomid (degeneratiivsed muutused närvilõpmetes ja juhtivates kimpudes), mis väljenduvad tundlikkuse häire, kipitustunde, tuimuse ja valu piki närve. Need kahjustused lõppevad alajäsemete ja seejärel ülemiste jäsemete kontraktuuride, atroofia ja halvatusega. Samal perioodil arenevad südamepuudulikkuse nähtused (rütmi tõus, igavad valud südame piirkonnas). Avitaminoosi B 1 biokeemilised häired väljenduvad negatiivse lämmastiku tasakaalu tekkes, aminohapete ja kreatiini suurenenud eritumises uriiniga, α-ketohapete ja pentoossuhkrute kuhjumises veres ja kudedes. Tiamiini ja TPP sisaldus südamelihases ja maksas on beriberihaigetel 5-6 korda normist madalam.

bioloogiline roll. Eksperimentaalselt on tõestatud, et B1-vitamiin TPP kujul on lahutamatu osa vähemalt 5 vahepealses metabolismis osalevat ensüümi. TPP on osa kahest keerulisest ensüümsüsteemist - püruvaat- Ja α - ketoglutaraadi dehüdrogenaasi kompleksid, katalüüsib oksüdatiivne dekarboksüülimine püruviinhape ja α-ketoglutaarhape. Transketolaasi osana osaleb TPP glükoaldehüüdi radikaali ülekandmisel ketosahhariididelt aldosahhariididele (vt 10. peatükk). TPP on