Biologinen rooli

1. TPP osallistuu a-ketohappojen dekarboksylaatioreaktioihin;

2. TPP osallistuu a-hydroksihappojen (esim. ketosakkaridien) hajoamiseen ja synteesiin, ts. hiili-hiili-sidosten synteesi- ja katkaisureaktioissa karbonyyliryhmän välittömässä läheisyydessä.

Tiamiinista riippuvaisia ​​entsyymejä ovat pyruvaattidekarboksylaasi ja transketolaasi.

Avitaminoosi ja hypovitaminoosi.

Beriberi-tauti, ruoansulatuskanavan häiriöt, psyyken muutokset, sydämen ja verisuonitoiminnan aktiivisuuden muutokset, negatiivisen typpitasapainon kehittyminen jne.

Lähteet: kasvituotteet, liha, kala, maito, palkokasvit - pavut, herneet, soijapavut jne.

Päivittäinen tarve: 1,2-2,2 mg.

B2-vitamiini (riboflaviini, kasvuvitamiini)

Itse riboflaviinin lisäksi luonnolliset lähteet sisältävät sen koentsyymijohdannaisia: flaviinimononukleotidi (FMN) ja flaviiniadeniinidinukleotidi (FAD). Nämä B2-vitamiinin koentsymaattiset muodot vallitsevat kvantitatiivisesti useimmissa eläin- ja kasvikudoksissa sekä mikro-organismisoluissa.

B2-vitamiinin lähteestä riippuen sitä kutsuttiin eri tavalla: laktoflaviini (maidosta), hepaflaviini (maksasta), verdoflaviini (kasveista), ovoflaviini (munanvalkuaisesta).

Kemiallinen rakenne: Riboflaviinimolekyyli perustuu heterosykliseen yhdisteeseen - isoalloksatsiiniin (bentseeni-, pyratsiini- ja pyrimidiinirenkaiden yhdistelmä), johon pentaatominen alkoholiribitoli on kiinnittynyt asemaan 9. Riboflaviinin kemiallisen synteesin suoritti vuonna 1935 R. Kuhn.

Riboflaviini

B2-vitamiiniliuokset ovat väriltään oranssinkeltaisia ​​ja niille on ominaista kelta-vihreä fluoresenssi.

Keltainen väri on luontainen lääkkeen hapettuneelle muodolle. Riboflaviini pelkistetyssä muodossa on väritöntä.

B2 liukenee hyvin veteen, stabiili happamissa liuoksissa, hajoaa helposti neutraaleissa ja emäksissä. B2 on herkkä näkyvälle ja UV-säteilylle, redusoituu helposti palautuvasti, lisäämällä kaksoissidoskohtaan H2:ta ja muuttuen värittömäksi leuko-muodoksi. Tämä B2-vitamiinin ominaisuus hapettua ja pelkistää helposti on perusta sen biologiselle vaikutukselle solujen aineenvaihdunnassa.

Avitaminoosi ja hypovitaminoosi: hiustenlähtö, kielen limakalvon tulehdus, huulet jne. Lisäksi yleinen lihasheikkous ja sydänlihaksen heikkous; linssin sameus (kaihi).

Biologinen rooli:

1. Se on osa flaviinikoentsyymejä FAD, FMN, jotka ovat flavoproteiinien proteettisia ryhmiä;

2. Osallistuu entsyymien koostumukseen alkuperäisen substraatin suoran hapetuksen aikana O2:n osallistuessa, ts. dehydraus. Tämän ryhmän koentsyymejä ovat L- ja D-aminohappojen oksidaasit;

3. Osana flavoproteiineja elektronit siirtyvät pelkistetyistä pyridiinikoentsyymeistä.

Lähteet: hiiva, leipä (karkea jauho), viljan siemenet, munat, maito, liha, tuoreet vihannekset, maito (vapaassa tilassa), maksa ja munuaiset (osana FAD ja FMN).

Päivittäinen tarve: 1,7 mg.

B6-vitamiini (pyridoksiini, antiderminen)

Avasi vuonna 1934 P. Györdi. Ensin eristetty hiivasta ja maksasta.

Kemiallinen rakenne . B6-vitamiini on 3-hydroksipyridiinin johdannainen. Termi "B6-vitamiini" Kansainvälisen biologisen kemian nimikkeistökomission suosituksesta viittaa kaikkiin kolmeen 3-hydroksipyridiinin johdannaiseen, joilla on sama vitamiiniaktiivisuus: pyridoksiini (pyridoksoli), pyridoksaali ja pyridoksamiini.

pyridoksiini pyridoksaalipyridoksamiini

B6 liukenee hyvin veteen ja etanoliin. Vesiliuokset kestävät hyvin happoja ja emäksiä, mutta herkkiä valolle neutraalilla pH-alueella.

Avitaminoosi hypovitaminoosi. Ihmisillä B6-vitamiinin puutos ilmenee punasolujen tuotannon estymisenä, ihotulehduksena, ihon tulehdusprosesseina, eläinten kasvun hidastumisena, tryptofaaniaineenvaihdunnan heikkenemisenä.

biologinen rooli. Kaikilla kolmella 3-hydroksipyridiinin johdannaisella on vitamiiniominaisuuksia, koentsyymitoiminnot suorittavat vain pyridoksaalin ja pyridoksamiinin fosforyloidut johdannaiset:

pyridoksamiinifosfaatti pyridoksaalifosfaatti

Pyridoksamiinifosfaatti koentsyyminä se toimii karbonyyliyhdisteiden konversioreaktioissa, esimerkiksi 3,6-dtdeoksiheksoosien muodostumisreaktioissa, jotka sisältyvät bakteerisolujen pinnalle paikallisiin antigeeneihin.

Biokemialliset toiminnot pyridoksaalifosfaatti:

1. kuljetus - osallistuminen tiettyjen aminohappojen aktiiviseen siirtoon solukalvojen läpi;

2. katalyyttinen - osallistuminen koentsyyminä useisiin entsymaattisiin reaktioihin (transaminaatio, dekarboksylaatio, aminohappojen rasemointi jne.);

3. pyridoksaalientsyymien vaihtumisnopeuden säätelijän tehtävänä on pidentää joidenkin pyridoksaaliapoentsyymien puoliintumisaikaa kudoksissa, kun ne kyllästyvät pyridoksaalifosfaatilla, mikä lisää apoentsyymien lämpödenaturoitumisen vastustuskykyä ja vaikutusta. spesifisiä proteinaaseja.

B6-vitamiinin puutteessa havaitaan häiriöitä aminohappojen aineenvaihdunnassa.

Lähteet: kasvi- ja eläinperäisissä tuotteissa (leipä, herneet, pavut, perunat, liha, maksa jne.). Sitä syntetisoi myös suoliston mikrofloora !

Päivittäinen tarve: noin 2 mg.

B12-vitamiini (kobalamiini, antianemia)

Kobalamiinit ovat ryhmän nimi yhdisteille, joilla on B12-vitamiiniaktiivisuutta.

Kemiallinen rakenne. B12-vitamiinimolekyylin keskeinen osa on syklinen korriinijärjestelmä, joka muistuttaa rakenteeltaan porfyriinejä (ne eroavat niistä siinä, että kaksi pyrrolirengasta ovat tiiviisti tiivistyneet keskenään eivätkä ole yhteydessä metyleenisillan kautta). Corrin-renkaan tason alla, jonka keskellä on Co, on kobolttiin kiinnittynyt 5-deoksiadenosiinijäännös.

Avitaminoosi ja hypovitaminoosi. B12-vitamiinin puute johtaa vahingollisen anemian kehittymiseen, TSNS-toiminnan häiriintymiseen ja mahanesteen happamuuden jyrkäseen laskuun.

B13-vitamiinin aktiiviselle imeytymisprosessille ohutsuolessa edellytyksenä on Castlen sisäisen tekijän (erityinen proteiini - gastromukoproteiini) läsnäolo mahalaukun mehussa, joka spesifisesti sitoo B12-vitamiinin erityiseksi kompleksiksi kompleksiksi ja imeytyy. suolistossa tässä muodossa.

biologinen rooli. On tunnistettu entsyymijärjestelmiä, jotka sisältävät kobalomidikoentsyymejä proteettisena ryhmänä.

kemialliset reaktiot, jossa B12-vitamiini osallistuu koentsyyminä, jaetaan perinteisesti kahteen ryhmään. Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat transmetylaatioreaktiot, joissa metyylikobalamiini toimii metyyliryhmän välikantajana (metioniinin ja asetaatin synteesin reaktiot).

Toinen ryhmä B12-koentsyymejä sisältäviä reaktioita on vedyn siirto isomerointireaktioissa.

Lähteet: liha, naudan maksa, munuaiset, kala, maito, munat. B12-vitamiinin pääasiallinen kertymispaikka ihmiskehossa on maksa, joka sisältää jopa useita mg vitamiinia.

B12-vitamiini on ainoa vitamiini, jonka synteesiä suorittavat yksinomaan mikro-organismit.

Suoliston mikroflooran syntetisoima !

päivittäinen tarve 0,003 mg.

Biokemia, sen tehtävät. Biokemian arvo lääketieteessä. Nykyaikaiset biokemialliset tutkimusmenetelmät.

BH on tiede elävän organismin muodostavien aineiden rakenteesta, niiden muutoksista ja elämän taustalla olevista fysikaalis-kemiallisista prosesseista.

BC tehtävät

1. BIOKATALYYSI-prosessien tutkimus.

2. Periöllisyyden mekanismien tutkimus molekyylitasolla.

3. Nukleiinihappojen rakenteen ja aineenvaihdunnan tutkimus.

4. Proteiinien, rasvojen rakenteen ja aineenvaihdunnan tutkiminen

5. Hiilihydraattien muuntamisen tutkimus.

7. Signalointimolekyylien (HORMONI) biologisen roolin tutkimus.

8. Tutkimus vitamiinien roolista aineenvaihdunnassa.

9. Mineraalien roolin tutkiminen.

HD:n arvo lääketieteessä.

Lääketieteen päätehtävät: patogeneesi, diagnoosi, hoito, sairauksien ehkäisy.

1. HD:n merkitys taudin mekanismin ymmärtämisessä.

JNE. Sydän-ja verisuonitaudit(ateroskleroosi). Nyt oletetaan, että solureseptorien herkkyys LDL:lle on tärkeä.

2. HD:n merkitys sairauksien diagnosoinnissa.

Biologisten nesteiden biokemiallisten tutkimusten laaja käyttö.

A. Substraattien lukumäärä.

B. Entsyymiaktiivisuuden tutkimus.

B. Hormonitasojen tutkimus. Menetelmät RIA, ELISA. PREDISAESIEN tunnistaminen.

3. HD:n merkitys hoidossa. Häiriintyneiden aineenvaihduntayhteyksien tunnistaminen, sopivien lääkkeiden luominen, luonnonlääkkeiden laaja käyttö.

4. HD:n merkitys sairauksien ehkäisyssä. JNE. Vitteen puute. C -keripukki - vit. C. Vitamiinin puutos. D-rahitauti-vit. D

Aminohapot, niiden luokittelu. Aminohappojen rakenne ja biologinen rooli. Aminohappojen kromatografia.

Proteiinit koostuvat AA:sta. Kaikki AK:t voidaan jakaa 4 ryhmään:

1. Vaihdettavissa - syntetisoituu kehossa: ALA, ASP, ASN, GLU, GLN, GLI, PRO, SER.

2. Korvaamattomat - eivät syntetisoidu elimistössä ja tulevat ruoan mukana: VAL, LEY, ILE. LIZ. PUU, MET, FEN, KOLME.

3. Osittain vaihdettava - syntetisoituu kehossa, mutta hyvin hitaasti eivätkä kata kaikkia kehon tarpeita: GIS, ARG.

4. Ehdollisesti korvattava - syntetisoitu välttämättömistä aminohapoista: CIS (MET), TIR (FEN).

Proteiiniravinnon täydellisyys määräytyy:

1. Kaikkien välttämättömien aminohappojen läsnäolo. Jopa yhden välttämättömän aminohapon puuttuminen häiritsee proteiinien biosynteesiä.

1. Proteiinin aminohappokoostumus. Kaikki AA:t löytyvät sekä eläin- että kasviperäisistä tuotteista.

Isoelektrisessä tilassa proteiini on vähemmän stabiili. Tätä proteiinien ominaisuutta käytetään niiden fraktiossa:

1. IONINVAIHTOKROMATOGRAFIA.

Sitä varten käytetään IONINVAIHTOlaitteita, jotka on valmistettu puhtaasta selluloosasta: DEAE - selluloosa (sisältää kationisia ryhmiä); KM - selluloosa (sisältää anionisia ryhmiä). Negatiivisesti varautuneet proteiinit erotetaan DEAE:ksi, positiivisesti varautuneet proteiinit KM:ksi. Mitä enemmän COOH-ryhmiä proteiinissa on, sitä vahvemmin se sitoutuu DEAE-selluloosaan.

2. Proteiinien erottelu varauksen suuruuden perusteella - proteiinielektroforeesi. Veriseerumin elektroforeesin avulla eristetään vähintään 5 fraktiota: ALBUMIN, alfa, alfa-2, gamma, beeta-globuliinit.

Proteiinien luokittelun periaatteet. yksinkertaisten proteiinien karakterisointi. Histonien ja protamiinien karakterisointi.

Koentsyymit ja niiden tehtävät entsymaattisissa reaktioissa. Vitamiinikoentsyymit. Esimerkkejä reaktioista, joihin liittyy vitamiinikoentsyymejä.

COFERMENTS - matalamolekyylipainoiset orgaaniset aineet, jotka eivät ole proteiinia. Ne sisältävät useimmiten erilaisia ​​vitamiineja koostumuksessaan, joten ne jaetaan kahteen ryhmään: 1. Vitamiini. 2. Ei-vitamiini.

1. TIAMIINI B1-vitamiinin (TIAMIINI) koostumuksessa - TMF - TIAMINIMONOPOSFAATTI, TDF - TIAMIINIDIFOSFAATTI, TTP - TIAMIINITRIFOSFAATTI. TPP liittyy entsyymeihin alfa KETOACID DECARBOXYLASES (PVA, alfa KGC)

2. FLAVIN sisältävät B2-vitamiinia - FMN - FLAVINMONONUCLEOTIDE, FAD - FLAVIADENNINDINUKLEOTIDE.

FMN ja FAD liittyvät dehydrogenaasientsyymeihin. Osallistu dehydrausreaktioihin.

3. PANTOTHEIN (VZ-vitamiini) - KOF A (HS-KOA - HS KOENTSYMI A) - asylaatiokoentsyymi.

4. NIKOTINAMIDIT sisältävät PP-vitamiinia (NIASIN) - OVER (NIKOTINAMID-adeniinidinukleotidi), NADP:tä (NIKOTINAMID-adeniinidinukleotidifosfaatti). Liittyy DEHYDROGENAASeihin:

5. PYRIDOXINE sisältää B6-vitamiinia. PAF - PYRIDOKSAMINOFOSFAATI, PF - PYRIDOKSALFOSFAATI.:

1. TRANSAMINATION reaktiot (TRANSAMINATION). Liittyy entsyymeihin aminotransferaasit.

2. AC-DEKARBOKSYLAATIOREAKTIOT.

Entsyymien nimikkeistö ja luokitus. Oksidoreduktaasien luokan ominaisuudet. Esimerkkejä reaktioista, joihin liittyy oksidoreduktaaseja

1. OKSIDOREDUKTAASI.

2. SIIRROT.

3. HYDROLAASI.

5. ISOMERAASIT.

6. LIGASES.

Jokainen luokka on jaettu alaluokkiin. Alaluokat on jaettu ALALUOKKIIN.

1. OKSIDOREDUKTAASI.

Tämän luokan entsyymit ovat mukana OVR:ssä. Tämä on lukuisin entsyymiluokka (yli 400 OXIDOREDUKTAASI). 1. AEROBINEN DEHYDROGENAASI. Ne osallistuvat HYDYDYNTYMISEN reaktioihin.

Joitakin AEROBISTA DEHYDROGENAASIA kutsutaan OKSIDAASEiksi. Esimerkiksi OXIDASE AK.

2.ANAEROBINEN D D. Nämä entsyymit osallistuvat myös DEHYDROGENAATIO-reaktioihin, ts. H2:n poistaminen hapettuneesta substraatista ja sen kuljettaminen mille tahansa muulle substraatille, paitsi O2:lle.

3. PEROKSIDAASIT. Entsyymit, jotka ottavat H2:ta hapettuneesta substraatista ja kuljettavat sen PEROKSIDIIN.

4.SYTOKROMIT. Ne sisältävät GEM. SYTOKROMIT osallistuvat vain elektronien kuljetukseen.

Lyaasien, isomeraasien ja ligaasien (syntetaasien) luokan karakterisointi, esimerkkejä reaktioista.

2. Entsyymit, jotka katkaisevat sidoksia hiilihydraattiatomien välillä ei-HYDROLYTTISESTI ilman veden osallistumista (ALDOLASE).

3. Entsyymit, jotka osallistuvat HYDRATIO- ja KUIVUTUSreaktioihin.

ISOMERAASIT. Tämän luokan entsyymit osallistuvat isomeerisiin muutoksiin. Tässä tapauksessa yksi rakenteellinen isomeeri voi muuttua toiseksi atomien molekyylinsisäisen uudelleenjärjestelyn vuoksi.

LIGASES. Tämän luokan entsyymit osallistuvat kahden tai useamman yhdistämisreaktioihin yksinkertaiset aineet uuden aineen muodostumisen myötä. Nämä reaktiot vaativat ulkoista energiaa ATP:n muodossa.

Transferaasien ja hydrolaasien entsyymiluokkien ominaisuudet. Esimerkkejä näihin entsyymeihin liittyvistä reaktioista.

SIIRROT. Tämän luokan entsyymit osallistuvat atomiryhmien kuljetukseen luovuttajalta vastaanottajalle. Siirretyistä ryhmistä riippuen TRANSFERASES on jaettu useisiin alaluokkiin:

1.AMinotransferaasi. Ne osallistuvat TRANSMINATION-reaktioihin.

ASAT - asparagiinin aminotransferaasi.

2. METYYLISIIRTOJA (SNZ-ryhmät).

3. FOSFOTRAASIT (fosfaattiryhmät).

4. ASILISIIRTOT (happojäämät).

HYDROLAASI. Tämän luokan entsyymit osallistuvat reaktioihin, joissa substraattimolekyyleissä hajoavat sidokset veden mukana.

1.ESTER ASES:t vaikuttavat YHDISTETYT-EETER-sidoksiin. Näitä ovat lipaasit, fosfolipaasit, kolesteraasit.

2. GLYKOSIDAASI – vaikuttaa monimutkaisissa hiilihydraateissa olevaan GLYKOSIDA-sidokseen. Näitä ovat AMYLAASI, SUCHARASE, MALTAASI, GLYKOSIDASI, LAKTAAS.

3. PEPTIDAASIT osallistuvat proteiinien PEPTIDISIDOSTEN katkaisemiseen. Näitä ovat PEPSIN, CHIMOTRYPSIN, AMINOPEPTIDAAS, KARBOKSYPEPTIDAASI jne.

12. Nykyaikaiset ajatukset entsyymien toimintamekanismista. Entsymaattiset reaktiovaiheet, molekyylivaikutukset, esimerkkejä.

ENTSYYMIEN TOIMINTAMEKANISMI. Termodynaamisesta näkökulmasta minkä tahansa entsyymin toiminnan tarkoituksena on alentaa aktivaatioenergiaa. Mitä pienempi aktivointienergia, sitä suurempi reaktionopeus. Entsyymitoiminnan teoriaa ehdottivat BEILIS ja VANBURG. Sen mukaan entsyymi on "sieni", joka adsorboi pinnalle reagoivien aineiden molekyylejä. Se tavallaan stabiloi niitä, edistää vuorovaikutusta. 70 vuotta sitten MICHAELIS ja MENTEN ehdottivat toista teoriaa. He esittivät F-S-kompleksin konseptin. Entsyymi on vuorovaikutuksessa substraatin kanssa muodostaen epästabiilin välituotteen F-S-kompleksin, joka sitten hajoaa reaktiotuotteiden (P) muodostumisen ja entsyymin vapautumisen myötä. Tässä prosessissa on useita vaiheita:

1. S:n diffuusio F:ksi ja niiden steerinen vuorovaikutus F-S muodostuminen monimutkainen. Tämä vaihe ei ole pitkä. Tässä vaiheessa aktivointienergia ei käytännössä vähene.

2. F-S-kompleksin muuntaminen yhdeksi tai useammaksi aktivoiduksi kompleksiksi. Tämä vaihe on pisin. Tässä tapauksessa substraattimolekyylin sidokset katkeavat ja uusia sidoksia muodostuu. E aktivointi¯

3. Reaktiotuotteiden vapautuminen entsyymistä ja niiden pääsy ympäristöön.

ENTSYMATIIVISTEN TOIMINNAN MOLEKUURIVAIKUTUKSET.

1. Keskittymisen vaikutus. Siksi entsyymien päätehtävänä on houkutella reagoivien aineiden molekyylit pinnalle ja näiden molekyylien pitoisuus entsyymin aktiivisen keskuksen alueella.

2. Vaikutus, konvergenssi ja suuntautuminen. Entsyymin aktiivisen kohdan kontaktikohdat sitovat spesifisiä substraattimolekyylejä, tuovat ne lähemmäksi toisiaan ja antavat orientaation tavalla, joka on hyödyllistä entsyymin katalyyttisten ryhmien toiminnalle.

3. Jännitteen vaikutus ("teline"). Ennen substraatin kiinnittämistä entsyymin aktiiviseen kohtaan sen molekyyli on relaksoituneessa tilassa. Sitoutumisen jälkeen substraattimolekyyli venytetään ja saa jännittyneen epämuodostuneen konfiguraation. Vähentää E-aktivointia.

4. Happo-emäs-katalyysi. Happotyyppiset ryhmät irrottavat H+:n ja niillä on negatiivinen varaus. Perustyyppiryhmät lisäävät H+:n ja niillä on positiivinen varaus. Tämä johtaa aktivointienergian vähenemiseen.

5. Indusoidun kirjeenvaihdon vaikutus. Se selittää entsyymien toiminnan spesifisyyden. Tästä on kaksi näkökulmaa: A). FISHER-hypoteesi. Sen mukaan substraatin ja entsyymin aktiivisen kohdan välillä on tiukka STERIC vastaavuus. SISÄÄN). KOSHLANDin indusoidun kirjeenvaihdon teoria. Hänen mukaansa entsyymimolekyyli on joustava rakenne. Entsyymin sitoutumisen jälkeen substraattiin entsyymin aktiivisen kohdan ja koko substraattimolekyylin KONFORMAATIO muuttuu. He ovat indusoidun kirjeenvaihdon tilassa. Se tapahtuu vuorovaikutuksen hetkellä.

13. Entsyymien esto. Kilpaileva ja ei-kilpaileva esto, esimerkkejä reaktioista. Lääkeaineet entsyymi-inhibiittoreina.

ESTÄJÄT. Entsyymit ovat katalyyttejä, joilla on kontrolloitu aktiivisuus. Sitä voidaan hallita erilaisilla aineilla. Entsyymin toimintaa voivat INHIBIOIDA tietyt kemikaalit - INHIBIITTORIT. Toiminnan luonteen mukaan estäjät jaetaan kahteen suureen ryhmään:

1. Reversiibelit - nämä ovat yhdisteitä, jotka ovat vuorovaikutuksessa EI-KOVALENTTISesti entsyymin kanssa muodostaen siten dissosioitumaan kykenevän kompleksin.

2. Irreversiibelit - nämä ovat yhdisteitä, jotka voivat spesifisesti sitoa tiettyjä entsyymin aktiivisen keskuksen funktionaalisia ryhmiä. Ne muodostavat vahvoja Kovalenttiset sidokset, joten tällaista kompleksia on vaikea tuhota.

ESTOTYYPIT. Vaikutusmekanismin mukaan erotetaan seuraavat ESTOtyypit:

1. Kilpaileva esto- inhibiittoreiden toiminnan aiheuttaman entsymaattisen reaktion esto, jonka rakenne on hyvin lähellä S:n rakennetta, joten sekä S että inhibiittori kilpailevat AC F:stä ja tämä yhdiste sitoutuu siihen. jonka keskittyminen ympäristöön lisää. E+S-ES-EP

Monet lääkkeet toimivat kilpailevina estäjinä. Esimerkki on SULFANILIN (SA) käyttö. Erilaisiin bakteerien aiheuttamiin tartuntatauteihin käytetään SA-valmisteita. SA:n lisääminen johtaa foolihappoa syntetisoivien bakteerien entsyymin ESTOON. Tämän hapon synteesin rikkominen johtaa mikro-organismien kasvun rikkomiseen ja niiden kuolemaan.

2.EI-KILPAILUESTO-inhibiittorilla ja substraatilla ei ole rakenteellista samankaltaisuutta; inhibiittori ei vaikuta F-S-kompleksin muodostumiseen; muodostuu kolminkertainen ESI-kompleksi.

Sellaiset inhibiittorit vaikuttavat substraatin katalyyttiseen konversioon. Ne voivat sitoutua sekä suoraan AC F:n katalyyttisiin ryhmiin että AC F:n ulkopuolelle. Mutta joka tapauksessa ne vaikuttavat aktiivisen keskuksen konformaatioon. SYANIDIT toimivat ei-kilpailevana inhibiittorina. Ne sitoutuvat voimakkaasti CYTOCHROMOXIDASE:n rauta-ioneihin. Tämä entsyymi on yksi hengitysketjun komponenteista. Hengitysketjun estäminen johtaa kehon välittömään kuolemaan. Toiminto voidaan poistaa vain REACTIVATORS:ien avulla.

3.SUBSTRAATIN ESTO- tämä on substraatin ylimäärän aiheuttama entsymaattisen reaktion esto. Tässä tapauksessa muodostuu F-S-kompleksi, mutta se ei käy läpi katalyyttisiä muutoksia, koska tekee entsyymimolekyylistä inaktiivisen. Substraatti-inhibiittorin vaikutus poistetaan vähentämällä substraatin pitoisuutta.

4.ALLOSTERINEN ESTO. ALLOSTEERISET entsyymit voivat sisältää 2 tai useampi protomeeriyksikkö. Samanaikaisesti toisessa on katalyyttinen keskus ja sitä kutsutaan katalyyttiseksi, ja toisessa on ALLOSTERINEN keskus ja sitä kutsutaan sääteleväksi. ALLOSTEERISEN ESTÄJÄN puuttuessa substraatti kiinnittyy katalyyttikohtaan ja tavallinen katalyyttinen reaktio etenee. Kun ALLOSTEERINEN ESTÄJÄ ilmestyy, se kiinnittyy säätelyyksikköön ja muuttaa entsyymikeskuksen KONFORMAATIOTA, minkä seurauksena entsyymin aktiivisuus laskee.

14. Isoentsyymien käsite. Laktaattidehydrogenaasin (LDH) ja kreatiinikinaasin (CK) isoentsyymien karakterisointi. KK-isoentsyymien diagnostinen rooli. Entsyymien käyttö lääketieteessä. Entsymodiagnostiikka ja entsyymiterapia. Entsymopatologia, esimerkkejä.

Isoentsyymit ovat ryhmä F-yhdisteitä, jotka katalysoivat samaa reaktiota, mutta eroavat joidenkin fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien osalta. Ne syntyivät geneettisten erojen seurauksena entsymaattisen proteiinin primaarirakenteen muodostumisessa. Isoentsyymeillä on tiukka elinspesifisyys.

Isoentsyymien aktiivisuuden määrittäminen on diagnostista arvoa.

LDH(laktaattidehydrogenaasi) sisältää 5 isotsyymiä, joista jokainen on tetrameeri. Nämä F-you LDH eroavat yhdistelmästä - H ja M-tyyppi. Maksassa ja lihaksissa LDH-4 ja LDH-3 hallitsevat ja ovat maksimaalisesti aktiivisia. Sydänlihaksessa munuaiskudoksessa LDH-1 ja LDH-2 ovat maksimaalisesti aktiivisia. Maksapatologian tapauksessa LDH-4:n, LDH-5:n aktiivisuus lisääntyy jyrkästi veren seerumissa.

KFK(kreatiinifosfokinaasi) - 0,16 - 0,3 mmol / l. Koostuu 2 yksiköstä: B (aivot), M (lihakset). CK-1 (BB, 0%, keskushermosto) lisääntyy syvän vakavan vaurion (kasvain, trauma, aivoruhje) yhteydessä. CK-2 (MB, 3%, sydänlihas) lisääntyy sydäninfarktin ja sydänvaurion yhteydessä. CPK-3 (MM, 97%, lihaskudos) lisääntyy sydänlihasvaurion, pitkittyneen paineen oireyhtymän myötä.

Entsymopatologia- tutkii sairauksia, jotka liittyvät F.:n toiminnan häiriintymiseen kehossa tai niiden täydelliseen puuttumiseen. Esimerkiksi fenyyliketonuria: fenyylialaniini muuttuu erilaisiksi tuotteiksi, mutta ei tyrosiiniksi - fenyyliPVK, fenyylilaktaatiksi. Tämä johtaa kehon fyysisten kykyjen rikkomiseen. Toinen esimerkki on histidaasin puuttuminen. Tämä F. osallistuu histidiinin muuntamiseen; sen puuttuminen johtaa hys:n kerääntymiseen vereen ja virtsaan, mikä Negatiivinen vaikutus kaikissa aineenvaihduntaprosesseissa henkinen ja fyysinen kehitys estyy.

Entsymodiagnostiikka- F.-aktiivisuuden määrittäminen diagnostisia tarkoituksia varten. Organospesifisyys on sen kulmakivi F. Nr. alkalinen fosfataasi - spesifinen F, luonnehtii luukudoksen tilaa. Sen aktiivisuus lisääntyy riisitautien, obstruktiivisen keltaisuuden yhteydessä. Erilaisten tuhoavien prosessien aikana vaurioituneiden elinten kalvojen eheys rikkoutuu ja F. vapautuu vereen. Nro sydäninfarkti.

entsyymiterapiaa- erilaisten F:n käyttö kliinisessä käytännössä lääketieteellisiin tarkoituksiin. HP alhainen happamuus - pepsiini.

Elektroninkuljetusketjun sytokromit. Niiden toiminta. Veden muodostuminen aineenvaihdunnan lopputuotteena.

SYTOKROMIT ovat HETEROPEIINTEJA. Niiden proteiiniosa on HEM, jonka rakenne on 4 PYRROL-rengasta ja rautaatomi, joka muuttaa helposti valenssia. Saattaa sisältää myös kuparia.

20. ATP-synteesin tavat. Substraatin fosforylaatio (esimerkkejä). Oksidatiivisen fosforylaation molekyylimekanismit (Mitchellin teoria). Hapettumisen ja fosforylaation irtoaminen.

ATP:n muodostumisprosessi hengitysketjussa on oksidatiivinen fosforylaatio. DC:ssä elektronien kuljetusenergian ansiosta ATP muodostuu ADP:stä ja epäorgaanisesta fosfaatista. Substraatin fosforylaatio on ATP:n synteesiprosessi ADP:stä ja fosfaatista solun sytoplasmassa olevan hapettuneen substraatin energian vuoksi. Esimerkki substraatin fosforylaatiosta on reaktio:

Mitchellin teorian pääsäännöt:

1. MITOKONDRIkalvo ei läpäise protoneja.

2. Protonipotentiaali muodostuu elektronien ja protonien kuljetuksessa.

3. Protonien käänteinen kuljetus MATRIXissa liittyy ATP:n muodostumiseen.

Elektronien kuljetusprosessi tapahtuu sisäkalvossa. Protonit kulkeutuvat kalvojen väliseen tilaan ja elektronit liikkuvat hengitysketjua pitkin. Sisäkalvo on negatiivisesti varautunut matriisin puolelta ja positiivisesti kalvonvälisen tilan puolelta. Hengityksen aikana syntyy SÄHKÖKEMIALLINEN gradientti; pitoisuus ja potentiaaliero. Sähköinen ja pitoisuusgradientti muodostavat PROTONGUE-voiman, joka tarjoaa voiman ATP-synteesiin. Tietyillä sisäkalvon alueilla on protonikanavia. Protonit voivat siirtyä takaisin matriisiin, jolloin tuloksena oleva energia menee ATP-synteesiin.

Hengityksen ja fosforylaation irtoaminen

Jonkin verran kemialliset aineet(protonoforit) voivat kuljettaa protoneja tai muita ioneja (ionoforeja) kalvojen välisestä tilasta kalvon läpi matriisiin ohittaen ATP-syntaasin protonikanavat. Tämän seurauksena sähkökemiallinen potentiaali katoaa ja ATP-synteesi pysähtyy. Tämä on hengityksen ja fosforylaation irtikytkentä. Irrotuksen seurauksena ATP:n määrä vähenee ja ADP kasvaa. Erottimet ovat lipofiilisiä aineita, jotka kulkevat helposti kalvon lipidikerroksen läpi. Tämä on 2,4-dinitrofenoli, joka kiinnittää protonin kalvojen väliseen tilaan ja siirtää sen matriisiin.

aminohappojen transaminaatio ja dekarboksylaatio. Prosessien kemia, entsyymien ja koentsyymien ominaisuudet. Amidien muodostuminen.

1). Pääasiallinen reitti aminohappojen muuntumiseen kudoksissa on TRANSAMINATIO-reaktiot - AMINO- ja KETOHAPPOJEN väliset reaktiot. Näitä reaktioita katalysoi entsyymi, aminotransferaasi. Kaikki aminohapot LYS:ää ja TPE:tä lukuun ottamatta voivat läpikäydä TRANSAMINATION. Tärkeimmät ovat AT, joiden aminoryhmän luovuttajat ovat ALA, ASP, GLU.

TRANSMINATION-reaktioiden rooli:

1. käytetään ei-välttämättömien aminohappojen synteesiin.

2. Is alkuvaiheessa aminohappokatabolia

3. Transsaminoitumisen seurauksena muodostuu alfa-KETO-HAPOJA, jotka sisältyvät GLUKONEGENEESIIN.

4. Esiintyy eri kudoksissa, mutta ennen kaikkea maksassa. AT-aktiivisuuden määrittäminen on diagnostista arvoa klinikalla. Jos ALANINIA on liikaa tai ASPARTIC K-YOU:n puute:

1. ALA + alfa-CHC ↔ GLU + PVC

2. GLU + PIE ↔ASP + alfa-CHC

Aminohappojen dekarboksylaatio, B6-vitamiinin rooli Biogeenisten amiinien muodostuminen

2) DEKARBOKSYLAATIO-reaktiot - COOH-ryhmän tuhoutuminen CO2:n vapautuessa. Samaan aikaan kudosten aminohapot muodostavat biogeenisiä amiineja, jotka ovat biologisesti aktiivisia aineita (BAS):

1. NEUROMIAATTORIT (SERETONINI, DOPAMIINI, GABA),

2. Hormonit (ADRENALIN, NORADRENALIN),

3. Paikallisen toiminnan säätelijät (HISTAMIINI).

GABA on estävä NEIROMEDIAATTORI. DOPAMINE on kiihottavan toiminnan NEIROMEDIAATTORI. Se on ADRENALINin ja NOR ADRENALINin synteesin perusta.

HISTAMIINI lisää mahanesteen eritystä, joten sitä käytetään kliinisessä käytännössä koettamiseen. Sillä on verisuonia laajentava vaikutus, alentaa verenpainetta.

27. Aminohappojen deaminaatio. Deaminaatiotyypit. Oksidatiivinen deaminaatio. Aminohappojen epäsuora deaminointi käyttämällä tyrosiinia esimerkkinä.

DEAMINE - NH2-ryhmän tuhoaminen ammoniakin vapautumisella. Seuraavat tyypit ovat mahdollisia kehossa:

1. Toipuminen

2.HYDROLYYTTI:

3. molekyylinsisäinen:

Nämä kolme MIINOINNIN tyyppiä tapahtuvat hajoamisen aikana.

4. Hapettava. Vain GLU käy läpi oksidatiivisen deaminoinnin.

Myös muut aminohapot joutuvat oksidatiiviseen deaminaatioon, mutta tämä reitti on epäsuora. Se kulkee GLU:n läpi ja sitä kutsutaan EPÄSUORA OKSIDATIIVISEKSI DEAMINE-prosessiksi.

KARBOMOYLIFOSFAATTI

Ureaa muodostuu vain maksassa. Syklin kaksi ensimmäistä reaktiota (SITRULLIININ ja ARGINOSUKKINAATIN muodostuminen) tapahtuvat MITOKONDRIASSA, loput sytoplasmassa. Elimistö tuottaa 25 grammaa ureaa päivässä. Tämä indikaattori kuvaa maksan ureaa muodostavaa toimintaa. Maksasta tuleva urea siirtyy munuaisiin, missä se erittyy elimistöstä typen aineenvaihdunnan lopputuotteena.

Puriininukleotidien vaihdon ominaisuudet. Niiden rakenne ja hajoaminen. Virtsahapon muodostuminen. Kihti.

PURINE-emästen biosynteesiä varten atomien ja atomiryhmien irtisanomiset ovat:

Virtsahapon hapettuminen - PURINENUKLEOSIDEN hapettuminen.

Virtsahappo on puriiniytimien hajoamisen lopputuote.

Virtsahapon taso osoittaa puriiniemästen hajoamisen voimakkuuden kehon kudoksissa ja ruoassa.

NUKLEOTIDIAINEILAN HÄIRIÖT. HYPERURIKEMIA – virtsahappopitoisuuden nousu veressä osoittaa lisääntynyttä nukleiinihappojen tai puriininukleotidien hajoamista (kihti). Sairaus on geneettisesti määrätty ja sillä on perheluonne. Kihdissä virtsahappokiteitä kertyy nivelrustoon, nivelkalvoon ja kuituihin. Vaikea akuutti mekaaninen kihtiniveltulehdus ja nefropatia kehittyvät.

Geneettinen koodi

Nykyaikaisia ​​ideoita DNA:n rakenteellisesta ja toiminnallisesta organisaatiosta: geenialueet (DNA:n rakenteelliset, säätelyelementit) ja ei-geenialueet (tandemtoistot, pseudogeenit, DNA:n liikkuvat elementit). Pääohjeet molekyylibiologia(OMICS): genomiikka, transkriptomiikka, pH-omiikka.

95 % ihmisen DNA:sta ei ole geneettistä. 5% - todelliset geenit.

GENOMIN TOIMINNALLISET OSAT:

1. RAKENNEGEENIT

2. SÄÄNTELYT

Rakenteelliset geenit koodaavat mRNA:n, tRNA:n ja rRNA:n synteesiä. Säätelyelementit eivät koodaa RNA:ta ja vastaavasti proteiineja; vaikuttaa työhön

rakenteellisia geenejä.

Ei-geenistä osaa edustaa:

1. TANDEMISTOISTO NUCLEOTIDES monotonisia toistoja, joissa ei ole järkeä. Nämä ovat DNA:n niin sanottuja "aavikkoalueita". Tällä hetkellä näiden paikkojen merkitys: rakenteellisen toiminnon suorittaminen ja geenien muodostumispaikka evoluutiossa (evoluutioreservi).

2. PSEUDOGENES - inaktiiviset, mutta vakaat geneettiset elementit, jotka johtuvat aiemmin toimivien geenien mutaatiosta (mutaation sammuttamat geenit). Se on evoluution sivutuote ja geneettinen reservi. Ne muodostavat 20-30 % DNA:n ei-geeniosasta.

3. Liikkuvat geneettiset elementit:

TRANSPOSONIT - DNA:n osia, jotka voidaan leikata ja lisätä muille alueille

DNA. Nämä ovat niin sanottuja "geenien vaeltajia".

RETROTRANSPOSONIT - DNA-segmentit, jotka kopioidaan genomissa, kuten sen sisällä

kromosomit ja niiden välillä. Ne voivat muuttaa ihmisen rakennegeenien merkitystä, johtaa mutaatioihin. Ihmisen genomi muuttuu elämän aikana 10-30 %.

Vaurioituneet inaktiiviset, liikkuvat geneettiset elementit. Niitä ei voi leikata pois tai lisätä, koska solussa ei ole REVERSE TRANSFERASE -toimintoa. Jos fragmentti tulee soluun viruksen mukana, nämä geenit alkavat transkriptoitua.

Molekyylibiologian pääsuuntaukset:

GENOMICS on molekyylibiologian ala, joka tutkii geenin rakennetta ja mekanismeja.

Transkriptomiikka on kaikkien proteiineja koodaavien mRNA:iden tutkimusta ja tunnistamista, niiden lukumäärän ja rakennegeenien ilmentymismallien tutkimista.

PH-omiikka on molekyylibiologian haara, joka koskee kaikkien ei-koodaavien RNA:iden tutkimista ja tunnistamista.

31. DNA:n replikaation mekanismit (matriisiperiaate, puolikonservatiivinen menetelmä). Replikointiin vaadittavat ehdot. Replikaation vaiheet

Mekanismit REPLIKAATIO - DNA:n itsensä kaksinkertaistuva prosessi. Replikointimekanismi perustuu täydentävyyden periaatteeseen. Replikaation mekanismi on matriisin biosynteesi. DNA:n replikaatio etenee puolikonservatiivisesti: jokaiseen kantapolynukleotidiketjuun syntetisoituu tytärketju.

Replikointiin vaadittavat ehdot:

1. Matriisi - DNA-säikeet. Säikeen halkeamista kutsutaan REPLICATIVE FORKiksi

2. Substraatti. Muovimateriaali on DEOXYNUCLEOTIDE TRIFOSPHATES:
dATP, dGTP, dCTP, dTTP.

3. Magnesiumionit.

Replikatiivinen entsyymikompleksi:

A) DNA:ta purkavat proteiinit:

3. TOPOISOMERAASIT 1 ja 2 (rentoudu heliksin yli). Katkaise (3,5")-fosfodiesterisidokset.

C) DNA-POLYMERAASI (katalysoi fosfodiesterisidosten muodostumista). DNA POLYMERAASI vain pidentää jo olemassa olevaa juostetta, mutta ei voi yhdistää kahta vapaata TUMAA.

E) DNA LIGAASI.

5. PRIMERS - "siemen" replikaatiota varten. Tämä on lyhyt fragmentti ribonukleotiditrifosfaateista (2 - 10).

Replikoinnin päävaiheet.

I. Replikaation ALOITUS.

Esiintyy ulkoisten ärsykkeiden (kasvutekijöiden) vaikutuksesta. Proteiinit sitoutuvat plasmakalvon reseptoreihin ja indusoivat replikaation solusyklin synteettiseen vaiheeseen. Aloittamisen tarkoitus on kiinnittää DNA-A replikaatiopisteeseen, mikä stimuloi kaksoiskierteen hajoamista. Myös HELIKAZA osallistuu tähän. On olemassa entsyymejä (TOPOISOMERAASIT), jotka aiheuttavat kierteen purkamista. SSB-proteiinit estävät tytärketjujen yhdistämisen. Muodostuu REPLIKATIIVINEN HAARUKKO.

2. Lapsilankojen muodostaminen.

Tätä edeltää PRIMERSIEN muodostuminen PRIMASE:n avulla. DNA-polymeraasi toimii ja DNA:n tytärjuoste muodostuu. Tämä prosessi tapahtuu komplementaarisuuden periaatteen mukaisesti, ja synteesi etenee syntetisoidun säikeen 5*-päästä 3*-päähän.

Yhdelle emälangalle rakennetaan jatkuva ketju ja vastakkaiselle langalle OKAZAKI-fragmentit.

3. PRIMERIEN poistaminen EXONUCLASSELLA,

4. Lyhyiden fragmenttien yhdistäminen DNA-LIGAASiin.

Replikatiivinen kompleksi (helikaasi, topoisomeraasi). Alukkeet ja niiden rooli replikaatiossa.

A) DNA:ta purkavat proteiinit:

1. DNA-A (aiheuttaa juosteen erottumisen)

2. HELIKASES (katkaista DNA-ketju)

1. TOPOISOMERAASIT 1 ja 2 (rentoudu heliksin yli). Katkaise (3,5")-fosfodiesterisidokset.

B) Proteiinit, jotka estävät DNA-säikeiden yhdistämisen (SSB-proteiinit)

C) DNA-POLYMERAASI (katalysoi fosfodiesterisidosten muodostumista). DNA-
POLYMERASE vain pidentää jo olemassa olevaa lankaa, mutta ei voi yhdistää kahta vapaata NUKLEOTIDIA.

D) PRIMAASI (katalysoi "siemenen" muodostumista synteesiä varten).

E) DNA LIGAASI.

5. PRIMERS - "siemen" replikaatiota varten. Tämä on lyhyt fragmentti, joka koostuu RIBONUKLEOTIDITRIFOSFAATTEISTA (2 - 10). PRIMASE katalysoi PRIMERIEN muodostumista. On olemassa entsyymejä (TOPOISOMERAASIT), jotka aiheuttavat kierteen purkamista. SSB-proteiinit estävät tytärketjujen liittymisen. Muodostuu REPLIKATIIVINEN HAARUKKO. Lapsilankojen muodostuminen. Tätä edeltää PRIMASE-entsyymin aiheuttama PRIMERIEN muodostuminen. DNA-polymeraasi toimii ja DNA:n tytärjuoste muodostuu. Tämä prosessi tapahtuu komplementaarisuuden periaatteen mukaisesti ja synteesi etenee syntetisoidun langan 5" - 3" päästä.

Yhdelle emosäikeelle rakennetaan jatkuva ketju ja vastakkaiselle säikeelle lyhyiden fragmenttien ketju (OKAZAKI-fragmentit) Alukkeiden poisto EXONUCLASSELLA.

32. RNA-biosynteesi (transkriptio). transkription ehdot.

Transkriptio on tiedon siirtämistä DNA:sta RNA:han (RNA-biosynteesi). Vain tietyt DNA-molekyylin osat läpikäyvät transkription. Tätä osaa kutsutaan TRANSCRIPTONiksi. Eukaryoottinen DNA on epäjatkuva: tietoa sisältävät osat (EXONS) vuorottelevat alueiden kanssa, jotka eivät kuljeta tietoa (INTRONS). DNA:ssa 5"-päästä eristetään PROMOTOR-alue - RNA-polymeraasin kiinnittymiskohta. 3"-päästä - TERMINATOR-vyöhyke. Näitä alueita ei kopioida. LIITTAUKSEN EHDOT.

1. Matriisi - 1 DNA-juoste. Muodostuu transkriptiosilmä.

2. Rakenteelliset komponentit - RIBONUKLEOSIDI-3-FOSFAATIT (ATP, GTP, CTP, UTP).

3. DNA-riippuvainen RNA-polymeraasi.

Transkription vaiheet

LIITTAUKSEN PÄÄVAIHEET.

1. ALOITUS. Se koostuu RNA-polymeraasin kiinnittymisestä PROMOTERiin, mikä johtaa DNA-säikeiden eroamiseen. Impulssi RNA-polymeraasin kiinnittämiseksi on TBP-proteiinin kiinnittyminen TATA-laatikkoon.

2. PIENEMINEN (venymä). RIBONUKLEOSIDEMONONUKLEOTIDIEN kytkeytyminen ja fosfodiesterisidosten muodostuminen NUKLEOTIDEN välille RNA-polymeraasin avulla, joka liikkuu DNA-juostetta pitkin. Nukletidien lisääminen etenee täydentävyysperiaatteen mukaisesti, vain RIBONUCLEOTIDES ja - UMF on mukana.

3. PÄÄTTYMINEN (loppu) Se koostuu siitä tosiasiasta, että muodostuneen RNA:n 3" päähän on kiinnittynyt monia (jopa 200 - 300) ADENYLINUKLEOTIDEJA - poly A. Geenistä muodostuu tarkka kopio. ADENYLINUKLEOTIDIT suojaavat 3" pää EXONUCLEASESin vaikutuksesta. Suojaus muodostuu 5 "päästä, ns. "CAP" (useimmiten UDP). Tätä tuloksena olevaa geenin kopiota kutsutaan TRANSCRIPTiksi.

4. KÄSITTELY (kypsytys).

2. 5-pään korkki

3. Polyadenyylisekvenssin muodostuminen

4. SPLICING - intronien poistaminen ja EXONien yhdistäminen toisiinsa. Sillä on tärkeä rooli organismien evoluutiossa

5. Vaihtoehtoinen silmukointi - yhdestä pre-mRNA:sta muodostuu useita IRNA:ita ja vastaavasti useita proteiineja, mikä ilmenee erilaisina hahmoina organismeissa.

Hiilihydraattiaineenvaihdunnan patologian tärkeimmät ilmentymät ja hiilihydraattiaineenvaihdunnan häiriöiden mahdolliset syyt aineenvaihdunnan eri vaiheissa. (Kirjoita reaktiot). Glykemia hiilihydraattiaineenvaihdunnan tilan indikaattorina. Glykemian kvantifiointi normaaleissa ja patologisissa olosuhteissa. Kehitys diabetes.

Hiilihydraattiaineenvaihdunnan rikkominen voi olla eri vaiheissa. HYPO-, HYPERGLUKOSEMIA, GLUKOSURIA ovat hiilihydraattien indikaattoreita. GLUKOSURIA on mahdollinen, jos munuaisten kynnysarvo ylittyy yli 10 mmol/l. Useimmiten hiilihydraattiaineenvaihdunnan rikkomukset ovat mahdollisia seuraavissa vaiheissa:

1. hiilihydraattien saanti ruoan kanssa. Suuri hiilihydraattikuorma johtaa HYPERGLUKOSEMIAN, GLUKOSURIAN kehittymiseen, lisääntyneeseen rasvan biosynteesiin ja liikalihavuuden kehittymiseen.

2. Ruoansulatuskanavan limakalvojen vaurioituminen. Kun mahalaukun limakalvo on vaurioitunut, suolahapon tuotanto häiriintyy. Kun ohutsuolen limakalvo vaurioituu, ruoan imeytyminen ja hydrolyysi DISAKKARIDES heikkenee.

Kun haima vaurioituu, glykogeenin, ruokatärkkelyksen sulaminen entsyymien vaikutuksesta häiriintyy. Vakavin sairaus on diabetes mellitus. Haimassa B-solut syntetisoivat insuliiniproteiinia, joka varmistaa glukoosin kuljetuksen verestä kudoksiin. Jos insuliinin tuotanto on riittämätöntä, kehittyy HYPERGLUKOSEMIA, GLYKOSURIA, KETONURIA. Soluissa kehittyy energiannälkä, jota kompensoivat glukoneogeneesiprosessit sekä proteiinien ja rasvojen hapetusprosessien voimistuminen, johon liittyy liiallinen ASETYL-KOA:n, NH3:n tuotanto. NH3 on myrkyllinen tuote, se luo edellytykset ASETYL-KOA:n kondensoitumiselle ja ketonikappaleiden muodostumiselle:

Maksavaurion yhteydessä glykogeenin biosynteesi- ja hajoamisprosessi häiriintyy. Perinnöllisiä sairauksia havaitaan hiilihydraattien aineenvaihduntaan osallistuvien entsyymien geneettisissä vioissa. Yleisimmät ovat GLYKOGENOOSI (GIRKE, POMPE) ja AGLYKOGENOOSI (LEWIS, ANDERSEN), jotka liittyvät glykogeenin hajoamiseen tai synteesiin osallistuvien entsyymien riittämättömään aktiivisuuteen tai täydelliseen puuttumiseen. Lapsilla esiintyy ALACTOSIAa - laktoosi-intoleranssia, joka johtuu ENTEROCYTE LACTASIN geneettisestä viasta.

Glukoosi koko kapillaariveressä tyhjään mahaan - 3,3 - 5,5 mmol / l

HYPERGLYKEMIA: Liiallinen kontrainsulaaristen hormonien määrä, insuliinin puutos (IDDM), heikentynyt reseptoritoiminto (NIDDM), stressi (adrenaliini nostaa glukoositasoa), liiallinen hiilihydraattien saanti.

HYPOGLYKEMIA: insuliinin yliannostus, kontrainsulaarihormonien puute kehossa, nälkä.

Ketonikappaleet (enintään 0,1 g / l) - asetoni, asetoetikkahappo, beeta-hydroksivoihappo. Vaarallinen suhteessa KETOASIDOOSIIN. HYPOGLYKEMIA johtaa kouristuksiin ja kuolemaan. 0,1 % glykogeenista uusiutuu aivokudoksessa 4 tunnissa.

Kun hiilihydraattiaineenvaihdunta häiriintyy, aivojen toiminta heikkenee.

Lipidiaineenvaihdunnan patologian tärkeimmät ilmenemismuodot ja niiden esiintymisen mahdolliset syyt aineenvaihdunnan eri vaiheissa. Ketonikappaleiden muodostuminen kudoksissa. Ketoasidoosi. Ketonikappaleiden biologinen merkitys.

1 .Rasvojen nauttimisen vaiheessa ruoan kanssa:

A. Runsas rasvainen ruoka HIPODYNAMIAN taustalla johtaa RAVINTOLUOKAN LIIKAVUUDEN kehittymiseen.

B. Riittämätön rasvojen saanti tai niiden puuttuminen johtaa HYPO- ja AVITAMINOOSIIN A, D, E, K. Ihottumaan, verisuoniskleroosiin voi kehittyä. Prostaglandiinien synteesiprosessi on myös häiriintynyt.

C. LIPOTROPIC-aineiden (koliini, seriini, inositoli, B12- ja B6-vitamiinit) riittämätön saanti ravinnosta johtaa rasvakudosten tunkeutumisen kehittymiseen.

2.Ruoansulatusvaiheessa.

A. Kun maksa ja suolet ovat vaurioituneet, veren lipoproteiinien muodostuminen ja kuljetus häiriintyy.

B. Kun maksa ja sappitie on vaurioitunut, ruokarasvojen ruuansulatukseen osallistuvien sappihappojen muodostuminen ja erittyminen häiriintyvät. GSD kehittyy. HYPERKOLESTEROLEMIA todetaan veressä.

C. Jos suolen limakalvo kärsii ja haiman entsyymien tuotanto ja saanti heikkenevät, ulosteen rasvapitoisuus kasvaa. Jos rasvapitoisuus ylittää 50 %, kehittyy steatorrhea. Uloste muuttuu värittömäksi.

D. Useimmiten viime vuosina väestössä on haiman beetasolujen vaurio, joka johtaa diabeteksen kehittymiseen, johon liittyy solujen voimakasta proteiinien ja rasvojen hapettumista. Tällaisten potilaiden veressä havaitaan HYPERKETONEMIA, HYPERKOLESTEROLEMIA. Ketonikappaleet ja kolesteroli syntetisoidaan ACETYL-KOA:sta.

3. Kolesterolin aineenvaihdunnan vaiheessa yleisin sairaus on ATEROSKLEROOSI. Sairaus kehittyy, kun ATHEROGEENISTEN FRAKTIOIDEN pitoisuus kudossolujen ja veren LP:n välillä kasvaa ja HDL-pitoisuus vähenee, jonka tarkoituksena on poistaa kolesteroli kudossoluista maksaan sen myöhempää hapetusta varten. Kaikki lääkkeet, paitsi CHylomicrons, metaboloituvat nopeasti. LDL viipyy verisuonen seinämässä. Ne sisältävät paljon TRIGLYSERIDEjä ja KOLESTEROLIA. LYSOSOME-entsyymit fagosytoivat ja tuhoavat ne kolesterolia lukuun ottamatta. Se kerääntyy soluun suuria määriä. Kolesteroli kertyy solujen väliseen tilaan ja kapseloituu sidekudos. Verisuonissa muodostuu ateroskleroottisia plakkeja.

LUENTO #25

Venäjän terveysministeriön liittovaltion talousarvion korkeakouluopetuslaitos USMU
Biokemian laitos
Tieteenala: Biokemia
LUENTO #25
Vitamiinien biokemia 1
Luennoitsija: Gavrilov I.V.
Tiedekunta: lääketieteellinen ja ehkäisevä,
Kurssi: 2
Jekaterinburg, 2016

Suunnitelma:

1.
2.
3.
4.
5.
Vitamiinien määritelmä
Vitamiiniluokitukset
Vitamiiniaineenvaihdunnan yleiset mekanismit
Vitamiiniaineenvaihdunnan yleinen kaavio
Vesiliukoiset vitamiinit - yksilöllisiä
edustajat

vitamiinit
-
pieni molekyylipaino
Luomu
yhteyksiä
monipuolinen
kemiallinen luonne, kokonaan tai osittain
ihmisille tai eläimille välttämätön,
osallistuvat säätelyyn ja katalysointiin, mutta eivät
käytetään energiassa ja muovissa
tarkoituksiin.

Vitamiinin kaltaiset aineet
korvaamaton tai osittain korvaamaton
aineita, joita voidaan käyttää
muovitarkoituksiin ja energianlähteenä
(koliini, oroottihappo, F-vitamiini, vitamiini
U (metyylimetioniini), inositoli, karnitiini

VITAMIINIEN LUOKITUS

Fysikaalisten ominaisuuksien mukaan:
1. Vesiliukoiset vitamiinit
PP-vitamiini (nikotiinihappo)
B1-vitamiini (tiamiini);
B2-vitamiini (riboflaviini);
B5-vitamiini (pantoteenihappo);
B6-vitamiini (pyridoksiini);
B9-vitamiini, aurinko (foolihappo);
B12-vitamiini (kobalamiini);
H-vitamiini (biotiini);
C-vitamiini (askorbiinihappo);
P-vitamiini (bioflavonoidit);

2. Rasvaliukoiset vitamiinit
A-vitamiini (retinoli);
D-vitamiini (kolekalsiferoli);
E-vitamiini (tokoferoli);
K-vitamiini (fylokinoni).
F-vitamiini (monityydyttymättömien
pitkäketjuiset rasvahapot arakidoni jne.)

VITAMIINIEN LUOKITUS

Aineenvaihduntaominaisuuksien mukaan:
Entsyymivitamiinit (koentsyymit) (B1, B2, PP,
B6, B12, pantoteenihappo, biotiini,
foolihappo);
Hormonovitamiinit (D2, D3, A);
Redox-vitamiinit tai antioksidanttivitamiinit (C, E, A, lipoiinihappo);

Kirjaimellisesti
nimitys
kemiallinen nimi
fysiologinen
Nimi
A-vitamiini
retinoli
antikseroftalminen
B1-vitamiini
B2-vitamiini
tiamiini
riboflaviini
antineuriittinen
Kasvuvitamiini
B3-vitamiini
Pantoteenihappo
antidermatiitti
B6-vitamiini
Bc-vitamiini, B9
B12-vitamiini
pyridoksiini
follasiini
kobalamiini
antidermatiitti
anemiaa estävä
anemiaa estävä
C-vitamiini
Askorbiinihappo
antiskorbaattinen
PP-vitamiini
niasiini
antipellarginen
H-vitamiini
biotiini
Antiseborrooinen
P-vitamiini
rutiini
läpäisevyystekijä
D2-vitamiinia
ergokalsiferoli
antirakiittinen
D3-vitamiini
1,25-yoksikolekalsiferoli
antirakiittinen
E-vitamiinia
tokoferoli
antisteriili
K-vitamiinia
naftokinonit
antihemorraginen

Vitamiinien aineenvaihdunta kehossa (yleiset määräykset)

vesiliukoisia vitamiineja suolistossa
imeytyy aktiivisen kuljetuksen kautta
rasvaliukoinen - misellien koostumuksessa.
vesiliukoisia vitamiineja veressä
kuljetetaan vapaasti tai sisään
monimutkainen proteiinien kanssa, rasvaliukoinen
vitamiinit - lipoproteiinien koostumuksessa ja
kompleksi proteiinien kanssa.
Verestä tulevat vitamiinit pääsevät soluihin
elimiä ja kudoksia.

Vesiliukoinen maksassa ja munuaisissa
vitamiinit muuttuvat koentsyymeiksi.
Jotkut vitamiinit maksassa ja ihossa
muunnetaan aktiivisiksi muodoiksi (D)
Aktiiviset vitamiinimuodot ymmärtävät omansa
biokemialliset ja fysiologiset vaikutukset.
Inaktivoitu ksenobiootteina ja muina
aineenvaihduntatuotteet.
Elimistöstä peräisin olevia vitamiineja ja niiden johdannaisia
erittyy pääasiassa virtsaan ja ulosteisiin.

Yksittäisten vitamiinien tutkimussuunnitelma (vastaus).

1. sisältö sisään elintarvikkeita(2-3 tuotetta
- ei numeroita)
2. kemiallinen rakenne (emäs, reaktiivinen
kykenevät ryhmät)
3. rooli aineenvaihdunnassa (2-3 yhtälöä chem.
reaktiot)
4. kuva hypo- ja hypervitaminoosista (2-3 oireita,
toimintamekanismista johtuvat)
5. päivittäinen tarve, ennaltaehkäisevä ja
terapeuttinen annos (muutama mg tai fraktioita
mg / vrk, = profylaktinen annos, x 10 =
terapeuttinen kerta-annos (päivittäinen).

NIKOTIINIHAPPO - PP-VITAMIINI

COOH
CONH 2
N
N
Nikotiinihappo
Nikotiiniamidi
PP-vitamiini
Fysikaalis-kemialliset ominaisuudet. Liuotetaan huonosti veteen, se on hyvää - emäksiin.
päivittäinen tarve
aikuisille 15-25 mg,
lapsille - 5-20 mg. Kasviperäisistä tuotteista:
tuoreissa sienissä - 6 mg%, kuivatuissa sienissä jopa 60 mg%.
maapähkinöissä (10-16 mg%),
tattarin viljoissa (4 mg%),
hirssi, ohra (2 mg %),
kaurapuurossa ja helmiohrassa sekä riisissä (1,5 mg %)
Punajuurissa - 1,6 mg%,
Perunoissa (1-0,9 mg%) ja keitetyissä 0,5 mg%.
pinaatissa, tomaatissa, kaalissa, ruotsalassa, munakoisossa (0,50,7 mg%).

Eläintuotteista:
maksa (15 mg%),
munuaiset (12-15 mg%),
sydän (6-8 mg%),
liha (5-8 mg%),
kala (3 mg%).
PP-vitamiinia voidaan syntetisoida
tryptofaanista (vähän).

Aineenvaihdunta
FRPF FFn
ATP
FFn
ATP
ADP
Nikotiiniamidi
nikotiiniamidimononukleotidi
YLI+
NADP+
nikotiiniamidimononukleotidi
NAD-pyrofosforylaasi NAD-kinaasi
pyrofosforylaasi

Rooli aineenvaihdunnassa

Pyridiiniriippuvainen koentsyymi (NAD,
NADP) CTK-dehydrogenaasit, glykolyysi,
PFP jne.

Hypovitaminoosi PP - pellagra

"KOLME D"
1. Dermatiitti - ihon tulehdus,
2. Ripuli – löysät ulosteet,
3. Dementia - henkinen
takapajuutta.

Pellagra

B1-VITAMIINI (TIAMIINI)

Cl-
NH2
H2+
C N
N
H3C
CH 3
H2
CCH2OH
N
S
B1-vitamiini (tiamiini)
Fysikaalis-kemialliset ominaisuudet. Vesiliukoinen, hajoaa
lämpökäsittely.
B-vitamiini myrkytön
Aikuisen vuorokausitarve on vähintään 1,4-
2,4 mg.
Hiilihydraattien ylivalta ruoassa lisää tarvetta
organismi vitamiinissa;
rasvat päinvastoin vähentävät tätä tarvetta dramaattisesti.
h
n
a0
minä,
(3
8
2
-
9
4
%
-
n
A
minä
Tiamiinipitoisuus mg% (mg/100g)
X
l
e
b
Ja
h
c
e
Kuiva panimohiiva 5.0, leivinhiiva 2.0
Vehnä (bakteerit) 2.0
Kinkku 0,7
Soija 0,6
Tattari 0,5
Ohra (vilja) 0,4
Vehnä (täysjyvä) 0,4
Sianmaksa, nauta 0,4

Kaura (vilja) 0,4
Kaurapuuro 0.3
Vehnäjauho (82-94 %) 0,3
Ohrarouhe 0,2
Täysruisjauho 0,2
Liha (muu) 0.2
Ruisleipä 0,15
Maissi (täysjyvä) 0,15
Lehmänmaito 0,05
Vehnäleipä hienosta jauhosta 0,03

Aineenvaihdunta
1. Imeytyminen: suolistossa;
2. Kuljetus: vapaassa muodossa;
3. Aktivointi: tiamiinikinaasin ja ATP:n osallistuminen
maksan, munuaisten, aivojen ja sydänlihaksen vitamiinit
B1 muuttuu aktiiviseksi muotoksi - koentsyymiksi
tiamiinipyrofosfaatti (TDF, TPP)
NH2
NH2
N
H3C
H2+
C N
ATP
CH 3
H2
CCH2OH
N
S
B1-vitamiini (tiamiini)
AMF
H3C
Tiaminkinaasi
H2+
C N
N
N
S
CH 3
O
O
H2 H2
C C O P O P OH
O
O
Tiamiinidifosfaatti (TDP)

Biologinen rooli
TPP sisältyy:
p
(PVK -> asetyyli-CoA);
α-ketoglutaraattidevetykompleksi
(a-KG → sukkinyyli-CoA);
transketolaasi PFS
(aldehydin siirto ketosakkaridista aldosakkaridiin)

Mekanismi
TDF ottaa ryhmän substraatista ja siirtää sen lipoiinihappoon
NH2
H2
C N
N
COOH
CO
H3C
N
S
CH 3
O
O
H2 H2
C C O P O P
O
O
vai niin
S
Tiamiinipyrofosfaatti (TDP)
CH 3
NH2
CO2
N
H3C
PYRUVAATTIDEHYDROGENAASI
H2
C N
N
S
CH 3
O
O
H2 H2
C C O P O P
O
O
Lipoiinihappo
SH
HSKoA
CO
CH 3
Lipoiinihappo
SKoA
vai niin
S
S
NOIN
COH
CH 3
Hydroksietyyli-TDF
CH3

Hypovitaminoosi B1 (ota - ota)

Se etenee vallitsevalla tavalla jollakin seuraavista muodoista:
1. kuiva (hermoston häiriöt). polyneuriitti, in
perusteella - rappeuttavat muutokset hermoissa. Alussa
kipu kehittyy pitkin hermorunkoja, sitten
- Ihotuntuma heikkenee ja halvaantuu
(Beri-Berin tauti). On muistin menetys
hallusinaatioita.
2. turvotus (rikkomukset sydän- ja verisuonijärjestelmästä),
ilmeni rytmihäiriöinä, lisääntyi
sydämen koko ja kivun esiintyminen sydämen alueella.
3. sydän (akuutti sydämen vajaatoiminta,
sydäninfarkti).
Merkkejä ovat myös erittymis- ja moottorihäiriöt
maha-suolikanavan toiminnot; mahalaukun happamuuden väheneminen,
ruokahalu, suoliston atonia. Kehittää negatiivista typpeä
saldo.

ota ota

B2-VITAMIINI (RIBOFLAVIINI)
O
H3C
H3C
N
NH
O
N
isoalloksatsiini
N
H H H
H2C C C C CH2OH
OH OH OH
ribitoli
B2-vitamiini (riboflaviini)
Fysikaalis-kemialliset ominaisuudet. kiteitä keltainen väri, hieman liukeneva
vedessä.
Fysiologinen päivittäinen tarve aikuisella
ihmiselle 2-2,5 mg / vrk.
vastasyntyneillä - 0,4-0,6 mg,
lapsille ja nuorille - 0,8-2 mg.

B2-vitamiinin pitoisuus ruoassa
tuotteet mg % (mg/100 g massa)
1. Maksa (naudanliha) 1.5
2. Kananmuna 0.6
3. Vehnä 0,3
4. Maito 0,2
4. Kaali 0.2
6. Porkkana 0,05
Hajoaa ultraviolettivalon vaikutuksesta
säteet. Kun maitoa säilytetään valossa kolme ja puoli
tuntia, jopa 70 % vitamiinista tuhoutuu.
kuumennettaessa se tuhoutuu emäksisessä ympäristössä,
mutta happamassa ympäristössä, kestää korkea
lämpötilassa (290 °C).

Aineenvaihdunta
Imeytyminen: suolistossa;
Kuljetus: vapaassa muodossa;
Aktivointi:
V
limainen
kuori
suolet
menossa
koulutus
koentsyymit FMN ja FAD:
ATP
ADP
ATP
FFn
Riboflaviini
VILLITYS
FMN
Riboflaviinikinaasi FMN-adenylyylitransferaasi

Rooli aineenvaihdunnassa
Koentsyymit FAD ja FMN ovat osa aerobista ja
mukana olevat anaerobiset dehydrogenaasit
redox-reaktiot (reaktiot
oksidatiivinen fosforylaatio, SDH, AA oksidaasi,
ksantionoksidaasi, aldehydioksidaasi jne.).
O
H3C
H3C
N
Sukkinaattifumaraatti
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

HYPOVITAMINOOSI B2

Kehon kasvun pysäyttäminen
Suun limakalvon tulehdus
onteloita (glossiitti - kielen tulehdus), ilmaantuu
pitkäkestoiset parantumattomat halkeamat suun kulmissa,
nasolaabiaalinen laskosdermatiitti.
Silmätulehdus sarveiskalvon vaskularisoitumisen muodossa
kalvot, keratiitti, kaihi.
Ihovaurioita(ihottuma, hiustenlähtö,
ihon kuoriutuminen, eroosio jne.).
yleinen lihasten ja sydämen heikkous
lihaksia.

PANTOTEENIHAPPO (B5-VITAMIINI)
CH3OH
HOH 2C
C
CH
CH 3
C
H
N
H2 H2
C C
COOH
O
B5-vitamiini
valkoinen hieno kiteinen jauhe, liukenee veteen.
Lähteet. Kasvien ja mikro-organismien syntetisoima
löytyy monista eläin- ja kasvituotteista
alkuperä (muna, maksa, liha, kala, maito, hiiva,
perunat, porkkanat, vehnä, omenat). Ihmisen suolistossa pantoteenihappoa tuotetaan pieniä määriä suolistossa
sauva.

Imeytyminen: suolistossa;
Kuljetus: vapaassa muodossa;
Aktivointi: pantoteenihaposta soluissa
syntetisoidaan koentsyymejä: 4-fosfantoteiini ja
HSCoA.
CH3OH
H H2 H2
HOH 2C C CH C N C C COOH
CH 3
O
Pantoteenihappo
ATP
ADP
pantoteiinikinaasi
CH3OH
H2
H H2 H2
H2O3PO C C CH C N C C COOH
CH 3
O
4-fosfopantoteiini

Rooli aineenvaihdunnassa
4-fosfopantoteiini - koentsyymi
palmitoyylisyntaasi.
HS-CoA
mukana
c: radikaalit reaktioissa
1. siirto
asyyli
yleinen katabolian reitti,
2. rasvahappojen aktivointi,
3. kolesterolin ja ketoaineiden synteesi,
4. asetyyliglukosamiinien synteesi,
5. vieraiden aineiden neutralointi maksassa

HYPOVITAMINOOSI B 3

Dermatiitti, limakalvovauriot,
dystrofiset muutokset.
Hermoston vaurioituminen
(neuriitti, halvaus).
Muutokset sydämessä ja munuaisissa.
Hiusten depigmentaatio.
Kasvun pysähtyminen.
Ruokahaluttomuus ja laihtuminen.

B6-VITAMIINI (PYRIDOKSIINI,
PYRIDOKSAALI, PYRIDOKSAMINI)
Jakauma: Maksa, munuaiset,
liha, leipä, herneet, pavut,
peruna.
Imeytyminen: suolistossa
Kuljetus: vapaassa muodossa;
Aktivointi:
pyridoksalkinaasin vaikutuksesta
muunnetaan koentsyymeiksi
pyridoksaalifosfaatti ja
pyridoksamiinifosfaatti.1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kaura 3.3
Vehnä 3.3
Leivinhiiva 2.0
Lehmänmaito 1.5
Makrilli 1.03
Maksa 0,64
Pähkinät (hasselpähkinät) 0,59
Porkkana 0,53
Soijapavut 0,38
Peruna 0,33
Banaanit 0,29
kananmuna 0,12

päivittäinen tarve

aikuinen - 3-4 mg,
vastasyntynyt
- 0,3 - 0,5 mg,
lapset ja nuoret - 0,6 - 1,5 mg.

CHO
HO
H3C
CHO
CH2OH
ATP
ADP
pyridoksalkinaasi
N
Pyridoksaali
B6-vitamiini
HO
H3C
H2
COPO 3H2
N
Pyridoksaalifosfaatti
koentsyymi

Rooli aineenvaihdunnassa
(aminohappojen vaihto, aminoryhmien siirto)
Pyridoksaalientsyymeillä on keskeinen rooli
rooli AK-vaihdossa:
1. katalysoivat transaminaatioreaktioita ja
aminohappojen dekarboksylaatio,
2. osallistua tiettyihin reaktioihin
yksittäisten AA:iden aineenvaihdunta: seriini,
treoniinia, tryptofaania, rikkiä sisältävää
aminohappoja,
3. hemisynteesissä.

B6-koentsyymi

1.
2.
3.
4.
5.
aminohappoisomeraasi. Hyödyntäminen kehossa
D-aminohapot
Aminohappodekarboksylaasit. koulutus
biogeeniset amiinit
Monoamiinioksidaasi. Diaminooksidaasi
(histaminaasit). Biogeenisten aineiden hapettuminen (inaktivoituminen).
amiinit
Aminotransferaasin aminohapot. katabolismi ja
aminohappojen synteesi
Jodityrosiinien ja jodotyroniinien aminotransferaasit.
Jodityroniinien (hormonien) biosynteesi kilpirauhasessa
rautaa ja niiden kataboliaa. Aminotransferaasi yaminobutyraatti. GABA:n neutralointi
glykogeenifosforylaasi. Glykogenolyysi

Hypovitaminoosi B6

Dermatiitti, limakalvovauriot
Homokystinuria
Tryptofaanin aineenvaihduntahäiriöt
kouristukset

BIOTIINI (H-VITAMIINI)
Sisältö ruoassa
hainmaksa sian- ja naudanlihaa
härän maksa, munuaiset ja sydän, muna
keltuainen, pavut, riisilese,
vehnäjauho kukkakaali.

Rooli aineenvaihdunnassa
suorittaa koentsyymitoiminnon karboksylaasin koostumuksessa:
CO2:n aktiivisen muodon muodostuminen:
O
O
CO2 + ATP
H N
ADP + Fn
NH
H N
N
H2 H2 H2 H2
C C C C COOH
S
CO2 aktivointi
COOH
H2 H2 H2 H2
C C C C COOH
S

Rooli aineenvaihdunnassa

1. käytetään malonyyli-CoA:n muodostukseen asetyyli-CoA:sta;
2.puriinirenkaan synteesissä;
3. PVC-karboksylaatiossa
4.rasvahappojen, proteiinien ja proteiinien synteesissä
puriininukleotidit.

Hypovitaminoosi vit. H

dermatiitti
talirauhasten eritteet
hiustenlähtö
kynsivauriot
lihaskipu
väsymys
uneliaisuus
masennus
anemia

Foolihappo

vai niin
N
N
H2N
N
O
H2
C
H
N
C
H
C
H2
C
H2
C
COOH
COOH
N
2-amino-4-hydroksi-6-metyylipteriini
H
N
PABC
Glutamaatti
Vitamiinit: foolihappo (folaatti, B9-vitamiini, Bc-vitamiini, M-vitamiini)
Vaaleankeltaiset hygroskooppiset kiteet,
hajoaa 250 °C:ssa, hieman liukeneva
vedessä (0,001 %).

Normi: 200-400 mcg / vrk (raskaana olevat naiset 800 mcg / vrk)
Syntetisoi foolihappoa
mikro-organismit, alemmat ja korkeammat kasvit
Lähteet foolihappo
1. ruoka (paljon vihreitä vihanneksia
lehtiä, joissakin
sitrushedelmissä, palkokasveissa, leivässä
täysjyväjauhoista,
hiiva, maksa).
2. suoliston mikrofloora (huono).
Huoneenlämmössä säilytetyt tuoreet lehtivihannekset voivat
menettää jopa 70 % folaattia 3 päivässä
Kypsennyksen aikana jopa 95 % folaatista tuhoutuu.

Foolihapon aktivointi, aineenvaihdunta ja erittyminen

Ruoansulatuskanava
Sidonta
Foolihappo + Castle-tekijä
Foolihappo + veren proteiinit
Imu: 12 pohjukaissuoli
vai niin
Maksa
O
N
N
H2N
Veri
5-20 mcg/litra
N
H2
C
H
N
C
H
N
H
C
H2
C
H2
C
COOH
COOH
N
2-amino-4-hydroksi-6-metyylipteriini
2NADPH2
PABC
Glutamaatti
Foolihappo
Dehydrofolaattireduktaasi
2NADP+
vai niin
2/3 maksassa
N
N
H2N
H
N
N
H
HH
2
C C
CH
O
H
N
H
C
H
N
H
C
H2
C
H2
C
COOH
COOH
Tetrahydrofoolihappo (THFA)
1 % kokonaistarjonnasta / päivä
Virtsa
1/3 kangasta

THFC:n rooli

Osallistuu:
aminohappoaineenvaihdunnassa
(seriini
glysiini, homokysteiini
metioniini),
nukleiinihappojen synteesissä (puriini
emäkset, tymidyylihappo),
punasolujen muodostumisessa
useiden hermoston komponenttien muodostumisessa
kudosfoolihappo
alentaa homokysteiinin määrää veressä

1. yhden hiilen fragmentit on kiinnitetty THPA:han
2. THPA:ssa yhden hiilen fragmentit muuntuvat keskenään
3. THPA:n yhden hiilen fragmentteja käytetään synteesiin:
H
metioniini
Homokysteiini
Metioniinisyntaasi
3
TMF
DUMF
H
Ser
H
R1 N
5
N R2
10
H2
C
gli
R1 N
5
1
Puriinit
NADH2 NAD+
N R2
10
CH 3
R1 N
5
2
H
N R2
10
N5-metyyli-THPA
N5N10-metyleeni-THPA
THFC
+
NADP
5,10-metyleeniTHFA-reduktaasi
Serinoksimetyylitransferaasi
2
H N
CH
R1 N
5
NH3
H
N R2
10
N5-formimino-THPA
2
H
C
R1 N
5
Puriinit
NADPH2
H2O
N R2
10
N5N10-metylenyyli-THPA
H+
2
HOHC
R1 N
5
N R2
10
N10-formyyli-THPA

THPA:n rooli DNA-synteesissä
DNA
Puriinit

Foolihappohypovitaminoosi
Foolihapon puute johtaa:
Megaloblastinen anemia
Sikiön hermoputken viat.

Hyperhomokysteinemian kehittyminen
1. Homokysteiinillä on voimakas myrkyllisyys
vaikutus soluun: johtaa vaurioihin ja
endoteelisolujen aktivointi
verisuonten limakalvo), mikä edistää
tromboosin, ateroskleroosin kehittyminen.
2. Hyperhomokysteinemia liittyy sellaisiin
synnytyspatologia:
varhainen raskauden menetys,
varhainen gestoosin alkaminen,
istukan irtoaminen,
kohdunsisäinen kasvun hidastuminen.

Metioniinin puutteeseen
Mukana on metioniinin puutos
vakavia aineenvaihduntahäiriöitä
ensisijaisesti lipidiaineenvaihduntaa ja
aiheuttaa vakavia vammoja
maksa, erityisesti sen rasvainen
soluttautuminen.

B12-VITAMIINI (KOBALAMIINI)
Imeytyminen: Intrinsic Factor Castle - proteiini -
gastromukoproteiini, syntetisoitu parietaalisesti
mahan solut. Ruoansulatuskanavassa Castle-tekijä
yhdistyy B12-vitamiinin kanssa Ca2+:n kanssa,
suojaa sitä tuholta ja tarjoaa
imeytyminen ohutsuolessa.
Kuljetus: B12 pääsee vereen yhdessä
proteiinit transkobalamiinit I ja II,
(I) toimii B12-varastona, koska
Hän
liittyy vahvimmin vitamiiniin.
Aktivointi. B12-vitamiini tuottaa 2
koentsyymi: metyylikobalamiini sytoplasmassa ja
deoksiadenosyylikobalamiini mitokondrioissa.

päivittäinen tarve

aikuiset 2-4 mcg,
vastasyntyneillä - 0,3-0,5 mcg,
lapsilla ja nuorilla - 1,5-3,0 mikrog.
Pitoisuus elintarvikkeissa µg %
1 sianmaksa 26
2 porsaan munuaista 15
3 Kala 2.0
4 lammas 2
5 Kananmuna 1.1
6 Sianliha 2
7 Naudanliha 2
8 Makrilli 6
9 Juusto 1.1
10 Täysmaito 0,4

Rooli aineenvaihdunnassa

aineenvaihduntareaktioiden koentsyymi
alkyyliryhmien (-CH2-, -CH3) siirto;
homokysteiinin metylaatio
Metyylikobalamiini on mukana: koulutuksessa
metioniini homokysteiinistä ja
yhden hiilen fragmenttien muunnoksia
synteesiin tarvittavan THPA:n koostumus
nukleotidit.
Deoksiadenosyylikobalamiini osallistuu:
parittoman luvun rasvahappojen aineenvaihdunta
hiiliatomit ja AA haarautuneena
hiilivetyketju.

B12-vitamiinin osallistuminen aineenvaihduntaan
järjestys B12-vitamiinin muuntamiseksi koentsyymiksi:
syanokobalamiini oksikobalamiini deoksiadenosyylikobalamiini
1. H:n vaihtaminen -COOH-, -NH2-, -OH-ryhmiin
2. Ribonukleotidien talteenotto in
deoksiribonukleotidit
3. Transmetylaatioreaktiot

KELLO 12
Foolihappo ------ THFA ------
nukleiinihapposynteesi

Avitaminoosi ja hypovitaminoosi
Endogeeninen
Gastrogeeninen
Eksogeeninen
Enterogeeninen
Ilmiöitä: pahanlaatuinen makrosyytti,
megaloblastinen anemia;
Keskushermoston häiriöt (köysirata
myeloosi);
mahalaukun pH
(gastroenterokoliitti -
"kiillotettu kieli")

Ensimmäinen maininta taudista (kakke, beriberi), joka tunnetaan nykyään tiamiinin puutteen ilmentymänä, löytyy muinaisista lääketieteellisistä kirjoituksista, jotka ovat tulleet meille Kiinasta, Intiasta ja Japanista. 1800-luvun lopulla useita tämän patologian muotoja erotettiin jo kliinisesti, mutta vain Takaki (1887) liitti taudin siihen, mitä hän silloin uskoi typpeä sisältävien aineiden puutteeksi ruokavaliosta. Tarkempi käsitys oli hollantilainen lääkäri S. Eijkman (1893-1896), joka löysi riisileseistä ja eräistä palkokasveista silloin tuntemattomia tekijöitä, jotka estivät beriberin kehittymisen tai paransivat. Näiden aineiden puhdistuksen suoritti sitten Funk (1924), joka ehdotti ensin itse termiä "vitamiini", ja joukko muita tutkijoita. Luonnollisista lähteistä uutettu vaikuttava aine luonnehdittiin vasta vuonna 1932 yleisellä empiirisellä kaavalla, ja sitten vuonna 1936 Williams et al. syntetisoivat sen menestyksekkäästi. Jo vuonna 1932 ehdotettiin vitamiinin roolia yhdessä spesifisessä aineenvaihduntaprosessissa, palorypälehapon dekarboksylaatiossa, mutta vasta vuonna 1937 tuli tunnetuksi vitamiinin koentsyymimuoto, tiamiinidifosfaatti (TDP). TDP:n koentsymaattisia toimintoja alfa-ketohappojen dekarboksylaatiojärjestelmässä on pitkään pidetty lähes ainoana biokemiallisena mekanismina vitamiinin biologisen aktiivisuuden toteuttamiseksi, mutta jo vuonna 1953 entsyymien joukko, joka riippuu läsnäolosta TDP:n määrä lisääntyi transketolaasin ja suhteellisen äskettäin spesifisen gammahydroksidekarboksylaasi-alfa-ketoglutaarihapon ansiosta. Ei ole mitään syytä uskoa, että vitamiinin jatkotutkimuksen mahdollisuus on kulunut loppuun edellä mainitulla, sillä eläinkokeet, klinikalla vitamiinin terapeuttisen käytön aikana saadut tiedot, vitamiinin tunnettua neuro- ja kardiotropismia kuvaavien tosiasioiden analysointi. tiamiini, osoittavat epäilemättä joidenkin spesifisempien yhteyksien olemassaolon vitamiinin muihin biokemiallisiin ja fysiologisiin mekanismeihin.

B1-vitamiinin kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet

Tiamiinia tai 4-metyyli-5-beeta-hydroksietyyli-N-(2-metyyli-4-amino-5-metyylipyrimidyyli)tiatsoliumia saadaan synteettisesti, tavallisesti hydrokloridi- tai hydrobromidisuolan muodossa.

Tiamiinikloridi (M-337.27) kiteytyy vedessä värittömien monokliinisten neulojen muodossa, sulaa 233-234°:ssa (hajoaa). Neutraalissa väliaineessa sen absorptiospektrillä on kaksi maksimia - 235 ja 267 nm, ja pH:ssa 6,5 ​​yksi - 245-247 nm. Vitamiini liukenee hyvin veteen ja etikkahappoon, jonkin verran huonommin etyyli- ja metyylialkoholeihin ja liukenematon kloroformiin, eetteriin, bentseeniin ja asetoniin. Vesiliuoksista tiamiini voidaan saostaa fosfovolframi- tai pikriinihapolla. Alkalisessa ympäristössä tiamiini käy läpi lukuisia muutoksia, jotka lisätyn hapettimen luonteesta riippuen voivat johtaa tiamiinidisulfidin tai tiokromin muodostumiseen.

Happamassa ympäristössä vitamiini hajoaa vain pitkäaikaisessa kuumennuksessa, jolloin muodostuu 5-hydroksimetyylipyrimidiiniä, muurahaishappoa, 5-aminometyylipyrimidiiniä, vitamiinin tiatsolikomponenttia ja 3-asetyyli-3-merkapto-1-propanolia. Emäksisessä väliaineessa vitamiinin hajoamistuotteista tunnistettiin tiotiamiinia, rikkivetyä, pyrimidodiatsepiinia jne. Saatiin myös sulfaattia ja vitamiinimononitraattia. Tunnetaan tiamiinisuolat naftaleenisulfoni-, aryylisulfoni-, setyylirikkihapon kanssa ja esterit etikka-, propioni-, voi-, bentsoe- ja muiden happojen kanssa.

Erityisen tärkeitä ovat tiamiiniesterit fosforihapon kanssa, erityisesti TDP, joka on vitamiinin koentsyymimuoto. Tiamiinin homologeja saatiin myös erilaisilla substituutioilla toisessa (etyyli-, butyyli-, hydroksimetyyli-, hydroksietyyli-, fenyyli-, hydroksifenyyli-, bentsyyli-, tioalkyyli-), neljännessä (oksitiamiini) ja kuudennessa (metyyli-, etyyli) pyrimidiinin hiiliatomit aminoryhmän metylaatio, tiatsolirenkaan substituutio pyridiinillä (pyritiamiini), imidatsoli tai oksatsoli, tiatsolin viidennen hiilen substituenttien modifikaatiot (metyyli-, hydroksimetyyli-, etyyli-, kloorietyyli-, hydroksipropyyli- jne. .). Erillinen suuri ryhmä vitamiiniyhdisteitä ovat S-alkyyli- ja disulfidijohdannaiset. Jälkimmäisistä tiamiinipropyylidisulfidi (TPDS) on saanut suurimman levinneen vitamiinivalmisteena.

B1-vitamiinin määritysmenetelmät

Puhtaissa vesiliuoksissa tiamiinin kvantifiointi suoritetaan helpoimmin absorbanssilla 273 nm:ssä, mikä vastaa vitamiinin spektrin isosbestistä pistettä, vaikka jotkut kirjoittajat työskentelevät mieluummin 245 nm:n alueella, jossa ekstinktiomuutokset ovat huomattavin. Fosfaattipuskurissa pH-arvossa 7,3 tiamiini antaa jopa 1 μg/ml konsentraationa selkeän vetypolarografisen katalyyttisen aallon, ja emäksisessä väliaineessa se muodostaa anodiaallon johtuen tioltiamiinin vuorovaikutuksesta elohopean kanssa ja merkaptidin muodostumisesta. . Molempia polarografisia ominaisuuksia voidaan käyttää vitamiinin kvantifiointiin. Jos on tarpeen tutkia erilaisia ​​vitamiinijohdannaisia, on turvauduttava niiden alustavaan erotukseen elektroforeesilla tai kromatografialla.

Menestynein yleinen periaate vitamiinin kolorimetriseen määritykseen on sen reaktio erilaisten diatsoyhdisteiden kanssa, joista diatsotoitu p-aminoasetofenoni antaa parhaat tulokset. Saatu kirkkaanvärinen yhdiste uutetaan helposti vesifaasista orgaaniseen liuottimeen, jossa se alistetaan helposti kvantitatiiviseen fotometriaan. Fosfaattipuskurissa pH 6,8 tiamiini on myös kuumennettaessa vuorovaikutuksessa ninhydriinin kanssa, jolloin saadaan vitamiinipitoisuuteen verrannollinen keltainen väri alueella 20-200 μg.

Yleisimpiä ovat erilaiset vitamiinin fluorimetrisen määrityksen muunnelmat, jotka perustuvat tiamiinin hapettumiseen tiokromiksi emäksisessä väliaineessa. Testimateriaalin alustava puhdistus epäpuhtauksista, jotka häiritsevät myöhempää fluorometriaa, saadaan aikaan keittämällä näytteitä lyhytaikaisesti laimeilla mineraalihapoilla, poistamalla epäpuhtaudet uuttamalla butyyli- tai amyylialkoholeilla tai eristämällä vitamiini sopivilla adsorbenteilla. Kuten japanilaisten kirjoittajien tutkimukset ovat osoittaneet, kaliumferrisyanidin sijasta on edullista käyttää hapettimena syaanibromidia, joka antaa suuremman tiokromisaannon ja vähentää muiden määritystä häiritsevien yhdisteiden muodostumista. Tiamiinin tyydyttävään määritykseen tarvitaan 100-200 mg kudosta tai 5-10 ml verta. Koska kudoksissa esiintyvän vitamiinin pääasiallinen muoto on TDP tai tiamiinin proteiinoituneet disulfidijohdannaiset, testinäytteiden esikäsittely (heikko happohydrolyysi, fosfataasi, pelkistävät aineet) on aina tarpeen vapaan tiamiinin vapauttamiseksi, koska muut vitamiinimuodot eivät muodosta tiokromia, sitten uutettavissa fluorimetriaa varten orgaanisessa liuottimessa.

Vitamiinin koentsyymimuodon kvantitatiivinen määritys suoritetaan yhdistämällä testiliuoksen sisältämä TDP ystävällisen apokarboksylaasin kanssa. Molemmissa tapauksissa tapahtuu magnesium- ja pyruvaatti-ionien läsnä ollessa ketohapon spesifinen dekarboksylaatio, ja vapautuneen hiilidioksidin määrä (Warburg-laitteistossa) on verrannollinen näytteeseen lisätyn TDP:n määrään (0,02-1 μg). Ensimmäisessä reaktiossa muodostuneen asetaldehydin entsymaattiseen määritykseen perustuvan menetelmän herkkyys (0,005-0,06 µg TDP) on vielä suurempi. Alkoholidehydrogenaasin lisääminen apokarboksylaasin ja spesifisen substraatin kanssa inkubointiväliaineeseen mahdollistaa reaktion erittäin nopeasti (5-7 minuuttia) tallentamisen muuttamalla liuoksen ekstinktiota 340 nm:ssä NADH2:ta vastaavalla alueella.

Muut tiamiinifosfaatit määritetään kvantitatiivisesti niiden elektroforeettisen tai kromatografisen erotuksen, myöhemmän eluoinnin, defosforyloinnin fosfataaseilla ja tiokromin fluorimetrian jälkeen, joka on saatu hapettamalla alkalisessa väliaineessa. Tiamiinin mikrobiologiset määritysmenetelmät perustuvat sopivien vitamiinin puutteelle herkkien mikro-organismiviljelmien valintaan. Tarkimmat ja toistettavissa olevat tulokset saadaan käyttämällä Lactobacillus fermenti-36:ta näihin tarkoituksiin.

B1-vitamiinin jakautuminen luonnossa

Tuote	Tiamiinipitoisuus µg %	Tuote	Tiamiinipitoisuus µg %
Vehnä	0,45	tomaatit	0,06
Ruis	0,41	Naudanlihaa	0,10
Herneet	0,72	Lampaanliha	0,17
Pavut	0,54	Porsaan	0,25
kaurapuuro	0,50	Vasikanliha	0,23
Tattari	0,51	Kinkku	0,96
Mannasuurimot	0,10	kanat	0,15
Riisi kiillotettu	0	kananmunat	0,16
Pasta	jalanjäljet	Tuore kala	0,08
Vehnäjauho	0,2-0,45	lehmänmaitoa	0,05
ruisjauho	0,33	Hedelmät ovat erilaisia	0,02-0,08
vehnäleipä	0,10-0,20	Kuivattu panimohiiva	5,0
ruisleipä	0,17	saksanpähkinät	0,48
Peruna	0,09	maapähkinöitä	0,84
valkokaali	0,08

Tiamiinia on kaikkialla ja sitä löytyy erilaisista villieläinten edustajista. Yleensä sen määrä kasveissa ja mikro-organismeissa saavuttaa paljon korkeammat arvot kuin eläimissä. Lisäksi ensimmäisessä tapauksessa vitamiini esitetään pääasiassa vapaassa muodossa ja toisessa - fosforyloidussa muodossa. Tiamiinipitoisuus peruselintarvikkeissa vaihtelee melko laajalla vaihteluvälillä riippuen raaka-aineiden hankintapaikasta ja -tavasta, puolivalmiiden tuotteiden teknologisen käsittelyn luonteesta jne., mikä itsessään tuhoaa merkittävästi tiamiinia. Keskimäärin voidaan ajatella, että tavanomainen ruoanlaitto tuhoaa noin 30 % vitamiinista. Tietyt prosessointityypit (korkea lämpötila, korkea paine ja suurten glukoosimäärien läsnäolo) tuhoavat jopa 70-90 % vitamiinista, ja tuotteiden säilöntä käsittelemällä niitä sulfiitilla voi inaktivoida vitamiinin kokonaan. Viljoissa ja muiden kasvien siemenissä tiamiinia, kuten useimpia vesiliukoisia vitamiineja, sisältyy kuoreen ja alkioon. Kasvisraaka-aineiden käsittelyyn (leseiden poistamiseen) liittyy aina tuloksena olevan tuotteen vitamiinitason jyrkkä lasku. Esimerkiksi kiillotettu riisi ei sisällä vitamiinia ollenkaan.

Tiamiinin aineenvaihdunta kehossa

Vitamiini tulee ruoan mukana vapaana, esteröitynä ja osittain sidottu muoto. Ruoansulatusentsyymien vaikutuksesta se muuttuu lähes kvantitatiivisesti vapaaksi tiamiiniksi, joka imeytyy ohutsuolesta. Merkittävä osa verenkiertoon pääsevästä tiamiinista fosforyloituu nopeasti maksassa, osa vapaana tiamiinina päätyy yleiseen verenkiertoon ja jakautuu muihin kudoksiin ja osa vapautuu taas ruoansulatuskanavaan sapen ja sapen mukana. ruuansulatusrauhasten eritteet, mikä mahdollistaa vitamiinin jatkuvan kierrätyksen ja asteittaisen, tasaisen assimiloitumisen sen kudoksissa. Munuaiset erittävät aktiivisesti vitamiinia virtsaan. Aikuisella erittyy 100-600 mikrogrammaa tiamiinia päivässä. Lisättyjen vitamiinimäärien lisääminen ruoan kanssa tai parenteraalisesti lisää vitamiinin erittymistä virtsaan, mutta annoksen kasvaessa suhteellisuus häviää vähitellen. Virtsassa alkaa tiamiinin ohella ilmaantua sen hajoamistuotteita lisääntyvässä määrin, mikä, kun vitamiinia lisätään yli 10 mg henkilöä kohti, voi olla jopa 40-50% alkuperäisestä annoksesta. Leimatulla tiamiinilla tehdyt kokeet osoittivat, että muuttumattoman vitamiinin ohella virtsasta löytyy tietty määrä tiokromia, TDS:ää, pyrimidiiniä, tialoosikomponentteja ja erilaisia ​​hiiltä ja rikkiä sisältäviä fragmentteja, mukaan lukien leimattuja sulfaatteja.

Siten tiamiinin tuhoutuminen eläinten ja ihmisten kudoksissa tapahtuu melko intensiivisesti, mutta yritykset havaita eläinkudoksissa entsyymejä, jotka tuhoavat spesifisesti tiamiinia, eivät ole vielä tuottaneet vakuuttavia tuloksia.

Tiamiinin kokonaispitoisuus koko ihmiskehossa, normaalisti vitamiinilla varustettuna, on noin 30 mg ja kokoveressä 3-16 μg%, ja muissa kudoksissa se on paljon korkeampi: sydämessä - 360, maksassa - 220, aivoissa - 160, keuhkoissa - 150, munuaisissa - 280, lihaksissa - 120, lisämunuaisissa - 160, mahassa - 56, ohutsuolessa - 55, paksusuolessa - 100, munasarjassa - 61, kiveksissä - 820, ihossa - 52 mcg%. Veriplasmassa on pääosin vapaata tiamiinia (0,1 - 0,6 μg%) ja erytrosyyteissä (2,1 μg / 1011 solua) ja leukosyyteissä (340 μg / 1011 solua) - fosforyloitunut. Lähes puolet vitamiinista on lihaksissa, 40 % sisäelimissä ja 15-20 % maksassa. Kudostiamiinin pääasiallinen määrä on TDP, vaikka iho ja luustolihakset sisältävät melko paljon vitamiinidisulfideja.

Normaalisti vapaa tiamiini määrittyy helposti suolistosta ja munuaisista, mikä voi johtua myös puhtaasti metodologisen järjestyksen puutteista, koska näillä kudoksilla on poikkeuksellisen korkea fosfataasiaktiivisuus, ja aineiston tutkimukseen ottamisen ajankohtana tapahtuu osittainen defosforylaatio. vitamiiniestereitä voi jo esiintyä. Toisaalta näillä samoilla mekanismeilla voi olla rooli vitamiinin poistamisessa verestä virtsaan tai ulosteisiin. Vitamiinin määrä ihmisen ulosteessa on noin 0,4-1 μg, eikä se käytännössä riipu vitamiinin biosynteesistä suolen mikroflooran toimesta.

S35-tiamiinilla tehdyt kokeet antavat jonkinlaisen käsityksen vitamiinin kudosvarantojen vaihdon dynamiikasta. Tiamiinin uusiutumista tapahtuu eri kudoksissa eri nopeuksilla ja käytännössä täydellinen vaihto ei-radioaktiivisesta vitamiinista radioaktiiviseksi (tuotetaan päivittäin) suoritetaan kokeen 8. päivään mennessä vain maksassa, munuaisissa, pernassa ja luustolihaksissa. Sydämessä, haimassa ja aivokudoksessa tämä prosessi ei lopu määrättyyn aikaan. Nämä tiedot osoittavat, että kudoksissa löydetyn vitamiinin määrä on monta kertaa suurempi kuin taso, joka tarvitaan spesifisten TDP-entsyymijärjestelmien tuottamiseen. Ilmeisesti merkittäviä määriä vitamiinia on kudoksissa, erityisesti sydämessä ja maksassa, sen johdannaisten muodossa, jotka suorittavat joitain muita ei-koentsymaattisia toimintoja.

Tiamiinin laskeutumisen mekanismit kehossa

Vitamiinin kiinnittyminen kudoksiin liittyy pääasiassa TDP:n muodostumiseen, joka muodostaa vähintään 80-90 % kaikesta kehossa olevasta tiamiinista. Tietty epävarmuus tässä asiassa liittyy havaitsemiseen yhdessä TDP:n kanssa, erityisesti lyhyin väliajoin vitamiinin, muiden TF:iden ja sekoitettujen tiamiinidisulfidien annon jälkeen. Tietyissä olosuhteissa 10 - 30 % vitamiinista voi edustaa TMF:ää ja TTP:tä. Lisäksi TTP muuttuu helposti TDP:ksi biologisen materiaalin käsittelyn aikana ennen tutkimusta. Kuten muutkin fosforyloidut koentsyymit, TDP kiinnittyy proteiineihin pyrofosfaattiosan avulla. Vitamiinimolekyylin muilla osilla on kuitenkin yhtä aktiivinen rooli tässä.

Tiamiinifosfaattien (tf) muodostuminen

Tiamiinin fosforylaatioreaktio tapahtuu ATP:n vaikutuksesta yleisen yhtälön mukaisesti: tiamiini + ATP-> TDP + AMP.

Tämän reaktion säännönmukaisuudet vahvistettiin osittain puhdistetulla tiamiinikinaasivalmisteella maksan homogenaatin liukoisesta fraktiosta. Optimaalinen pH TDP:n muodostumiselle tällä entsyymivalmisteella oli välillä 6,8-6,9. AMP ja ADP estivät tiamiinin fosforylaatiota. AMP:n läsnä ollessa muodostui vain jälkiä, ja ADP:n läsnäollessa muodostui hyvin pieniä määriä TDP:tä. Jos väliaineeseen lisättiin TMF:ää tiamiinin sijasta, TDP:n muodostuminen estyi. Noin 600 kertaa puhdistettua tiamykinaasivalmistetta käytettiin vitamiinin fosforylaation mekanismin tutkimiseen käyttämällä leimattua gamma-P32-ATP:tä. Kävi ilmi, että tiamiini saa koko pyrofosfaattiryhmän ATP:ltä.

Hiivasta ja eläinkudoksista eristetyn tiamiinikinaasin tutkimusta koskevissa töissä havaittiin, että mangaani-, magnesium- ja koboltti-ionit aktivoituivat, kun taas kalsium, nikkeli, rubidium ja rauta eivät estäneet entsyymiä monilla pitoisuuksilla. Samat teokset osoittavat tiamiinin fosforylaation mahdollisuuden muiden nukleotiditrifosfaattien (GTP, ITP, UTP jne.) kustannuksella ja että pääreaktiotuote on TDP ja pieni määrä TMP:tä. P32-ATP:n käyttö, kuten aikaisempien tekijöiden tutkimuksissa, vahvisti mekanismin, jolla pyrofosfaattiryhmä siirtyy suoraan tiamiiniin.

In vitro saatuja tuloksia ei kuitenkaan ole täysin vahvistettu kehon tiamiinin fosforylaatiotutkimuksessa ja mitokondrioilla tehdyissä kokeissa. Toisaalta, tiamiinin suonensisäisen annon jälkeen, fosforileimattua TDP:tä ja TTP:tä, mutta ei TMF:ää, löydettiin eläinten verestä 30-60 minuutin kuluttua; pyroforylaation mekanismi vahvistettiin. Toisaalta TMF:n suonensisäisen annon jälkeen veren kokarboksylaasi- ja transketolaasiaktiivisuus lisääntyi nopeammin kuin vapaan tiamiinin antamisen jälkeen. Jotkut mikro-organismit muodostavat TDP:tä helpommin TMF:stä kuin vapaasta vitamiinista, ja aiemmin maksassa löydettyä tiamiinikinaasia ei löydy munuaisten mitokondrioista, joissa tiamiinin fosforylaatio etenee eri tavalla. Vitamiinifosforylaatiomekanismi, jossa on mukana vain ATP, ei aina sovi yksinkertaiseen pyrofosfaattiryhmän siirtosuunnitelmaan kokonaisuutena, jo pelkästään siksi, että TDP:n ohella muita TF:itä, mukaan lukien jopa T-polyfosfaatteja, löytyy merkittäviä määriä biologista materiaalia.

Useat tutkimukset käsittelivät kysymystä tiamiinin fosforylaatiosta vastuussa olevien järjestelmien lokalisoinnista. Tunti tiamiinin antamisen jälkeen maksaa 33-40 % vitamiinista kerääntyen sen erilaiset fosforiesterit. Leimatun vitamiinin fosforylaatio tapahtuu eri elimissä alenevassa aktiivisuusjärjestyksessä: maksassa, munuaisissa, sydämessä, kiveksissä, aivoissa. Tässä tapauksessa tiamiinin fosforihappoesterien radioaktiivisuus laskee sarjassa: TTP, TDP, TMF. Tiamiinin fosforylaatio on aktiivista mitokondrioissa, mikrosomeissa ja hyaloplasmassa.

Yllä olevista tosiseikoista ei ole vaikea päätellä, että vitamiinien esteröintiprosessien yleisen intensiteetin kehossa tai yksittäisissä kudoksissa tulisi suurelta osin korreloida ATP:tä toimittavien prosessien aktiivisuuden kanssa. Ensimmäiset kokeelliset havainnot tässä suhteessa, jotka suoritettiin maksahomogenaateilla tai verisoluelementeillä, vahvistettiin myöhemmin täysin. Kaikki hengityksen ja glykolyysin estäjät tai yhdisteet, jotka kilpailevat T:n kanssa ATP:stä, pyrkivät alentamaan TDP-tasoa veressä ja kudoksissa.

Yksittäisten ryhmien rooli tiamiinimolekyylissä sen sitoutumisessa kudoksiin

Tähän mennessä on syntetisoitu suuri määrä uusia tiamiinijohdannaisia ​​(sekadisulfideja, O-bentsoyylijohdannaisia ​​jne.), jotka on otettu laajalti käyttöön lääketieteellisessä ja ennaltaehkäisevässä käytännössä. Uusien vitamiinivalmisteiden edut paljastettiin pääsääntöisesti puhtaasti empiirisesti, koska meillä ei toistaiseksi ole riittävästi tietoa tiamiinin assimilaation molekyylimekanismeista, sen vuorovaikutuksen luonteesta spesifisten (entsyymien) ja epäspesifisten ( kuljettaa vitamiinia) proteiineja. Tarvetta tarkkoihin esityksiin tässä asiassa määräävät myös tiamiiniantivitamiinien (amprol, klooritiamiini, deoksitiamiini) käytön laajat mahdollisuudet terapeuttisiin tarkoituksiin (katso alla).

Työtä uusien tiamiinijohdannaisten synteesiin, joilla on ennalta määrätyt fysikaalis-kemialliset ominaisuudet ja jotka määrittävät mahdollisuuden kohdennettuun vaikutukseen kehon aineenvaihduntaprosesseihin, ei voida ajatella ilman erityisiä ideoita yksittäisten vitamiiniatomiryhmien ja sen johdannaisten roolista tällä alueella. Pyrofosfaattiradikaalin merkitys TDP:n spesifiselle proteidisaatiolle vastaavien entsyymien koostumuksessa on jo todettu edellä. On ilmestynyt suuri määrä tietoja, jotka osoittavat tiamiinin osallistumisen muihin reaktioihin, joilla ei ole mitään tekemistä vitamiinin koentsyymitoimintojen kanssa. Voidaan olettaa, että tiamiinimolekyylin aktiivisten ryhmien monimuotoisuus vastaa erityisiä esiheidisaation muotoja, joissa jotkin ovat estyneet ja muut vastaavan toiminnon kannalta tärkeät vitamiinimolekyylin osat avautuvat samanaikaisesti. Todellakin, ensimmäinen proteiinoitumistyyppi (pyrofosfaattiradikaalin kautta) vastaa koentsyymitoimintoa ja jättää tiatsolin toisen hiilen ja pyrimidiinikomponentin aminoryhmän vapaaksi substraatin ulottuville. Toisaalta on selvää, että vitamiinin osallistuminen redox-reaktioihin tai uutulisi yhdistää siten, että suljetaan pois mahdollisuus sen samanaikaiseen toimimiseen koentsyyminä, koska ensimmäisessä tapauksessa depolarisaatio ja vitamiinin avaaminen. tiatsolirengas on välttämätön, ja toisessa - fosforyloidun hydroksietyyliradikaalin vapaa asema. Koska 80-90 % kudoksissa olevasta tiamiinista vapautuu vain happaman ja entsymaattisen hydrolyysin aikana, voidaan olettaa, että kaikki vitamiinin sitoutuneet muodot ovat proteidoituneessa, eli proteiineihin assosioituneessa tilassa.

On helppo saada käsitys tiamiinimolekyylin yksittäisten osien merkityksestä tässä prosessissa määrittämällä rikkileimatun (S35) vitamiinin ja joidenkin sen johdannaisten kudosten sitoutumisaste, joista puuttuu tiettyjä aktiivisia keskuksia. esimerkiksi aminoryhmä - oksitiamiini (oksi-T), aminoryhmä ja hydroksietyyliradikaali - kloorioksitiamiini (XOT), kvaternäärinen typpi tiatsolisyklissä - tetrahydrotiamiini (TT). Käsittelemättä esitetyn kysymyksen yksityiskohtia voidaan riittävällä varmuudella todeta, että ainakin yhden vitamiinimolekyylin kohdan rakenteelliset muutokset rikkovat rajusti (katso taulukko) sen kudosten sitoutumisen ehtoja: 24 tunnin kuluttua kaikki lisätyt leimatut tiamiinit johdannaiset sitoutuvat huonommin kuin vitamiinit.

Tämä tosiasia itsessään osoittaa, että ei yksi tai kaksi, vaan ilmeisesti useat ryhmät näyttelevät roolia tiamiinin vuorovaikutuksessa proteiinien kanssa.

Tiamiinidifosfaatin koentsyymitoiminnot

Tunnetaan huomattava määrä erilaisia ​​TDP:n katalysoimia reaktioita. Ne kaikki voidaan kuitenkin pelkistää useisiin tyypillisiin vaihtoehtoihin: alfa-ketohappojen yksinkertainen ja oksidatiivinen dekarboksylaatio, asyloiinin kondensaatio, ketosakkaridien fosforoklastinen pilkkominen. Näihin reaktioihin osallistuvat entsyymijärjestelmät ilmeisesti yhdistyvät toimintansa perusperiaatteissa; vain prosessin ensimmäisissä vaiheissa esiintyvän "aktiivisen aldehydifragmentin" myöhempi kohtalo on erilainen. Alfa-ketohappojen transformaatioiden tutkimukset mahdollistivat sekä TDP:tä sisältävän dehydrogenaasin polyentsymaattisen kompleksin dekarboksyloivan fragmentin roolin että kaikkien muiden siihen liittyvien reaktioiden sekvenssin ymmärtämisen.

Transketolaasi (TK) -järjestelmässä "aktiivista aldehydi" -fragmenttia edustaa ilmeisesti glykoliradikaali, joka siirtyy vastaavista lähteistä (ksyluloosi-5-fosfaatti, fruktoosi-6-fosfaatti, hydroksipyruvaatti jne.) erilaisiin vastaanottajiin (riboosi) -5-fosfaatti, erytroosi-4-fosfaatti, glukoosi-6-fosfaatti). Fosfoketolaasireaktiossa "aktiivinen glykoli"-radikaali muuttuu suoraan asetyylifosfaatiksi.

Merkittävää edistystä TDP:n katalyyttisen vaikutuksen mekanismin selvittämisessä saavutettiin kahdessa pääsuunnassa suoritettujen tutkimusten tuloksena: ei-entsymaattisten mallijärjestelmien luominen ja erilaisten tiamiinianalogien tai -antagonistien tuominen entsymaattisiin järjestelmiin. Ensimmäistä tapaa käyttämällä pystyttiin osoittamaan, että B1-vitamiini, jopa fosforyloimattomassa muodossaan, kykenee tietyissä olosuhteissa proteiinin puuttuessa katalysoimaan dekarboksylaatioreaktioita, asetonin muodostumista ja dismutaatiota. diasetyylistä. Erilaiset koeversiot, joissa TDP:n koentsymaattista aktiivisuutta verrattiin vitamiinin antimetaboliittien aktiivisuuteen tai tutkittiin lisäämällä Reinecken suolaa, bromiasetaattia, parakloorielohopeabentsoaattia ja muita yhdisteitä, osoittivat, että katalyyttisesti tärkeimmät ryhmät tiamiinimolekyylissä ovat : rikki, kvaternäärinen typpitiatsolirengas, aminoryhmä pyrimidiinirenkaan asemassa 4, tiatsolin toinen hiiliatomi (2-C-Tz), metyleenisilta. Jotkut aktiiviset keskukset (rikki, typpi, metyleenisilta) ovat välttämättömiä vain tietyn rakenteen ylläpitämiseksi ja sopivan elektronitiheyden luomiseksi tiatsolin toisessa hiiliatomissa (2-C-Tz), joka on tärkein katalyyttinen keskus. Toistaiseksi kiistanalaisia ​​ja epävarmoja ovat ajatukset pyrimidiinikomponentin aminoryhmän merkityksestä.

Tiatsolin toisen hiilen arvo

Tiatsoliumsuolojen katalyyttiset ominaisuudet esitettiin ensimmäistä kertaa käyttämällä esimerkkinä bentsoiinikondensaatiota. Sitten havaittiin, että normaaleissa, lähellä fysiologisissa olosuhteissa protoni irtoaa helposti 2-C-Tz:stä ja tiamiinista muodostuu kaksoisioni, jolle oli helppo olettaa vuorovaikutuksen mekanismeja alfa-keton kanssa. happojen ja välituoteyhdisteen hydroksietyylitiamiinin (OET) muodostuminen, joka vastaa "aktiivisen asetaldehydin" käsitettä.

Synteettiset huumeet Mikrobien kasvutekijöiksi testatun SP:n teho oli 80 % verrattuna vitamiiniin. WE:n muodostuminen luonnollisena aineenvaihduntatuotteena on osoitettu joillekin mikro-organismeille. Ajatukset 2-C-Tz:n ratkaisevasta roolista koentsyymitoimintojen toteuttamisessa osoittautuivat varsin hedelmällisiksi, sillä suhteellisen lyhyessä ajassa eristettiin myös joitakin TDP-johdannaisia, jotka vastaavat muita tunnettuja entsymaattisten reaktioiden välituotteita: dihydroksietyyliä. -THD ("aktiivinen glykolialdehydi" transketolaasi- ja fosfoketolaasireaktioissa), alfa-hydroksi-gamma-karboksi-propyyli-TDF ("aktiivinen meripihkahapposemialdehydi") ja hydroksimetyyli-TDF, jolla on rooli glyoksylaatin vaihdossa ja aktiivisten formyyliradikaalien muodostuminen.

Pyrimidiinikomponentin merkitys

Pienetkin substituutiot tiamiinin aminopyrimidiinikomponentissa vähentävät jyrkästi uusien yhdisteiden vitamiiniaktiivisuutta. Tässä suhteessa on jo pitkään kiinnitetty erityistä huomiota aminoryhmään, jonka korvaaminen hydroksiryhmällä aiheuttaa tunnetun vitamiinin antimetaboliitin oksi-T muodostumisen, joka difosfaatiksi fosforyloituessaan voi tukahduttaa molempien PD:n aktiivisuuden. ja TC. Koentsyymiaktiivisuuden menetys havaitaan myös tapauksessa pienet muutokset aminoryhmän rakenne (metylaatio) tai sen yksinkertainen poistaminen TDP:stä.

Tiamiinin tai sen johdannaisten katalyyttisen aktiivisuuden tutkimusta malli- ja entsyymijärjestelmissä koskevan laajan kokeellisen aineiston kriittinen katsaus pakottaa kiinnittämään uutta huomiota tiettyihin katalyytin rakenteen ja sen mukana vaihtavien substraattien ominaisuuksiin.

Tällainen koentsyymille ja substraateille yhteinen ominaisuus on tarkasteltavien reaktioiden tiukka riippuvuus samanaikaisesti kahdesta aktiivisesta keskuksesta - substraatista ja ilmeisesti katalyytistä. Todellakin, kaikki TDP:n katalysoimiin reaktioihin osallistuvat substraatit voidaan helposti pelkistää pohjimmiltaan yhtenäiseksi tyypiksi, jonka ominaisuus on vierekkäiset karbonyyli- ja hydroksyyliryhmät naapurihiiliatomeissa. Vain tällaisten hiiliatomien välillä tapahtuu sidoksen katkeaminen (tiaminolyysi) TDF:n osallistuessa. Tässä tapauksessa sama fragmentti tulee aina "aktiiviseksi", joka kykenee erilaisiin kondensaatioihin, ja toisesta - "passiivisesta", lopulliseksi metaboliitiksi. reaktio. Tietty karbonyyli- ja hydroksyyliryhmien järjestely on ehdottoman välttämätön katalyyttisen mekanismin toteuttamiseksi.

Tiamiinin ja joidenkin sen johdannaisten ei-koentsymaattinen aktiivisuus

Pääreaktioiden, joissa TDP:llä on katalyyttinen rooli, mekanismin selvittämisen ohella on olemassa lukuisia tietoja muiden ei-koentsymaattisten tiamiinijohdannaisten korkeasta biologisesta aktiivisuudesta. Kaksi tutkimussuuntaa on selvästi noussut esiin: vitamiinin eri fosforiestereiden mahdollinen osallistuminen energiarikkaiden fosfaattiryhmien aktiiviseen siirtoon (TDP:n anhydridisidos on makroerginen) ja tiamiinin mahdollisuus puuttua redox-reaktioihin. Koska edellä mainittujen prosessien säätelyyn osallistuvia spesifisiä tiamiinia sisältäviä entsyymijärjestelmiä ei tunneta, vitamiinin tällä aineenvaihdunta-alueella havaittuja vaikutuksia voidaan pitää sen epäspesifisten toimintojen ilmentymänä.

Tiamiinifosfaatit (tf)

Kehityksen jälkeen käytettävissä olevia menetelmiä TDP:n saamiseksi sitä alettiin testata laajasti erilaisissa sairauksissa kliinisissä olosuhteissa. Suonensisäinen 100-500 mg TDP:n antaminen diabeettisessa asidoosissa lisäsi glukoosista muodostuvan pyruvaatin määrää. Samanlainen vaikutus havaittiin diabeteksessa ATP:n tai fosfokreatiinin annon jälkeen. Lihaksissa väsymyksen ja levon aikana TDP:n hajoaminen ja uudelleensynteesi tapahtuu suunnilleen samojen kuvioiden mukaisesti, jotka tunnetaan ATP:lle ja fosfokreatiinille. Muutokset olivat ominaisia ​​levon aikana, jolloin TDP:n määrä ylitti alkutason ennen väsyttävää työtä. Syitä TDP:n lisääntyneeseen hajoamiseen lihasten supistumisen aikana voidaan tuskin selittää TDP:n tunnettujen koentsyymitoimintojen näkökulmasta. On todettu, että suurten TDP-annosten antaminen eläimille muutaman tunnin kuluttua lisää merkittävästi (joskus 2 kertaa) labiilien fosforiyhdisteiden pitoisuutta kudoksissa.

Vapaa tiamiini ja sen johdannaiset

Vitamiiniantimetaboliittien, oksi-T:n ja PT:n, antaminen eläimille aiheuttaa erilaisen aineenvaihdunnan ja fysiologisten toimintojen häiriökuvion, mikä mahdollisti oletuksen, että tiamiinilla voi olla useita erilaisia ​​tai jopa itsenäisiä toimintoja. Ero näiden antimetaboliittien välillä kemiallisesta näkökulmasta on vähennetty sulkemalla pois tiolidisulfidimuunnokset PT:ssä ja trisyklinen tiokromi (Tx) -tyyppi oksi-T:ssä. Tiamiinin katalyyttisen vaikutuksen mahdollisuus aineenvaihdunnan redox-reaktioiden tasolla on jo pitkään myöntänyt ja kritisoinut eri kirjoittajia. Vitamiinin erilainen saatavuus vaikuttaakin voimakkaasti useiden oksidatiivisten entsyymien toimintaan tai glutationin pelkistettyjen muotojen pitoisuuteen veressä. Vitamiinilla on antioksidanttisia ominaisuuksia suhteessa askorbiinihappoon, pyridoksiiniin ja se on helposti vuorovaikutuksessa polyfenolien hydroksiryhmien kanssa. Dihydro-T hapetetaan osittain tiamiiniksi hiiva- ja soluttomilla uutteilla, kiteisillä peroksidaasin, tyrosinaasin valmisteilla ja ei-entsymaattisesti vuorovaikutuksessa kiteisen ubikinonin, plastokinonin, menadionin kanssa.

Tioli-disulfidimuunnokset

TDS:tä löydettiin eläinkudoksesta, virtsasta, vitamiinilla perfusoidusta maksasta virtaavasta verestä, hiivasta jne. TDS:n vuorovaikutuksen helppous kysteiinin ja glutationin kanssa johti olettamukselle, että vitamiini tiolin muodossa on suoraan mukana kehon redox-reaktioissa. On myös osoitettu, että emäksisessä ympäristössä ja biologisissa systeemeissä vitamiini reagoi helposti erilaisten tioliyhdisteiden kanssa muodostaen parillisia disulfideja. Kun tiamiini on vuorovaikutuksessa hydrokinonin, rutiinin ja katekiinien kanssa, se muuttuu TDS:ksi. Tällä reaktiolla voi olla erityinen rooli kinonien palautuvassa muuttumisessa difenoleiksi, esimerkiksi melanogeneesissä yhdessä tyrosiinin melaniiniksi muuntamisen vaiheista.

Tiamiinin osallistuminen aineenvaihduntaan

Alfa-ketohappojen dekarboksylaatio mikro-organismeissa etenee ilman konjugoitua hapettumista, ja tälle toiminnalle tyypillinen entsyymi karboksylaasi hajottaa pyruvaatin hiilidioksidiksi ja asetaldehydiksi.

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

Sama entsyymi osallistuu muiden samalla tavalla rakennettujen ketohappojen vaihtoon ja voi katalysoida syntyneiden aldehydien kondensaatiota vastaaviksi asyloineiksi. Alfa-ketohappojen ei-oksidatiivisia transformaatioita tapahtuu tietyissä olosuhteissa myös eläinkudoksissa. Mutta eläinkudoksille tärkein tyypillinen tapa muuttaa alfa-ketohappoja on niiden oksidatiivinen dekarboksylaatio. Tämä prosessi koskee useita yhdisteitä (pyruvaatti, ketoglutaraatti, glyoksylaatti, gamma-hydroksi-alfa-ketoglutaraatti) ja liittyy useisiin spesifisiin entsyymeihin.

1. Pyruviinihappodehydrogenaasi (PD) suorittaa pyruvaatin (PA) dekarboksyloinnin ja hapettumisen välivaiheiden kautta, jotka voidaan tiivistää yleisellä yhtälöllä:

CH3-CO-COOH + CoA + YLI CH3-CO-CoA + CO2 + OVERH2.

Siten reaktio ohjaa hiilihydraattien aerobista hapetusprosessia ja sillä on avainasema hiilihydraattien muuntamisessa lipideiksi ja glukoosin kataboliassa sitruunahappokierron kautta. Entsyymi on erittäin herkkä tiamiinin puutteelle koko kehossa, ja siksi beriberiin ja hypovitaminoosiin B1 liittyy yleensä PA:n hajoamisprosessin estyminen ja vastaava ketohapon kertyminen vereen ja virtsaan. Jälkimmäistä seikkaa käytetään laajalti tiamiinin puutteen biokemiallisena indikaattorina. PD-reaktiolla on myös suuri merkitys tietyn tasapainon ylläpitämisessä aminohappoaineenvaihdunnassa, koska PC on osallisena monissa transaminaatioreaktioissa, joiden seurauksena se muuttuu aminohappo-alaniiniksi.

2. Alfa-ketoglutaarihappodehydrogenaasi (AGD) toimintansa pääsekvenssissä ja reaktiossa mukana olevissa kofaktoreissa ei eroa PD:stä. Itse entsyymi on kuitenkin rakennettu suuremmista proteiinialayksiköistä, ja siinä oleva TDP on tiukemmin sitoutunut dekarboksyloivaan fragmenttiin kuin analogiseen proteiiniin PD:ssä. Tämä seikka itsessään selittää suurelta osin entsyymin korkean vastustuskyvyn tiamiinin puutteelle kehossa ja korostaa CHD:n katalysoiman reaktion merkitystä elintärkeille prosesseille. Itse asiassa entsyymi, joka on osa sykloforaasijärjestelmää, osallistuu alfa-ketoglutaarihapon (KGA) oksidatiiviseen muuntamiseen sukkinyyli-CoA:ksi.

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

CHD:n kontrolloima CHC:n taso on tärkeä myös sitruunahapposyklin jatkuvan yhteyden toteuttamiseksi proteiiniaineenvaihdunnan kanssa, erityisesti transaminaatio- ja aminointireaktioissa, jotka johtavat glutamiinihapon muodostumiseen.

3. Gamma-hydroksi-alfa-ketoglutaarihappodehydrogenaasi löydettiin vuonna 1963. Tätä yhdistettä muodostuu kudoksissa huomattavia määriä hydroksiproliinista tai PA:sta ja glyoksylaatista. Oksidatiivisen dekarboksylaation jälkeen gamma-hydroksi-alfa-CHC muuttuu omenahapoksi, joka on yksi sitruunahapposyklin välituotesubstraateista. Tiamiinin puutteessa entsyymi menettää nopeasti aktiivisuutensa, ja näissä olosuhteissa havaittu PA:n hidas metabolia edistää gamma-hydroksi-alfa-CHC:n liiallista muodostumista. Jälkimmäinen yhdiste, kuten kävi ilmi, on voimakas kilpaileva akonitaasin, isositraattidehydrogenaasin ja alfa-CHC-dehydrogenaasin, ts. kolmen sitruunahapposyklin entsyymin, estäjä kerralla. Tämä seikka selittää varsin hyvin aiemmin ristiriitaiselta tuntuneen tosiasian, kun CHD:n määrä B1-avitaminoosissa pysyy lähes normaalina sitruunahappokierron selvän eston kanssa.

4. Glyoksyylihapon oksidatiivinen dekarboksylaatio aktiivisen formyylitähteen muodostuksella, jota voidaan ilmeisesti käyttää laajasti vastaavissa vaihtoreaktioissa, esimerkiksi nukleiinihappojen typpipitoisten emästen synteesissä.

5. Ketosakkaridien, erityisesti ksyluloosi-5-fosfaatin, fosforoklastinen pilkkominen joissakin mikro-organismeissa suoritetaan TDP:tä sisältävällä fosfoketolaasientsyymillä.

Ksyluloosi-5-fosfaatti + H3PO4 --> fosfoglyseraldehydi + asetyylifosfaatti.

Tunnettujen spesifisten vetyakseptoreiden puuttuminen tämän entsyymin koostumuksesta viittaa siihen, että reaktion aikana muodostunut DOETD käy läpi molekyylinsisäisen hapettumisen, jolloin muodostuu asetyylijäännös välittömästi TDP:lle, minkä jälkeen valmis asetyyli poistetaan koentsyymistä fosforin mukana. happoa. Koska reaktio etenee samalla tavalla fruktoosi-6-fosfaatin kanssa, oletetaan, että mikro-organismeilla on erityinen "fosfoketolaasi"-shuntti, joka transaldolaasin, transketolaasin, isomeraasin ja pentoosifosfaattien epimeraasin, aldolaasin kanssa. ja fruktoosidifosfataasi, tarjoaa lyhennetyn fruktoosin assimilaatioreitin, jolloin muodostuu 3 ATP- ja asetaattimolekyyliä.

Fruktoosi-6-fosfaatti + 2H3PO4 --> 3-asetyylifosfaatti.

Fosfoketolaasin kaltaisia ​​entsyymejä, jotka katalysoivat asetyylifosfaatin muodostumista pyruvaatista, on myös löydetty tietyntyyppisistä mikro-organismeista.

6. Transketolaasi katalysoi reaktioita, joissa glykolialdehydiradikaali siirtyy ketosakkarideista aldosakkarideihin. Tyypillinen ja ehkä tärkein esimerkki tällaisesta on ksyluloosi-5-fosfaatin vuorovaikutus riboosi-5-fosfaatin tai erytroosi-4-fosfaatin kanssa pentoosikierrossa. Transketolaasin osallistuessa tapahtuu glukoosi-monofosfaattihapetusshuntin toimintaan liittyviä reaktioita, joissa pentoosifosfaatteja muodostuu ei-oksidatiivisesti heksoosifosfaateista tai pentoosifosfaattien assimilaatioreaktioista. Ilmeisesti tällä tavalla prosessit, joissa elimistö saa pentoosifosfaatteja (nukleotidien, nukleiinihappojen synteesi) ja NADPH2:ta, joka on tärkein vedyn toimittaja useimmissa pelkistävissä biosynteesissä (rasvahapot, kolesteroli, hormonit jne.), ovat läheistä sukua transketolaasille. Sama transketolaasireaktio toimii yhtenä fotosynteesiprosessien välivaiheista riippuen ribuloosi-1,5-difosfaatin jatkuvasta regeneraatiosta. On mielenkiintoista huomata, että DOETDP, joka ilmestyy transketolaasireaktion aikana, osoittautui yhdisteeksi, joka hapettuu glykolyyli-CoA:ksi alfa-ketohappodehydrogenaasijärjestelmässä. Tällä tavalla voi syntyä glykolihappojäännös, jota sitten käytetään N-glykolyyli-neuramiinihapon ja muiden glykoliyhdisteiden synteesissä.

Antitiamiinitekijät

• vitamiinien antimetaboliitit
• aineet, jotka inaktivoivat vitamiinia eri tavoin olemalla suoraan vuorovaikutuksessa sen kanssa.

Ensimmäinen ryhmä kattaa joukon keinotekoisesti saatuja tiamiinianalogeja, joissa on erilaisia ​​kemiallisia modifikaatioita sen molekyylin rakenteeseen. Kiinnostus tällaisiin yhdisteisiin selittyy sillä, että jotkut niistä osoittautuivat tehokkaiksi alkueläinlääkkeiksi, kun taas toiset aiheuttavat muutoksia eläinten kehossa, jotka ovat kiinnostavia ihmisten yksittäisten aineenvaihduntahäiriöiden korjaamiseksi.

Toiseen ryhmään kuuluvat entsyymit, jotka tuhoavat spesifisesti vitamiinia (tiaminaasit), ja hyvin erilaisia ​​luonnollisia yhdisteitä (lämpöstabiilit antivitamiinitekijät), jotka inaktivoivat tiamiinia. Toisen tyypin antivitamiinit toimivat joissakin tapauksissa patogeneettisinä tekijöinä hypo- ja avitaminoositilojen kehittymisessä ihmisillä tai eläimillä, ja niillä on mahdollisesti tietty rooli tiamiinin vaikutuksen luonnollisina säätelijöinä. Asian tarkastelu tässä suhteessa vaikuttaa järkevältä, koska vitamiinin ylimäärä elimistössä johtaa selkeisiin aineenvaihduntahäiriöihin, ja joihinkin ihmisten sairauksiin liittyy tiamiinin kerääntyminen paitsi vereen myös sisäelimet.

Tiamiinin antimetaboliitit

Pyrimidiini- ja tiatsolikomponenttien merkitystä entsymaattisissa reaktioissa ja hydroksietyyliradikaalin roolia TDP:n kiinnittymisessä kudoksissa tai osallistumisessa uon käsitelty yksityiskohtaisesti edellä. Kaikki kolme lueteltua ryhmää osoittautuivat sellaisiksi vitamiinimolekyylin osiksi, joiden modifikaatiot muuttavat dramaattisesti koko yhdisteen biologisia ominaisuuksia. Modifioidun tiatsolirakenteen omaavista johdannaisista eniten on tutkittu analogia, jossa tiatsoli on substituoitu pyridiinillä, PT:tä. Tämän yhdisteen antivitamiiniominaisuuksia hermokudoksen suhteen voidaan parantaa noin 10 kertaa, jos pyrimidiinin 2"-metyyliryhmä korvataan samanaikaisesti etyyli-butyyli-T:llä. Tutkijat päätyivät antimetaboliittien tuotantoon modifioidulla 5-hydroksietyyliradikaalilla kiertoradalla. Aluksi saatiin 1-(4-amino-2-p-propyyli-5-pyrimidinyyli)-2-pikoliinikloridia tai amprolia, joka osoittautui erittäin tehokkaaksi kokkidioosilääkkeeksi. Sitten kävi ilmi, että sen terapeuttinen vaikutus johtuu tiamiinin assimilaation (todennäköisimmin fosforylaation) rikkomisesta alkueläimissä. Tämän jälkeen saaduista vitamiinijohdannaisista, joista puuttui hydroksyyli 5-etyyliradikaalissa, tuli uusi antimetaboliittien ryhmä, joka tuotettiin teollisessa mittakaavassa lääketieteellisiin tarkoituksiin.

Luonnolliset antivitamiinitekijät

Tiaminaasi. Oireet, jotka muistuttavat beriberin paralyyttistä muotoa ja ilmaantuvat ketuille, jotka ruokkivat pääasiassa raakaa karppia, kuvattiin ensimmäisen kerran vuonna 1936. Pian selvitettiin, että eläinten taudin syy oli tiamiinin puutos, joka aiheutui karpin sisäelimissä esiintymisestä. ja muut joidenkin meren kalojen, nilviäisten, kasvien ja mikro-organismien kudokset, jotka sisältävät entsyymiä, joka tuhoaa spesifisesti tiamiinia - tiaminaasi. Myöhemmin alettiin erottaa kaksi entsyymin muotoa: tiaminaasi I, joka pilkkoo vitamiinin korvaamalla samanaikaisesti tiatsoli jollain typpipitoisella emäksellä, ja tiaminaasi II, joka tuhoaa vitamiinin hydrolyyttisesti pyrimidiini- ja tiatsolikomponenteiksi. Tiaminaasin toista muotoa on toistaiseksi löydetty vain mikro-organismeista (Bac. aneurinolyticus), mutta jälkimmäiset ovat usein syynä ihmisillä kroonisena hypovitaminoosina B1 esiintyvälle tiaminaasitaudille.

Kaloista ja monista kasveista, erityisesti saniaisista, on löydetty lämpöstabiileja tekijöitä, jotka inaktivoivat tiamiinia. Usein nämä tekijät liittyvät tiaminaasiin. Tiedetään, että karpin sisäpuolelta tuleva lämpöstabiili tekijä tuhoaa vitamiinin, kuten tiaminaasi, ja se on itsessään hemiininen aine, ja saniaisen sisältämä tekijä on 3,4-dihydroksikanelihappo, joka muodostaa inaktiivisia komplekseja tiamiinin kanssa.

Sekä tiamiinin antimetaboliitteja että luonnollisia antivitamiinitekijöitä käytetään laajalti B1-beriberin kokeellisessa lisääntymisessä eläimillä, ja joitain niistä (amprol, klooritiamiini) käytetään lääkevalmisteina eläinlääketieteessä.

Tiamiinin tarve ja menetelmät kehon B1-vitamiinin saatavuuden määrittämiseksi

Vaikeudet ihmisten tai eläinten tiamiinin tarpeen määrittämisessä johtuvat pääasiassa siitä, että näitä tarkoituksia varten on mahdotonta suorittaa asianmukaisia ​​tasapainokokeita, koska merkittävä osa kehoon tulevasta vitamiinista käy läpi lukuisia muunnoksia, jotka ovat vielä huonosti ymmärrettyjä. Tältä osin ainoa kriteeri, joka on ruokavalion vitamiiniarvon hallinta, ovat epäsuorat indikaattorit, jotka määritetään ihmisen virtsan ja veren tai jopa eläinten kudosten analyysillä. Suurin osa tiamiinivaatimuksia koskevista neuvoista perustuu arviointiin yleiskunto tutkittiin: hypovitaminoosin kliinisten oireiden puuttuminen, tietyntyyppisten funktionaalisten puutteiden poistaminen lisäämällä vitamiinia jne. Venäjän väestölle, ottaen huomioon yksilöllisten vaihteluiden mukautukset, normi 0,6 mg tiamiinia 1000 kaloria kohti päivittäisestä ruokavaliosta suositellaan. Tätä annosta on pidettävä kaikimpana, kun otetaan huomioon ihmisen vitamiinitarve keskimääräisten ilmastovyöhykkeiden olosuhteissa ja keskimääräinen fyysinen aktiivisuus. Tietyissä rajoissa tämän lähestymistavan mukaisten ruokavalioiden ammatilliset ominaisuudet (kalorien lisääminen) tarjotaan useita erilaisia ​​​​tuotteita päivässä kulutetussa ruoassa. On kuitenkin muistettava, että rasvojen ylivalta ruokavaliossa (4 kertaa tavallista verrattuna) vähentää tiamiinin tarvetta noin 15-20 % ja liiallinen hiilihydraattien saanti päinvastoin lisää vitamiinin kulutusta.

Tiedetään, että tiamiinin tarve suhteessa ruoan kaloripitoisuuteen kasvaa fyysisen ja neuropsyykkisen stressin myötä, raskauden ja imetyksen aikana, kun keho altistuu tietylle kemikaalille (lääkkeet, teollisuusmyrkyt) tai fysikaaliselle (jäähdytys, ylikuumeneminen, tärinä) jne.) tekijöitä sekä monissa tartunta- ja somaattisissa sairauksissa. Siten tiamiinin tarve KaukoPohjolan olosuhteissa on 30-50% suurempi. Kehon ikääntyessä, kun vitamiinin imeytymis- ja interstitiaalinen assimilaatioolosuhteet heikkenevät huomattavasti, tarpeen laskentaa tulisi lisätä 25-50% suhteessa ruoan kaloripitoisuuteen. Dramaattisesti (1,5-2,5 kertaa) vitamiinin kulutus lisääntyy kuumaliikkeiden työntekijöiden ja nykyaikaisen nopean ilmailun lentohenkilöstön keskuudessa. Endogeenisten tekijöiden (raskaus, imetys) aiheuttamassa fysiologisessa stressissä tiamiinin tarve kasvaa 20-40%. Monissa myrkytyksissä ja sairauksissa suositellaan tiamiinin päivittäistä antoa fysiologista tarvetta moninkertaisina annoksina (10-50 mg). On epätodennäköistä, että jälkimmäisissä tapauksissa puhutaan annetun yhdisteen erityisestä vitamiinivaikutuksesta, koska tietyillä tiamiinin ominaisuuksilla kemiallisena yhdisteenä voi olla tässä tapauksessa erityinen rooli.

Eri väestöryhmien päivittäinen tiamiinitarve kaupungeissa, joissa julkiset palvelut ovat kehittyneet
(Kaupungeissa ja kylissä, joissa julkiset palvelut ovat vähemmän kehittyneet, tarve kasvaa noin 8-15 prosenttia
työvoimaintensiteetin mukaan

		Tiamiinin tarve mikrogrammoina
ryhmät	Ikä vuosina	miehet		Naiset
		normaaleissa olosuhteissa		normaaleissa olosuhteissa	ylimääräisellä fyysisellä aktiivisuudella
Ensimmäinen	18 - 40	1,7	1,9	1,4	1,6
	40 - 60	1,6	1,7	1,3	1,4
Toinen	18 - 40	1,8	2,0	1,5	1,7
	40 - 60	1,7	1,8	1,4	1,5
Kolmas	18 - 40	1,9	2,1	1,5	1,8
	40 - 60	1,7	1,9	1,6	1,6
Neljäs	18 - 40	2,2	2,4	2,0	2,0
	40 - 60	2,0	2,2	1,7	1,8
Nuoret	14 - 17	1,9
Tytöt	14 - 17			1,7
Vanhukset	60 - 70	1,4	1,5	1,2	1,3
vanha	70	1,3		1,1
Lapset (ei sukupuolijakoa)
Lapset	0,5 - 1,0	0,5
Lapset	1 - 1,5	0,8
Lapset	1,5 - 2	0,9
Lapset	3 - 4	1,1
Lapset	5 - 6	1,2
Lapset	7 - 10	1,4
Lapset	11 - 13	1,7

Kokeen yleisimmin käytetyille laboratorioeläimille voit keskittyä seuraaviin tiamiinivaatimuksiin: kyyhkyselle - 0,125 mg / 100 g rehua, koiralle - 0,027-0,075 mg, hiirelle - 5-10 mcg, rotalle - 20-60 mcg, kissalle - 50 mcg per 100 g päivässä.

Siten ratkaiseva kriteeri kehon saamiselle tiamiinilla on vitamiinin puutteen olemassaolon tai puuttumisen määrittämisen luotettavuus koehenkilöillä. Tärkeitä indikaattoreita sekä itse vitamiinin määrittäminen, tässä tapauksessa ovat metaboliitit (alfa-ketohapot), joiden vaihto riippuu TDP:tä sisältävistä entsyymeistä tai itse entsyymeistä (dehydrogenaasit, transketolaasi). Ottaen huomioon kliinisten ja kokeellisten tutkimusten erityispiirteet, tarkastellaan lyhyesti lueteltujen indikaattoreiden arvoa sovellettaessa tiettyihin olosuhteisiin ja analysoitavan materiaalin luonnetta.

Virtsan analyysi

Kuten jo todettiin, ihmisillä vitamiinipitoisuus päivittäisessä virtsassa on alle 100 μg, minkä useimmat kirjoittajat hyväksyvät todisteeksi tiamiinin puutteesta. Kuitenkin, kun vitamiinia otetaan normaalisti ruoan kanssa, sen erittyminen virtsaan riippuu myös lääkehoidon luonteesta (jos puhumme potilaasta) ja munuaisten erittymistoiminnan tilasta. Tietyt lääkkeet voivat vähentää dramaattisesti, kun taas toiset lisäävät vitamiinin erittymistä. Tiamiinin lisääntynyttä erittymistä ei aina voida pitää todisteena vitamiinikyllästymisestä, koska syynä voi olla munuaisten putkimaisen laitteen reabsorptiomekanismien rikkominen tai vitamiinin riittämätön laskeutuminen sen fosforylaatioprosessien rikkomisen vuoksi. Toisaalta sairaiden virtsan tiamiinin alhainen pitoisuus ei välttämättä johdu sen puutteesta, vaan seurausta osittaisesta ravinnonsaannin rajoittamisesta, joka sisältää vastaavasti pienemmän määrän vitamiinia. Tästä syystä saadakseen lisäinformaatio tiamiinin interstitiaalisen aineenvaihdunnan tilasta, menetelmä virtsan tutkimiseksi parenteraalisen kuormituksen jälkeen on melko yleinen. On kätevää suorittaa kolminkertainen kuormitus, joka perustuu annokseen 0,5 mg vitamiinia 1 kg potilaan painoa kohden pyöristämällä paino kymmeniin kiloihin.

Kaikki tiamiinin määritysmenetelmät on tarkistettava niiden avulla saatujen arvojen toistettavuuden suhteen, kun potilaiden virtsassa on lääkkeitä. Tiedetään esimerkiksi, että salisylaatit, kiniini ja muut valmisteet voivat aiheuttaa lisäfluoresenssia, mikä häiritsee fluorometriatietojen oikeaa tulkintaa, kun taas PASA, joka on suoraan vuorovaikutuksessa ferrisyanidin kanssa, vähentää jyrkästi tiokromin saantoa. Kokeellisissa olosuhteissa kätevä indikaattori tiamiinin saatavuudesta on pyruvaatti (PK) -tason määrittäminen virtsasta. On muistettava, että vain voimakkaisiin B1-hypovitaminoosin muotoihin liittyy selkeä tämän ketohapon kertyminen, joka useimmiten määritellään bisulfiittia sitoviksi aineiksi (BSV). Patologisissa tiloissa, erityisesti sairaiden ihmisten kohdalla, BSF:n taso sekä itse PA:n määrä virtsassa vaihtelee hyvin laajalla alueella riippuen hiilihydraattiaineenvaihdunnan intensiteetistä, ja jälkimmäistä säätelee suuri joukko erilaisia ​​tekijöitä, jotka eivät liity suoraan tiamiiniin. Tällaisissa tilanteissa virtsan BSF- tai PC-pitoisuuden indikaattoreita tulisi käyttää vain lisätietoina.

Verikoe

Veressä olevan vitamiinin pääasiallinen muoto on TDP. Terveissä ihmisissä tehtyjä määritelmiä erilaisia ​​menetelmiä, antavat keskimäärin samat arvot, mutta vaihteluvälit ovat melko laajat (4-12 μg%). Luotettavana merkkinä vitamiinin puutteesta, jos keskityt vain tähän indikaattoriin, voit ottaa huomioon vain arvot, jotka ovat alle 2-4 μg%. Vähemmän hyväksyttävää on pelkän tiamiinin kokonaismäärän määrittäminen. Normaalisti tämä ei aiheuta merkittävää virhettä, koska vapaata vitamiinia on hyvin vähän - 0,3-0,9 μg%. Sen määrä veren seerumissa voi nousta jyrkästi munuaisten erittymistoiminnan heikkenemisen vuoksi verenpainetaudissa tai vitamiinin fosforylaatioprosessin rikkomisen vuoksi. Jos yllä olevat rajoitukset puuttuvat, voimme olettaa, että tiamiinitaso veressä heijastaa riittävästi kehon tarjontaa sillä.

Veren ja virtsan tutkimuksessa PC:n pitoisuuden määritystä käytetään laajalti. On tärkeää käyttää tarkempaa menetelmää näihin tarkoituksiin (entsymaattinen, kromatografinen), koska reaktiot bisulfiitin tai salisyylialdehydin kanssa antavat yliarvioituja tuloksia. Jos PC:n päätetään luonnehtia vitamiinin aineenvaihduntaa potilailla, on otettava huomioon suuri joukko tekijöitä, jotka eivät liity tähän vitamiiniin, mutta vaikuttavat aktiivisesti aineenvaihduntaan ja siten PC:n tasoon kehon. Siten veren PC-tason nousua havaitaan adrenaliinin, ACTH:n käyttöönoton yhteydessä, harjoituksen aikana, sähkö- ja insuliinishokin, A- ja D-vitamiinin puutteen, monien infektio- ja muiden sairauksien yhteydessä, kun tiamiinin puutetta on usein vaikea epäillä. Kokeilu osoitti, että useissa tapauksissa veren PC-taso korreloi enemmän aivolisäke-lisämunuaiskuoren järjestelmän ylitoiminnan kanssa kuin kehon vitamiinin saannin kanssa.

Koska tiamiiniaineenvaihdunnan todellisen tilan tunnistaminen veressä olevan vitamiinin pitoisuuden tai ketohappojen perusteella on vaikeaa, voidaan näihin tarkoituksiin käyttää TDP:tä sisältävien entsyymien aktiivisuuden määrittämistä, erityisesti erytrosyyttien transketolaasi (TK). Tämän entsyymin osalta pienetkin muutokset koentsyymin pitoisuudessa vaikuttavat merkittävästi koko järjestelmän toimintaan. Havainnot klinikalla ja väestön ennaltaehkäisevässä tutkimuksessa, eläinkokeet vahvistavat TC:n erittäin korkean herkkyyden jopa lievään vitamiininpuutteeseen. Entsyymi reagoi, vaikka muutokset PC:n tai itse vitamiinin pitoisuudessa veressä eivät ole viitteellisiä. Tarkkuuden lisäämiseksi käytetään nyt menetelmää punasolujen hemolysaattiin TDF:llä in vitro lisätyn TA:n lisäaktivoimiseksi. TC:n stimulaatio jopa 15%:iin alkuperäisestä aktiivisuudesta otetaan normin mukaisesti, 15-25% - hypovitaminoosi, yli 20-25% - beriberi.

Vitamiinitasapainon ja tiamiinin aineenvaihdunnan rikkominen

Levinnyt maissa 1800- ja 1900-luvun alussa Kaukoitä sairaus (beriberi), joka on klassinen B1-vitamiinin puutteen muoto, on nykyään paljon harvinaisempi. Beriberiä on kolme muotoa, jotka vastaavat taudin ilmeisimpiä ilmenemismuotoja:

• kuiva tai halvaantuva (neurologiset vauriot hallitsevat - pareesi, halvaus jne.);
• turvotus (häiriöitä havaitaan pääasiassa verenkiertoelinten puolella);
• akuutti tai sydän (päätyy nopeasti kuolemaan vakavan oikean kammion vajaatoiminnan taustalla).

Käytännössä luetellut lomakkeet puhdas muoto ovat harvinaisia, ja niiden osittaisia ​​keskinäisiä siirtymiä havaitaan. Nykyaikaisissa olosuhteissa eri syvyinen hypovitaminoosi B1 on yleisin. Jälkimmäisen oireet ovat pääsääntöisesti melko yleisiä (hengenahdistus, sydämentykytys, kipu sydämen alueella, heikkous, väsymys, ruokahaluttomuus, yleisen vastustuskyvyn heikkeneminen muita sairauksia vastaan ​​jne.) täysin tunnustettu tyypilliseksi vajaatoiminnalle vain tiamiinille, kuten sitä esiintyy monissa muissa hypovitaminoosissa. Pohjimmiltaan on vielä kerran todettava, että luetellut oireet voidaan lopulta katsoa hypovitaminoosin B1 ansioksi vain erityisten biokemiallisten tutkimusten perusteella (katso edellä). Toissijainen hypovitaminoosi B1, joka syntyy epätasapainon tai vitamiiniaineenvaihdunnan seurauksena, vaatii erillistä harkintaa. Ensimmäiseen ryhmään tulisi kuulua tapaukset, joissa vitamiinin kulutus on lisääntynyt sen tavanomaisen ruoan kanssa ottamisen aikana (tyrotoksikoosi ja jotkut muut sairaudet, ylimääräiset hiilihydraatit ruokavaliossa), heikentynyt imeytyminen maha-suolikanavasta tai vitamiinin lisääntynyt erittyminen virtsaan pitkän hoidon jälkeen. diureettien määräaikainen käyttö. Useimmat kirjoittajat yhdistävät toisen häiriöryhmän tiamiinin interstitiaalisen fosforylaation tai sen proteidisoitumisen prosessien heikkenemiseen, kuten isonikotiinihappohydratsidien terapeuttisessa käytössä tai proteiinin nälkään.

Yllä luetellut syyt (pääasiassa endogeeninen) määräävät tiamiinin puutteen kehittymisen, joka suurelta osin eliminoituu ensimmäisessä häiriöryhmässä antamalla vitamiinia lisäannoksina. Toisen tyypin hypovitaminoosit eivät useinkaan sovellu suoraan vitamiinihoitoon, ja ne edellyttävät tiamiinin aineenvaihdunnan alkuvaiheen perushäiriöiden alustavaa poistamista tai koentsyymijohdannaisten tuomista kehoon.

Tällaisten etiologisesti erilaisten elimistön tiamiinin puutteen muotojen yhdistäminen yhdeksi ns. endogeenisen hypovitaminoosin ryhmään ei näytä olevan täysin onnistunut. Aineenvaihduntajärjestyksen rikkomuksiin termi "dysvitaminoosi" on tarkoituksenmukaisempi, toisin sanoen yksinkertaisesti lausunto vitamiinien aineenvaihdunnan rikkomisesta sen normaalilla, riittävällä saannilla kehoon. Jotain vastaavaa havaitaan, kun vitamiinit kilpailevat keskenään, kun yhden vitamiinin liiallinen saanti estää toisen aineenvaihduntaa ja proteiinoitumista.

Tiamiinin ja sen johdannaisten ehkäisevä ja parantava käyttö

Tiamiinihoidon indikaatiot ja vasta-aiheet

Perustettaessa vitamiinin tai sen johdannaisten terapeuttisen käytön pääperiaatteita on lähdettävä useista lähtökohdista. Jos kyseessä on beriberi- tai hypovitaminoosin tyyppi, hoito suoritetaan tavanomaisten sääntöjen mukaisesti. korvaushoitoa. Tilanne on monimutkaisempi dysvitaminoosien kanssa, joita esiintyy minkä tahansa patologisen prosessin taustalla tai erilaisten ulkoisten tekijöiden (lääkkeet, kemialliset myrkyt, fysikaaliset aineet jne.) vaikutuksen seurauksena tiamiinin aineenvaihduntaan, kun menestys riippuu suurelta osin etiotrooppinen hoito tai sopivien vitamiinivalmisteiden (kokarboksylaasi, disulfidijohdannaiset) käyttö. Analysoimalla saatavilla olevaa tietoa voimme olettaa, että edellytykset lääkekäyttöön tiamiinia on saatavana erilaisiin maha-suolikanavan, maksan, neuropsykiatristen sairauksien, sydämen ja verisuonten vajaatoiminnan, hypotension ja reuman aiheuttamien vaurioiden hoitoon. Käytännön kokemus oikeuttaa vitamiinin käytön riisitautiin, krooniseen tonsilliittiin, moniin iho- ja infektiosairauksiin, diabetekseen, kilpirauhasen liikatoimintaan ja tuberkuloosiin. Riittävästi perusteltua on profylaktinen tiamiinin antaminen urheilijoille, lentäjille odotetun ylikuormituksen aattona, teollisuusmyrkkyjä (hiilimonoksidi, ammoniakki, typen oksidit jne.) käsitteleville työntekijöille, synnytystyöhön synnytyksen aattona ja muissa tapauksissa. .

Toinen suuntaus tiamiinihoidon perustelemisessa voi olla tämän vitamiinin tunnettujen biokemiallisten toimintojen huomioon ottaminen. Tässä tapauksessa ongelma on ratkaistava erityisten tietojen perusteella, jotka koskevat potilaan kehon aineenvaihduntaprosessien rikkomista, jotka voimme korjata vitamiinin käyttöönotolla. Pohjimmiltaan meidän pitäisi puhua tiamiinin koentsymaattisesta ja ei-koentsymaattisesta aktiivisuudesta, eli niistä sen toiminnoista, joita on käsitelty yksityiskohtaisesti edellä. Aluksi tärkeimmät indikaatiot tiamiinin käytölle erilaisissa sairauksissa olivat beriberille tyypilliset oireet: hermotulehdus, neuralgia, halvaus, eri etiologioiden kipu, hermoston ja sydämen toimintahäiriöt. Tällä hetkellä vitamiinihoidon tarvetta perustellessaan ne lähtevät pääasiassa aineenvaihduntahäiriöistä (asidoosi, diabeettinen kooma, pyruvatemia, raskaana olevien naisten toksemia).

Tiamiinia käytetään ääreishermotulehdukseen, aliravitsemuksesta johtuviin yleisiin sairauksiin, ruokahaluttomuuteen, Wernicken enkefalopatiaan, vitamiinin puutteeseen, krooniseen alkoholismiin, alkoholihermotulehdukseen, sydän- ja verisuonisairauksiin, ruoansulatuskanavan häiriöihin.

Kaikissa näissä sairauksissa (paitsi Wernicken enkefalopatiassa) tiamiinia käytetään suunnilleen yhtäläisesti enteraalisesti ja parenteraalisesti annoksina 5-100 mg päivässä. Tällä hetkellä joitain terapeuttisia vitamiinivalmisteita otetaan laajalti käyttöön kliinisessä käytännössä: tiamiinifosfaatit (TF) ja disulfidijohdannaiset. Sen jälkeen kun TF:n synteettistä tuotantoa varten oli kehitetty yksinkertainen menetelmä, niin kutsuttu kokarboksylaasi (TDF) saavutti nopeasti suosion terapeuttisena lääkkeenä. Syy TDF:n käyttöönotolle lääketieteelliseen käytäntöön oli hyvin tunnettu tosiasia tämän tietyn vitamiinijohdannaisen koentsyymiaktiivisuudesta. Lisäksi TF:n toksisuus on 2,5-4 kertaa pienempi kuin vapaan tiamiinin. TF:llä on toinen merkittävä etu - täydellisempi sulavuus. Ihmisillä ekvimolaaristen tiamiinin, TMF:n ja TDP:n lihaksensisäisten injektioiden jälkeen virtsasta löydetty vitamiinimäärä 24 tunnin aikana oli vastaavasti 33, 12 ja 7 % annetusta annoksesta.

TF:n käyttö on tehokkainta tapauksissa, joissa on tarpeen suorittaa vitamiinihoito potilailla, joilla on heikentynyt fosforylaatioprosessi. Joten keuhkotuberkuloosin kanssa tiamiiniruiskeet ovat tehottomia: jopa 70% vitamiinista voi erittyä virtsaan päivässä. Jos potilaat saivat vastaavia annoksia TDP:tä, vitamiinin erittyminen kehosta oli vähemmän - 11%. Parenteraalisesti, erityisesti suonensisäisesti, annettuna TDF antaa metabolisia vaikutuksia, joita ei havaita vapaan vitamiinin injektioiden jälkeen. Hyvin usein TDP aiheuttaa muutoksia, jotka ovat samanlaisia ​​kuin ATP:n tai fosfokreatiinin käytön yhteydessä havaitut.

Useimmat tiedot TDF:n käytöstä diabetes mellituksessa ja sydän- ja verisuonitautien vajaatoiminnassa. TDF:n (50-100 mg suonensisäisesti) määrääminen vähensi dramaattisesti kuolleisuutta diabeettiseen koomaan ja osoittautui erittäin tehokas työkalu asidoottisten tilojen hoidossa. TDF ei vain tehosta insuliinin toimintaa, vaan myös lievittää insuliiniresistenssiä joillakin potilailla. Diabetes mellituksen vakavuutta kuvaavien perinteisten indikaattoreiden (glykemia, glukosuria, ketoosi) normalisoinnin ohella TDF:llä on selkeä normalisoiva vaikutus kolesterolin ja corvi-fosfolipidien tasoon. Kardiovaskulaarisen vajaatoiminnan tapauksessa jopa yksittäiset TDP-injektiot normalisoivat nopeasti kohonneet pyruvaatti- ja maitohappopitoisuudet potilaiden veressä.

TDP aktivoi merkittävästi sydänlihaksen ottoa ravinteita verestä, mikä parantaa nopeasti elektrokardiogrammia. Samanlaista TDP:n vaikutusta käytetään laajalti erilaisten sydämen toiminnallisten poikkeavuuksien (ekstrasystolia, jotkin rytmihäiriömuodot) hoidossa. Selkeät positiiviset muutokset EKG-parametreissa ateroskleroosissa, kohonneessa verenpaineessa, joissakin endokriinisissä ja munuaissairauksissa, sydäninfarktissa ja sydänläppävioissa kuvataan tapauksissa, joissa patologian johtava tekijä oli sydämen trofismin rikkominen. On myös osoitettu, että TDP on tehokkaampi kuin tiamiini ääreis- ja keskushermoston sairauksissa. multippeliskleroosi keuhkoastma ja monet muut sairaudet.

Myös erilaisia ​​vitamiinin disulfidijohdannaisia ​​käytetään laajalti, joiden tehokkuus selittyy disulfidimuotojen paremmalla imeytymisellä suolistossa. Yksi näiden johdannaisten eduista on niiden merkittävästi pienempi toksisuus tiamiiniin verrattuna.

B 1 sisältää rikkiatomeja, minkä vuoksi se nimettiin tiamiiniksi. Sen kemiallinen rakenne sisältää kaksi rengasta - pyrimidiinin ja tiatsolin, jotka on yhdistetty metyleenisidoksella. Molemmat rengasjärjestelmät syntetisoidaan erikseen fosforyloituina muodoina ja yhdistetään sitten kvaternaarisen typpiatomin kautta.

Tiamiini liukenee hyvin veteen. Tiamiinin vesiliuokset happamassa ympäristössä kestävät kuumentamisen korkeisiin lämpötiloihin vähentämättä biologista aktiivisuutta. Neutraalissa ja erityisesti emäksisessä ympäristössä B 1 -vitamiini päinvastoin tuhoutuu nopeasti kuumennettaessa. Tämä selittää tiamiinin osittaisen tai jopa täydellisen tuhoutumisen ruoan kulinaarisen prosessoinnin aikana, kuten leivottaessa taikinaa natriumbikarbonaattia tai ammoniumkarbonaattia lisäämällä. Tiamiinin hapettuessa muodostuu tiokromia, joka antaa sinistä fluoresenssia UV-säteilyssä. Tämä tiamiinin ominaisuus perustuu sen kvantitatiiviseen määritykseen.

B 1 -vitamiini imeytyy helposti suolistossa, mutta ei kerry kudoksiin eikä sillä ole myrkyllisiä ominaisuuksia. Ylimääräinen ravinnon tiamiini erittyy nopeasti virtsaan. B 1 -vitamiinin muuntaminen aktiiviseksi muotoonsa, tiamiinipyrofosfaatiksi (TPP), jota kutsutaan myös tiamiinidifosfaatiksi (TDP), liittyy spesifiseen ATP-riippuvaiseenin, jota esiintyy pääasiassa maksassa ja aivokudoksessa. Kokeet leimatulla 32P ATP:llä osoittivat koko pyrofosfaattiryhmän siirtymisen tiamiiniin entsyymin läsnä ollessa. TPP:llä on seuraava rakenne:

Jos B 1 -vitamiinia toimitetaan ruoan kanssa TPP:n muodossa, pyrofosfaattiryhmä lohkeaa siitä suoliston pyrofosfataasien vaikutuksesta.

Tiamiinin puuttuessa tai puutteessa kehittyy vakava sairaus - beriberi, joka on laajalle levinnyt useissa Aasian ja Indokiinan maissa, joissa riisi on pääruoka. On huomattava, että B1-vitamiinin puutos esiintyy myös eurooppalaiset maat, jossa se tunnetaan Wernicken oireena, joka ilmenee enkefalopatiana tai Weissin oireyhtymänä, jossa vallitsee sydän- ja verisuonijärjestelmän vaurio. Spesifiset oireet liittyvät sekä sydän- ja verisuonijärjestelmän, hermoston että ruoansulatuskanavan toimintahäiriöihin. Parhaillaan harkitaan uudelleen näkemystä, jonka mukaan beriberi ihmisillä on seurausta vain B 1 -vitamiinin puutteesta. Todennäköisemmin tämä sairaus on yhdistetty avitaminoosi tai polyavitaminoosi, jossa elimistöstä puuttuu myös riboflaviini, pyridoksiini, PP-, C-vitamiinit jne. Kokeellinen avitaminoosi B l saatiin eläimistä ja vapaaehtoisista. Tiettyjen oireiden vallitsevuudesta riippuen erotetaan useita kliinisiä vajaatoiminnan tyyppejä, erityisesti beriberin polyneuriittinen (kuiva) muoto, jossa ääreishermoston häiriöt tulevat esiin. Ns. beriberin turvotusmuoto vaikuttaa pääasiassa sydän- ja verisuonijärjestelmään, vaikka havaitaan myös polyneuriitti. Lopuksi eristetään taudin akuutti sydänmuoto, jota kutsutaan pernisioosiksi, ja joka johtaa kuolemaan akuutin sydämen vajaatoiminnan kehittymisen seurauksena. Kiteisen tiamiinivalmisteen käyttöönoton yhteydessä lääketieteelliseen käytäntöön kuolleisuus on vähentynyt jyrkästi ja tämän taudin hoitoon ja ehkäisyyn on hahmoteltu järkeviä tapoja.

Avitaminoosi B 1:n varhaisimpia oireita ovat ruoansulatuskanavan motoristen ja eritystoimintojen häiriöt: ruokahaluttomuus, suolen peristaltiikan (atonia) hidastuminen sekä psyyken muutokset, jotka koostuvat viimeaikaisesta muistin menetyksestä. tapahtumat, taipumus hallusinaatioihin; sydän- ja verisuonijärjestelmän toiminnassa on muutoksia: hengenahdistus, sydämentykytys, kipu sydämen alueella. Beriberin kehittymisen myötä perifeerisen hermoston vaurion oireet paljastuvat (degeneratiiviset muutokset hermopäätteissä ja johtavissa nipuissa), jotka ilmenevät herkkyyshäiriönä, pistelynä, puutumisena ja kivuna hermoissa. Nämä vauriot päättyvät ala- ja sitten yläraajojen kontraktuureihin, surkastumiseen ja halvaantumiseen. Samaan aikaan kehittyvät sydämen vajaatoiminnan ilmiöt (lisääntynyt rytmi, tylsät kivut sydämen alueella). Avitaminoosi B 1:n biokemialliset häiriöt ilmenevät negatiivisen typpitasapainon kehittymisenä, aminohappojen ja kreatiinin lisääntyneenä erittymisenä virtsaan, α-ketohappojen ja pentoosisokereiden kertymisenä vereen ja kudoksiin. Beriberipotilaiden sydänlihaksen ja maksan tiamiini- ja TPP-pitoisuus on 5-6 kertaa normaalia pienempi.

biologinen rooli. On kokeellisesti todistettu, että B1-vitamiini TPP:n muodossa on olennainen osa vähintään 5 entsyymiä, jotka osallistuvat väliaineenvaihduntaan. TPP on osa kahta monimutkaista entsyymijärjestelmää - pyruvaatti- Ja α-ketoglutaraattidehydrogenaasikompleksit, katalysoi oksidatiivinen dekarboksylaatio pyruviinihappo ja α-ketoglutaarihappo. Osana transketolaasia TPP osallistuu glykoaldehydiradikaalin siirtymiseen ketosakkarideista aldosakkarideihin (katso luku 10). TPP on