Кофакторы, коферменты и витамины

Хотя родоначальные гетероциклические соединения не встречаются в природе, их производные широко распространены и имеют немаловажное значение. Никотинамид (амид никотиновой кислоты) и пиридоксаль (витамин Вб) являются производными пиридина и относятся к витаминам группы В. Никотинамид — важная составная часть коферментов NAD и NADP (разд. 19.3), в то время как пиридоксальфосфат — кофактор, необходимый для декарбоксилирования и трансаминирования аминокислот. Пиримидиновые основания имеют большое зна- [c.308]

Кофакторы. Существуют ферменты, для проявления каталитических свойств которых необходимо присутствие кофакторов, например коферментов — производных витаминов, ионов металлов и др. [c.28]

Как видно из разд. 7.1, суть большинства химических реакций, протекающих в биологических системах, заключается в окислении или восстановлении одного или более реагентов. Однако особенно важный тип реакций, к которому, очевидно, относятся многие ферментативные реакции, не связанные с окислением — восстановлением,— это реакции, включающие перенос протона и сопровождающиеся общим основным или кислотным катализом. Естественно, многие из этих ферментативных превращений осуществляются с помощью небелковых кофакторов или коферментов. К таким коферментам относятся некоторые серосодержащие коферменты, среди которых тиаминпирофосфат (часто называемый витамином В1) имеет наибольшее значение. Сейчас уже очевидно, что механизм действия тиаминпирофосфата включает участие карбаниона в качестве промежуточного соединения. Правда, некоторые особенности этого процесса еще недостаточно изучены. [c.458]

Кофермент, или коэнзим ацетилирования (КоА) — кофермент многих ферментов, которые катализируют реакции присоединения ацетильных групп к другим молекулам. В его состав входит витамин В3. Коферменты (кофакторы) — небелковая часть фермента, которая может диссоциировать из ферментативного комплекса иг- [c.490]

На протяжении всей истории человечества одной из основных причин гибели людей был недостаток витаминов. В восемнадцатом столетии было найдено, что небольшие количества плодов цитрусовых, содержащих витамин С, могут при длительных морских путешествиях предотвратить появление цинги — болезни, чреватой смертельным исходом. В 1912 г. вспомогательным компонентам пищи , необходимым для нормального функционирования человеческого организма, было дано название витаминов. С тех пор были выделены и идентифицированы многие витамины. Хотя сами эти соединения и не являются ферментами, они необходимы для функционирования многих ферментов. Поэтому витамины получили также название коферменты, или кофакторы. Некоторые из достижений в этой области описаны ниже. [c.109]

КОФАКТОРЫ, КОФЕРМЕНТЫ И ВИТАМИНЫ [c.153]

Необходимость во многих витаминах обусловлена их участием в формировании циклически работающих сложных органических молекул, в первую очередь кофакторов и коферментов. Ниже приведены краткие сведения о витаминах, необходимых для обеспечения работы основных групп ферментов, рассмотренных ранее. [c.154]

Ферментами называются простые или сложные, состоящие из нескольких субъединиц белки, которые, будучи высокоспецифичными биокатализаторами, ускоряют наступление, равновесия химической реакции вне или внутри клетки, снижая энергию активации соответствующей реакции. Многие ферменты для осуществления каталитического действия помимо белкового компонента нуждаются в кофакторе, например ионе металла (Mg " ",, Mn " ", Со " "), и/или коферменте (простетическая группа). Коферменты действуют как переносчики электронов и функциональных групп атомов водорода, ацетильных, метильных и аминогрупп. Они часто идентичны с витаминами — необходимой составной частью пищи высших организмов. [c.398]

Сера входит в состав аминокислот (цистеин, метионин), витаминов и кофакторов (биотин, липоевая кислота, кофермент А и др.), а фосфор — необходимый компонент нуклеиновых кислот, фосфолипидов, коферментов. В природе сера находится в форме неорганических солей, главным образом сульфатов, в виде молекулярной (элементной) серы или входит в состав органических соединений. Больщинство прокариот для биосинтетических целей потребляют серу в форме сульфата, который при этом восстанавливается до уровня сульфида. Однако некоторые фуппы прокариот не способны к восстановлению сульфата и нуждаются в восстановленных соединениях серы. Основной формой фосфора в природе являются фосфаты, которые и удовлетворяют потребности прокариот в этом элементе. [c.86]

Молекула фолиевой кислоты (I) и ее производных, осуществляющих функции кофакторов в процессах метаболизма, таких, как 5,6,7,8-тетрагидро-птероил- -глутаминовая кислота, 5-N-фopмил-5,6,7,8-тeтpaгидpoптepoил-L-глутаминовая кислота (фолиновая кислота) и др. (см. раздел Птериновые коферменты ), в основной своей части высокоспецифична. Так, для проявления витаминных свойств обязательна птериновая структура, [c.485]

Как видно из приведенных примеров, кофакторы ферментов и коферменты являются зачастую достаточно сложными органическими молекулами. Поэтому многие из них у ряда животных синтезируются из достаточно сложных предшественников, которые должны присутствовать в качестве обязательных компонентов пищи. Такие вещества-предшественники называют витаминами (см. 4.7). [c.60]

В некоторых случаях фермент проявляет активность только в комплексе с низкомолекулярным вспомогательным, так называемым кофактором. Кофактор называется также коферментом. Кофермент и фермент объединяются в холофермент и только в таком виде являются активными фермент, которому требуется кофермент, называется апоферментом. Во многих случаях в роли коферментов выступают витамины группы В. [c.84]

Витамины обладают исключительно высокой биологической активностью и требуются организму в очень небольших количествах о нескольких микрограммов до нескольких десятков миллиграммов в день. В отличие от других пищевых веществ витамины не являются пластическим материалом или источником энергии и участвуют в обмене веществ в основном как биокатализаторы. Почти все водорастворимые витамины, а также жирорастворимы и витамин К, являются коферментами или кофакторами биохимических реакций. Витамины А, Д, Е способны регулировать работу генетического аппарата клетки. Кроме того, каждому витамину присуща также специфическая функция в организме. Все это делает витамины незаменимыми в жизнедеятельности клетки. [c.4]

Многие кофакторы ферментов являются производными витамршов. Так, окислительно-восстановительные процессы в биологических системах осуществляются при участии производных витамина РР (никотипамид-ных коферментов), витамина Вг (флавиннуклеотидов), витаминов С, Е и К. Различные превращения аминокислот катализирует фосфат витамина Вб — пиридоксальфосфат. Кофактор ацилирования (кофермент А) содержит остаток пантотеновой кислоты — одного из витаминов группы В. В процессах карбоксилирования и декарбоксилирования участвуют биотин (витамин Н) и тиаминпирофосфат — производное витамина В . Превращения и перенос одноуглеродных остатков катализируют ферменты, кофакторами которых служат производные фолевой кислоты и витамина В з. Витамин А играет роль в зрительном процессе. [c.249]

Ферменты имеют различные молекулярные мвссы — от 10 000 до 1 ООО ООО и выше. Они могут быть построены из одной полипептидной цепи, нескольких полипептидных цепей или представлять собой сложные (иногда полиферментиые) комплексы. В состав фермента входят и небелковые компоненты, получившие название коферментов (кофакторов),— ионы металлов, небольшие органические молекулы типа витаминов и т. п. [c.177]

Пиридоксальфосфат идеально приспособлен для катализа реакции аминосоединений. Поэтому его обнаружение в роли необходимого кофактора гликогенфосфорилазы (гл. 7 разд. В, 5) вызвало удивление. Кофермент связан с фосфорилазой в основном так же, как и в случае трансаминазы (разд. Д, 6), но функция его не ясна [43]. Поразительным является тот факт, что, по имеющимся данным, 50% всего количества витамина Ве в организме находится в виде PLP в составе мышечной фосфорилазы [44]. Из исследований, проведенных на крысах с недостаточностью витамина Ве, следует, что PLP в фосфорилазе может служить резервным источником, значительная асть которого при недостаточности витамина Ве может расходоваться на другие цели. [c.222]

Пиразино[2,3-г/]пиримидины известны как птеридины [197], поскольку впервые природные соединения с подобной бициклической системой были обнаружены в пигментах, таких, как ксантоптерин (желтый), содержащийся в крыльях бабочек (Ьер1йор1ега). Впоследствии птеридиновая циклическая система была обнаружена в коферментах, использующих тетрагидрофолиевую кислоту (производное витамина фолиевой кислоты), кофакторах оксомолибдоферментах [198] и родственных ферментах, содержащих вольфрам. Птеридиновая система также присутствует в противоопухолевом препарате метотрексате. [c.294]

Никотинамиднуклеотидные коферменты. К данной группе кофакторов оксидоредуктаз относятся нуклеотиды, содержащие амид никотиновой кислоты (витамин РР). Основными представителями являются никотин-амидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ). [c.250]

Ферментативное превращение производных витамина В г в дезоксиаде-нозильные. В12-коферменты является многостадийным процессом. В качестве кофакторов в нем участвуют ФАД, восстановленный НАД, АТФ и глутатион. На первой стадии витамин Bi2( o +) восстанавливается до витамина Bi2( o+), что требует участия ФАД и восстановленного НАД (восстановленная липоевая кислота способна заменить эти коферменты). Восстановленная форма витамина В12 в результате реакции с участием АТФ превращается в В12-кофермент. При этом из АТФ освобождается неорганический тримета-фосфат. [c.237]

Ркпользование с лечебной целью низкомолекулярных веществ, являющихся предшественниками кофакторов ферментов или являющихся антагонистами ферментов. Здесь следует иметь в виду применение а) коферментов различных типов б) витаминов в) антивитаминов, тормозящих действие определенных ферментов. [c.312]

Ко второй группе окислительных ферментов относятся ферменты, требующие в качестве кофактора одно из двух производных витамина рибофлавина (гл. 50) флавинмононуклеотид (FMN) или флавинадениндинуклеотид (FAD). В противоположность легко отщепляющимся от ферментного белка пиридиннуклеотидам оба флавиновых нуклеотида всегда прочно связаны с белком, в некоторых случаях ковалентно это соединение называется флавопро-теидом. Флавопротеиды переносят электроны, как правило, в составе атомов водорода, от органического субстрата к рибофлави-новому компоненту кофермента. С точки зрения значимости катализируемых реакций особенно интересны два флавопротеида сукцинатокисляющий (сукцинатдегидрогеназа) и катализирующий восстановление своего флавинового кофермента восстановленным пиридиннуклеотидом NADH-дегидрогеназа). Превращения, которые претерпевает восстановленный флавопротеид, рассмотрены далее в этой главе. [c.397]

Нуклеотидное производное витамина было открыто в печени и экстрактах мозга, после того как была установлена необходимость кофактора для ферментативного ацетилировання сульфаниламида [83] и холина [84]. Вскоре было показано, что этот кофактор содержит пантотеновую кислоту и очень широко распространен, причем дрожжи являются особенно хорошим его источником. В настоящее время известно, что кофермент А, как этот фактор был назван, участвует во многих биохимических реакциях и в том числе в обмене цитрата, пирувата, сукцината, жирных кислот, изопрена и стероидов. [c.198]

Главный путь биологического окисления (дыхательная цепь) включает ряд следующих одна за другой окислительно-восстановительных реакций, сопряженных с фосфорилированием аденозиндифосфата (окислительное фосфорилирование). Основными компонентами дыхательной цепи являются высокомолекулярные белки, содержащие в качестве коферментов и простетических групп вещества нуклеотидной и порфириновой природы — никотинамидные ферменты, флавопротеиды и цитохромы. Наиболее важной особенностью кофакторов этих ферментов является их снособность восстанавливаться, принимая на себя протоны субстратов, и существовать в восстановленной форме (таковы, например, никотинамиднуклеотидные коферменты и флавиннуклеотиды), либо передавать электроны от одного кофактора к другому за счет разности потенциалов (цитохромный участок дыхательной цепи). Кроме того, как показали исследования последних лет, в дыхательной цени могут принимать участие дополнительные промежуточные переносчики электронов, например хиноны (убихиноны, витамины Е и К) или производные аскорбиновой кислоты (витамин С). [c.250]

В случае отсутствия в организме достаточного количества коферментов и кофакторов активность ферментов снижается. Известно, что синтез коферментов осуществляется в организме человека и животных на основе поступающих в него витаминов. И в том случае, если в пище отсутствует этот существенный компонент, кофермент не образуется и апофермент остается каталитически неактивным, что в свою очередь приводит к паталогическим изменениям (авитаминозам и гиповитамино-зам). При добавлении в пищу соответствующих витаминов происходит превращение их в коферменты и восстановление нарущенных ферментативных процессов. По-видимому, лечебное действие витаминов основано на регулировании активности соответствующих ферментов в животном организме. [c.434]

Большинство витаминов входит в состав коферментов, и именно по этой причине они необходимы организму. Витамин А служит кофактором белка неферментной природы — родопсина, или зрительного пурпура этот белок сетчатки глаза участвует в восприятии света. Витамин В (точнее, его производное — кальцитри-ол) регулирует обмен кальция по механизму действия он сходен с гормонами — регуляторами обмена и функций организма. Витамин Е (токоферол) выполняет роль антиоксиданта. Подробнее функции каждого из витаминов рассматриваются в других разделах. [c.184]

Строение ферментов. По строению ферменты бывают простыми и сложными белками. Для сложных белков-ферментов используют следующие обозначения апофермент — полипептидная часть молекулы фермента холофермент — прочный природный комплекс апо-фермента и небелковой части кофактор — небелковая часть сложного белка-фермента простетическая группа — прочно связанный с апоферментбм кофактор (металлы, гем и др.) кофермент — легко отделяемый от апофермента, например диализом, кофактор (витамины, нуклеотиды и др.) Алофермент всегда синтезируется в организме, кофакторы (витамины, металлы и др.) должны поступать с пищей. [c.63]

Дигидролипоилтрансацетилаза, кофактором является липоевая кислота (ЛК) и HS-KoA. Остаток ЛК присоединен к апофермен-ту путем образования пептидной связи между карбоксильной группой ЛК и -аминогруппой лизина белка (длинная цепь из 13 атомов углерода). Липоевая кислота может быть в окисленной или восстановленной форме. HS-KoA (HS-кофермент А) состоит из витамина Вз (пантотеновая кислота), соединенного пептидной связью с тио-этаноламином и эфирной связью с 3 -фосфоаденозин-5 -дифосфатом. [c.152]

Никотинамидные коферменты (НАД и НАДФ) в своем составе содержат витамин РР (никотинамид), флавиновые (ФМН и ФАД) — витамин (рибофлавин). Это кофакторы ферментов дегидрогеназ, катализирующих процессы биологического окисления питательных веществ. Они играют роль акцепторов и переносчиков водорода [c.93]

Кофакторы ферментов. Активность многих ферментов зависит от присутствия молекул небелковой природы - кофакторов. В их роли могут выступать простые ионы, например Mg , или органические соединения. Если кофактор представляет собой сложное соединение, его называют коферментом. Предшественники кофермен-тов (витамины) потребляются с пищей. Как правило, витамины участвуют во многих ферментативных реакциях, и их недостаток в нище вызывает в организме состояние, называемое авитаминозом. [c.41]

Потребность организма в витаминах и коферментах количественно невелика, но непрерывна во времени. Переход к полимерным производным в данном случае оправдан, так как позволяет дольше поддерживать необходимый уровень подачи этих ФАВ, чем при использовании этих веществ в традиционны> формах. Некоторые коферменты не теряют своей активностр в связанном с полимером состоянии и могли бы быть полезнь как стабильные циркулирующие кофакторы. [c.102]

В отличие от основных питательных веществ витамины требуются в значительно меньших количествах. Они являются во многих случаях составными частями биокатализаторов - ферментов. Так, можно привести в качестве примера никотинамидные коферменты, образующиеся из никотиновой кислоты, флавиновые нуклеотиды, являющиеся кофакторами целого семейства ферментов- оксидоредуктаз, которые синтезируются из рибофлавина (витамин В2). Кроме каталитических витаминам присущи и друхт е не менее важные биологические функции. Так, известна антиоксидантная роль таких соединений, как аскорбиновая кислота, витаминов А, Е в защите клеток от молекулярных повреждений. [c.92]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология