Функции ТГФК состоят в межмолекулярном переносе одноуглеродных фрагментов: метильного (-СН3) , метиленового (-СН2-) , метинильного (-СН= ),оксиметильного ( -СН-ОН ), формильного ( -СОН ), форминоиминного ( -CH=NH ).
ТГФК принимает участие в обмене аминокислот (синтез метионина из гомоцистеина), в синтезе дезоксирибонуклеотидов и пуриновых ядер (аденина и гуанина), холина, креатина, адреналина.
Метилкобаламин синтезируется из витамина B12 , структура которого очень сложная и включает кориновое ядро, в центре которого расположен атом кобальта, соединенный с 4 пиррольными кольцами. Метилкобаламин принимает участие в метилировании гомоцистеина в метионин. Фермент гомоцистеинметилтрансфераза переносит метильный радикал из метилтетрагидрофолата на гомоцистеин.
Витамин А (ретинол) принимает участие в синтезе гликопротеинов в качестве кофактора гликозилтрансфераз – ферментов, гликозилирующих белки. Переносит олигосахариды через мембрану. Гликопротеины являются основой муцинов, которые покрывают слизистые оболочки. Витамин А является антиоксидантом, так как защищает мембраны от действия активных радикалов.
Витамин К – является кофактором гамма-глутамилкарбоксилазы, которая активирует протромбин, превращая его в тромбин. Считается, что витамин К является кофактором 7 факторов свертывания крови и многих белков соединительной ткани и костей. Коферментная функция витамина К состоит в карбоксилировании остатков глютаминовой кислоты в белках. Благодаря этому в глютаминовой кислоте появляется дополнительная карбоксильная группа и такой белок приобретает способность связывать ионы кальция, что и запускает процесс свертывания крови и другие реакции (например, депонирование солей кальция в костях).
Вит. К+СО2+глютамат-белок→Вит. К-эпоксид+гамма-карбоксиглютамат-
-белок
Витамин Е (токоферол) является коферментом десатуразы жирных кислот, а также проявляет мощные антиоксидантные свойства.
Проверочные вопросы:
-
Свойства ферментов как биокатализаторов.
-
Классификация ферментов.
-
Действие температуры, рН и концентрации субстрата на каталитическую активность ферментов.
-
Механизм действия ферментов на примере химотрипсина (конформация, активный центр стереоспецифичность).
-
Кофакторы ферментов, их характеристика.
-
Коферменты, витаминные и невитаминные, действие в метаболических реакциях.
-
Литература
-
- Биологический энциклопедический словарь. / гл. редактор М. С. Гиляров. -2-е изд., исправл. - М.: «Советская энциклопедия», 1989. – 864 с.
-
Клопов М. И. Биологически активные вещества в физиологических и биохимических процессах в организме животного. / М. И. Клопов, В. И. Максимов. - М.: Изд-во «Лань», 2012. – 442 с.
-
Ленинджер А. Биохимия. / пер. с англ. под ред. акад. А. А. Баева. - М.: Изд-во «Мир», 1974. - 957 с.
-
Кнорре Д. Г. Биологическая химия / Д. Г. Кнорре, С. Д. Мызина. - М.: «Высшая школа», 1998. - 479 с.
Раздел III. Обмен веществ
Обмен веществ (метаболизм) рассматривается как совокупность ферментативных реакций, происходящих в клетках животных и человека, при этом хорошо скоординированных и направленных на обеспечение жизнедеятельности организма. Обмен веществ управляется центральной нервной системой на генетическом уровне и корректируется в зависимости от условий окружающей среды – питания, физических воздействий (температура и др.).
Обмен веществ осуществляет следующие функции:
-
энергетическую – извлечение энергии из окружающей среды; в случае животных – использование питательных веществ (глюкозы, аминокислот, жирных кислот), поступивших после переваривания корма, или веществ из запасов тела-гликогена, жира, белка в качестве источников энергии;
-
пластическую – превращение экзогенных веществ в белки, нуклеиновые кислоты, жиры, клеточные компоненты тела в процессе роста, развития и старения животных;
-
специфическую – синтез и разрушение биомолекул (белков, нуклеиновых кислот, жиров, гликогена и других) в процессе их обновления и в зависимости от условий внешней и внутренней среды организма животных.
Обмен веществ включает два процесса – анаболизм и катаболизм (синтез и разрушение).
Анаболизм – это ферментативный синтез сравнительно крупных клеточных компонентов из простых предшественников. Процессы синтеза связаны с потреблением свободной энергии, которая поставляется в форме энергии фосфатных связей АТФ.
Катаболизм – это ферментативное расщепление сравнительно крупных молекул глюкозы, жирных кислот, аминокислот в результате реакций окисления до более мелких, например, молочной кислоты, уксусной кислоты, CO2, NH3 и мочевины. Катаболизм сопровождается выделением свободной энергии, заключенной в химических связях расщепляемых органических молекул, и запасанием свободной энергии в форме энергии фосфатных связей АТФ.
Стадийность процессов катаболизма и анаболизма
Катаболизм основных питательных веществ включает три главные стадии (рис 10.1). На первой стадии крупные молекулы, поступающие из внешней среды, расщепляются на составляющие их основные строительные блоки. Полисахариды (крахмал и др.) расщепляются до моносахаров - глюкозы, фруктозы и др., белки – до аминокислот, жиры
