Піридоксол Піридоксаль (піридоксальфосфат) Піридоксамін

Активною його формою є піридоксальфосфат. Він входить до складу ферментів, які каталізують перетворення амінокислот. Дуже важливою групою цих ферментів є трансамінази, які здійснюють реакції обміну аміногрупою між амінокислотою і кетокислотою, наприклад:

глутамінова щавелевооцтова a-кетоглутарова аспарагінова

кислота кислота кислота кислота

Участь вітаміну В₆, в цих реакціях полягає в перенесенні функціональної групи від одного субстрату на інший:

Реакції трансамінування займають центральне місце в обміні амінокислот в організмі. Піридоксин є також коферментом реакцій дезамінування і декарбоксилювання, зокрема при перетворенні глутамінової кислоти в медіатор нервової системи γ-аміномасляну кислоту, біосинтезу гему.

Тому нестача піридоксину в їжі сильно позначається на стані здоров’я. Порушується кровотворення, зупиняється ріст, виникають дерматити, які не лікуються вітаміном В₅, уражається нервова система (чутливість до шумів, судоми). Ці симптоми у людини подібні до проявів інших авітамінозів групи В та інших порушень харчування, однак зникають при збільшенні вмісту піридоксину в харчуванні.

Добова потреба у вітаміні В₆ складає 2,0-2,5 мг, але вона збільшується при високому вмісті білків в їжі. Основними джерелами піридоксину є м’ясо, особливо печінка і нирки, риба, яйця, зародки зерна, також зелені частини рослин.

Вітамін С (L-аскорбінова кислота) є похідним L -гексози. Він легко вступає в окисно-відновні реакції, приймаючи атоми гідрогену від таких субстратів, як глутатіон, цистеїн:

L- дегідроаскорбінова кислота L- аскорбінова кислота

В організмі він, ймовірно, є кофактором в реакції гідроксилювання проліну в оксипролін і лізину в оксилізин при синтезі колагену, однак механізм цього процесу нез’ясований. Відомо, що для цієї реакції необхідні також Fe²⁺ і a-кетоглутарова кислота. При нестачі вітаміну С виникає хвороба цинга, при якій спостерігається розпушення ясен, порушення цілісності капілярів, випадіння зубів, хворобливі явища в суглобах. Причинами всіх цих змін є порушення просторової структури колагену і хондроїтинсульфату. Прояви цинги стають помітними через місяць після початку обмеження раціону. Вітамін С також бере участь в реакціях гідроксилювання при синтезі гормонів наднирників, зокрема адреналіну, стероїдів, які мають антистресорну дію, завдяки чому, очевидно, підвищує опірність організму.

Вітамін С забезпечує в організмі відновлений стан реактивних SH-груп ферментів, йонів заліза, він необхідний для окисного розпаду гемоглобіну і тирозину в тканинах. Вітамін С, поряд з вітаміном Е, вважається природним антиоксидантом.

Потреби в цьому вітаміні значно вищі, ніж в інших. Вважається, що людина повинна споживати біля 70 мг аскорбінової кислоти щодня. Але для запобігання авітамінозу достатньою добовою дозою є 10 мг. Основними джерелами вітаміну С в їжі є свіжі овочі і фрукти. Особливо багаті на нього шипшина, чорна смородина, цитрусові, капуста, зелені овочі. При нагріванні в лужному середовищі, при дії кисню в присутності йонів заліза і міді, а отже при кулінарній обробці і зберіганні продуктів вітамін С руйнується.

Вітамін Р. Під цією назвою об’єднують групу речовин біофлавоноїдів, які в своїй будові мають флавонове ядро, зв’язане з глікозидною групою. Наприклад, рутин, який використовують як лікарський препарат вітаміну Р, містить залишок дисахариду рутинози:

Вітамін Р бере участь в окисно-відновних процесах в організмі. Відомо, що його дія узгоджена з дією вітаміну С, ймовірно, завдяки спряженій дії в окисно-відновних процесах. При нестачі вітаміну Р збільшується проникність капілярів, спостерігаються крововиливи. Він міститься в ягодах і фруктах. Рутину одержують з листя гречки.

В₁₂ (кобаламін) - одна з найскладніших координаційних сполук в природі. Вона утворена двома структурами, розташованими у взаємно перпендикулярних площинах:

Одна з них, коринова, (1) містить в центрі атом кобальту, з’єднаний з атомами N пірольних кілець. За будовою вона подібна до порфіринової системи гему. Друга структура(2) є нуклеотидною. Вона утворює цикл з кориновою системою через атом Со та радикал одного з пірольних кілець. Ще одним координаційним зв’язком Со з’єднаний з атомом С певної функціональної групи (Х). В комерційному препараті ціанкобаламіні це атом CN-групи. В організмі замість ціаногрупи в В₁₂ міститься 5-дезоксиаденільний залишок, з’єднаний з атомом Со по С₅ пентози.

Кофермент В₁₂ здатний утворювати алкільні похідні і з іншими органічними речовинами. До відкриття В₁₂ вважалось, що такі металорганічні сполуки не можуть бути стійкими, або взагалі існувати. Структура В₁₂ стала відома лише в 1956 році завдяки рентгеноструктурному аналізу.

В₁₂ каталізує ряд перетворень типу:

де Х - може бути –СН(NH₂)СООН, -COSKoA, -ОН, -СН₃. Перенос може здійснюватись всередині однієї молекули (ізомеризація), або міжмолекулярно. Оскільки в реакціях бере участь атом водню, то їх можна розглядати як окисно-відновні. Ці перетворення не мають аналогів в класичній органічній хімії. Про їх механізм немає чітких уявлень.

У ссавців відомі дві реакції, в яких бере участь В₁₂. Перша з них – це перетворення гомоцистеїну в метіонін, який є головним донором метильних груп для синтезу фізіологічно активних сполук, азотистих основ:

Друга - перетворення метилмалонової кислоти, яка є продуктом розщеплення амінокислот з розгалуженим ланцюгом, в янтарну (в формі -SКоА-похідних):

Нестача цього вітаміну у людини викликає порушення синтезу нуклеїнових кислот і білків в тканинах з інтенсивною клітинною проліферацією (кровотворна). В результаті розвивається злоякісна перніціозна анемія, спостерігається також деміелінезація нервових волокон.

В₁₂ – це єдиний вітамін, біосинтез якого здійснюється лише мікроорганізмами. Недостатність його в організмі виникає внаслідок порушення всмоктування при захворюваннях травного тракту у зв’язку з відсутністю глікопротеїну, який забезпечує його транспорт. Введення в раціон у великих кількостях печінки (в якій він накопичується) має лікувальну дію при авітамінозі В₁₂.

Фолієва кислота (В_с) завдячує своєю назвою листю шпінату (від лат. folium - листя), з якого вона була виділена вперше в лікувальних концентраціях. Молекула В_с складається з трьох компонентів – гетероциклічної сполуки птеридину, п -амінобензойної кислоти і глутамінової кислоти:

Вітамінну активність проявляє тетрагідрофолієва кислота, в якій атоми №№ 5, 6, 7 і 8 птеридину насичені гідрогеном (FН₄). Вона є проміжним переносником одновуглецевих фрагментів (-СН₃, -СН₂-, -СН=, -СНО і –СН=NН-груп) в багатьох реакціях. Наприклад, при синтезі метіоніну з гомоцистеїну за участю В₁₂ вона служить донором метильної групи (-СН₃). Одновуглецевий фрагмент фіксується в молекулі фолієвої кислоти між двома атомами нітрогену (№№ 5 і 10).

Деякі бактерії можуть синтезувати фолієву кислоту при умові наявності п -амінобензойної кислоти. В_с міститься в багатьох природних продуктах, виробляється бактеріями кишечнику. Її недостатність виникає внаслідок порушення всмоктування з кишечнику при деяких захворюваннях, при введенні антиметаболітів (сульфаніламідних препаратів) і проявляється у анемії, пов’язаній з порушенням синтезу ДНК, особливо у вагітних жінок і немовлят. Добова потреба у вітаміні становить біля 50 мкг для дорослих, але внаслідок поганого всмоктування рекомендують її збільшувати до 400 мкг.

Вітамін Н (біотин) містить реакційноздатний центр, який може зв’язувати карбоксильну групу і переносити її з одного субстрату на інший:

Біотин N-карбоксибіотин

Кофермент зв’язується з білком за допомогою карбоксильної групи радикалу. До реакцій карбоксилювання, які каталізуються біотином, належать важливі реакції подовження вуглецевих ланцюгів в клітині.. Це реакція синтезу малоніл-КоА з ацетил-КоА, з якої починається синтез жирних кислот в клітині:

Перетворення піровиноградної кислоти в щавелевооцтову є підготовчою стадією для синтезу глюкози (глюкогенезу):

При нестачі вітаміну Н в організмі у тварин виникає дерматит, який супроводжується запаланням і лущенням шкіри, випадінням волосся, порушенняи координації рухів і ураженням рогових утворів. Відбувається посилене виділення жиру залозами шкіри (себорея). Тому цей вітамін називають антисеборейним.

Потреба в біотині складає біля 10 мкг на добу. Вона забезпечується харчуванням і діяльністю бактерій кишечнику. Однак при стерилізації кишечнику, або зв’язуванні біотину певними речовинами в кишечнику, виникають симптоми дерматитів, порушення координації м’язових скорочень, випадіння волосся. Такий фактор зв’язування міститься в сирому яєчному білку. Це білок авідин. При варінні яєць він денатурує і втрачає свою зв’язуючу дію.

Крім описаних вітамінів відомі і інші органічні сполуки, які виступають у ролі кофакторів ферментів. Але вони, переважно, синтезуються в достатніх кількостях в самому організмі. Деякі з них будуть згадані при вивченні обміну речовин.

[1] Наводяться прізвища засновників напрямків біохімії та вчених, життя і діяльність яких пов'язані з Україною, Тернопільщиною (*).

[2] Наводяться прізвища авторів винаходів, лауреатів Нобелевської премії (*).

*[3] В повних назвах дезоксирибонуклеозидів і дезоксирибонуклеотидів вводиться префікс “дезокси-“, а в скорочених назвах – відповідне скорочення, наприклад – дезоксиаденозин-5^/-фосфат (5^/-дАМФ)

[4] ** Нуклеозидди- і трифосфати відповідно позначаються НДФ і НТФ

[5] ***Тимін, як правило утворює дезоксирибонуклеотиди