биологични функции.

НАД, НАД - коензим, присъстващ във всички живи клетки, е част от ензимите от групата на дехидрогеназите, които катализират редокс реакциите; изпълнява функцията на носител на електрони и водород, които получава от окислени вещества. Редуцираната форма (NADH) е в състояние да ги прехвърли в други вещества.

Това е динуклеотид, чиято молекула е изградена от амид никотинова киселинаи аденин, свързани помежду си с верига, състояща се от два D-рибозни остатъка и два остатъка на фосфорна киселина; използва се в клиничната биохимия при определяне на активността на кръвните ензими.

Ориз. 12.

NADP, NADP -- широко разпространен в природата коензим на някои дехидрогенази -- ензими, които катализират редокс реакции в живите клетки. NADP поема водорода и електроните на окисленото съединение и ги прехвърля към други вещества. В хлоропластите на растителните клетки NADP се редуцира чрез светлинни реакции на фотосинтеза и след това осигурява водород за синтеза на въглехидрати чрез тъмни реакции. NADP, коензим, който се различава от NAD по това, че има друг остатък от фосфорна киселина, прикрепен към хидроксилната група на един от остатъците от D-рибоза, е открит във всички типове клетки.

Ориз. тринадесет.

FAD, FAD - коензим, който участва в много редокс биохимични процеси. FAD съществува в две форми, окислена и редуцирана, и нейната биохимична функция обикновено е да преминава между тези форми.

Ориз. четиринадесет.

Коензим А (коензим A, CoA, CoA, HSKoA) - ацетилиращ коензим; един от най-важните коензими, участващи в преноса на ацилни групи по време на синтеза и окисляването на мастни киселини и окисляването на пирувата в цикъла на лимонената киселина.

Молекулата CoA се състои от остатък на аденилова киселина (1), свързан с пирофосфатна група (2) към остатъка пантотенова киселина(3), която от своя страна е свързана чрез пептидна връзка с аминокиселината β-аланин (4) (тези две групи представляват остатък на пантотенова киселина), свързана чрез пептидна връзка с β-меркаптоетаноламин (5).

Биохимични функции

Транспорт на хидридни йони H– (водороден атом и електрон) в редокс реакции

Благодарение на прехвърлянето на хидридния йон, витаминът изпълнява следните задачи:

1. Метаболизъм на протеини, мазнини и въглехидрати. Тъй като NAD и NADP служат като коензими за повечето дехидрогенази, те участват в реакциите

в синтеза и окисляването на мастни киселини,
в синтеза на холестерол
метаболизъм на глутаминова киселина и други аминокиселини,
въглехидратен метаболизъм: пентозофосфатен път, гликолиза,
окислително декарбоксилиране на пирогроздена киселина,
цикъл на трикарбоксилна киселина.

2. NADH изпълнява регулаторнифункция, тъй като е инхибитор на някои реакции на окисление, например в цикъла на трикарбоксилната киселина.

3. Защита на наследствената информация– NAD е субстрат на поли-АДФ-рибозилиране в процеса на кръстосано свързване на хромозомни прекъсвания и възстановяване на ДНК, което забавя некробиозата и клетъчната апоптоза.

4. Защита от свободни радикали– NADPH е необходим компонент на антиоксидантната система на клетката.

5. NADPH участва в реакциите на ресинтеза на тетрахидрофолиева киселина от дихидрофолиева киселина, например след синтеза на тимидил монофосфат.

Хиповитаминоза

Причина

Хранителен дефицит на ниацин и триптофан. Синдром на Хартнуп.

Клинична картина

Проявява се от болестта пелагра (на италиански: pelle agra - груба кожа). Появява се като три D синдром:

деменция(нервен и психични разстройства, деменция),
дерматит(фотодерматит),
диария(слабост, лошо храносмилане, загуба на апетит).

Ако не се лекува, болестта е фатална. При деца с хиповитаминоза се наблюдава забавяне на растежа, загуба на тегло и анемия.

Антивитамини

Ftivazide, Tubazid, Niazid са лекарства, използвани за лечение на туберкулоза.

Лекарствени форми

Никотинамид и никотинова киселина.

Витамин В5 (пантотенова киселина)

Източници

Всякакви хранителни продукти, особено бобови растения, мая, животински продукти.

дневна нужда

структура

Витаминът съществува само под формата на пантотенова киселина, съдържа β-аланин и пантоева киселина (2,4-дихидрокси-3,3-диметилмаслена).

Структурата на пантотеновата киселина

Неговите коензимни форми са коензим А(коензим А, HS-CoA) и 4-фосфопантетеин.

Структурата на коензимната форма на витамин В5 - коензим А

Биохимични функции

Коензимна форма на витамина коензим Ане е силно свързан с нито един ензим, той се движи между различни ензими, осигурявайки трансфер на ацил(включително ацетил) групи:

в реакции на енергийно окисление на глюкозни и аминокиселинни радикали, например при работата на пируват дехидрогеназа, α-кетоглутарат дехидрогеназа ензими в цикъла на трикарбоксилната киселина),
като носител на ацилни групи при окисляването на мастни киселини и в реакциите на синтез на мастни киселини
в реакции на синтез на ацетилхолин и гликозаминогликани, образуване на хипурова киселина и жлъчни киселини.

Хиповитаминоза

Причина

Хранителен дефицит.

Клинична картина

Появява се във формата педиолалгия(еритромелалгия) - увреждане на малките артерии на дисталните части долни крайници, симптомът е парене в краката. При експеримента се проявяват побеляване на косата, увреждане на кожата и стомашно-чревния тракт, дисфункция на нервната система, дистрофия на надбъбречната жлеза, чернодробна стеатоза, апатия, депресия, мускулна слабост, конвулсии.

Но тъй като витаминът се намира във всички храни, хиповитаминозата е много рядка.

Лекарствени форми

Калциев пантотенат, коензим А.

Витамин В6 (пиридоксин, антидерматит)

Източници

Витаминът е богат на зърнени храни, бобови растения, дрожди, черен дроб, бъбреци, месо, а също така се синтезира от чревни бактерии.

дневна нужда

структура

Витаминът съществува под формата на пиридоксин. Неговите коензимни форми са пиридоксал фосфат и пиридоксамин фосфат.

Свързана информация:

Търсене в сайта:

Структурна формула на веществата

Какво е структурна формула

Има две разновидности: планарна (2D) и пространствена (3D) (фиг. 1).

Структурата на окислените форми на NAD и NADP

Вътремолекулните връзки в представянето на структурната формула обикновено се означават с тирета (черти).

Ориз. 1. Структурна формула на етилов алкохол: а) равнинен; б) пространствена.

Плоските структурни формули могат да бъдат представени по различни начини.

Разграничава се кратка графична формула, в която връзките на атомите с водорода не са посочени:

CH3-CH2-OH(етанол);

скелетна графична формула, която най-често се използва при изобразяване на структура органични съединения, той не само не показва връзките на въглерод с водород, но също така не показва връзките, свързващи въглеродните атоми един с друг и други атоми:

за органични съединения от ароматната серия се използват специални структурни формули, които изобразяват бензоловия пръстен под формата на шестоъгълник:

Примери за решаване на проблеми

Аденозин трифосфорна киселина (АТФ) - универсален източник и основен енергиен акумулатор в живите клетки. АТФ се намира във всички растителни и животински клетки. Количеството АТФ е средно 0,04% (от суровата маса на клетката), най-голямото количество АТФ (0,2-0,5%) се намира в скелетните мускули.

В клетката молекулата на АТФ се изразходва в рамките на една минута след нейното образуване. При хората на всеки 24 часа се образува и унищожава количество АТФ, равно на телесното тегло..

АТФ е мононуклеотид, състоящ се от азотна основа (аденин), рибоза и три остатъка на фосфорна киселина. Тъй като АТФ съдържа не един, а три остатъка на фосфорна киселина, той принадлежи към рибонуклеозид трифосфат.

За повечето видове работа, протичаща в клетките, се използва енергията на хидролизата на АТФ.

В същото време, когато крайният остатък от фосфорна киселина се отцепи, АТФ преминава в ADP (аденозин дифосфорна киселина), когато вторият остатък от фосфорна киселина се отцепи, в AMP (аденозин монофосфорна киселина).

Добивът на свободна енергия от елиминирането както на крайните, така и на вторичните остатъци от фосфорна киселина е около 30,6 kJ/mol. Разцепването на третата фосфатна група е придружено от освобождаване на само 13,8 kJ/mol.

Връзките между терминала и втория, втория и първия остатък на фосфорната киселина се наричат макроергичен(висока енергия).

Резервите от АТФ непрекъснато се попълват.

В клетките на всички организми в процеса се извършва синтез на АТФ фосфорилиране, т.е. добавяне на фосфорна киселинакъм ADP. Фосфорилирането протича с различна интензивност по време на дишане (митохондриите), гликолиза (цитоплазма), фотосинтеза (хлоропласти).

АТФ е основната връзка между процеси, придружени от освобождаване и натрупване на енергия, и процеси, които изискват енергия.

В допълнение, АТФ, заедно с други рибонуклеозидни трифосфати (GTP, CTP, UTP), е субстрат за синтеза на РНК.

В допълнение към АТФ има и други молекули с макроергични връзки - UTP (уридин трифосфорна киселина), GTP (гуанозин трифосфорна киселина), CTP (цитидин трифосфорна киселина), чиято енергия се използва за биосинтеза на протеини (GTP), полизахариди (UTP ), фосфолипиди (CTP). Но всички те се образуват благодарение на енергията на АТФ.

В допълнение към мононуклеотидите, важна роляв метаболитните реакции динуклеотидите (NAD +, NADP +, FAD) принадлежат към групата на коензимите (органични молекули, които остават в контакт с ензима само по време на реакцията).

NAD + (никотинамид аденин динуклеотид), NADP + (никотинамид аденин динуклеотид фосфат) са динуклеотиди, съдържащи две азотни основи - аденин и амид на никотинова киселина - производно на витамин РР), два рибозни остатъка и два остатъка на фосфорна киселина (фиг. фиг. resi phosphoric acid). Ако АТФ е универсален източник на енергия, тогава NAD+ и NADP+ са универсални акцептори,и техните възстановени форми - NADHи NADPH – универсални донориредукционни еквиваленти (два електрона и един протон).

Азотният атом, който е част от остатъка от амид на никотинова киселина, е четиривалентен и носи положителен заряд ( НАД+). Тази азотна основа лесно приема два електрона и един протон (т.

се възстановява) в тези реакции, при които с участието на ензими дехидрогеназа два водородни атома се отделят от субстрата (вторият протон преминава в разтвор):

Субстрат-H2 + NAD+ Субстрат + NADH + H+

При обратни реакции, ензими, окисляване NADHили NADPH, възстановяват субстратите чрез прикрепване на водородни атоми към тях (вторият протон идва от разтвор).

FAD - флавин аденин динуклеотид- производно на витамин В2 (рибофлавин) също е кофактор на дехидрогеназите, но ПРИЩЯВКАсвързва два протона и два електрона, възстановявайки се към FADH2.

⇐ Предишна1234567

Нуклеозидни циклофосфати (cAMP и cGMP) като вторични медиатори в регулирането на клетъчния метаболизъм.

Нуклеозидните циклофосфати са нуклеотиди, в които една молекула на фосфорната киселина едновременно естерифицира две хидроксилни групи на въглехидратния остатък.

Почти всички клетки съдържат два нуклеозидни циклофосфати, аденозин-3',5'-циклофосфат (cAMP) и гуанозин-3',5'-циклофосфат (cGMP). Те са вторични посредници (пратеници) при предаването на хормоналния сигнал в клетката.

6. Структура на динуклеотидите: FAD, NAD+, неговият фосфат NADP+.

Тяхното участие в редокс реакции.

Най-важните представители на тази група съединения са никотинамид аденин динуклеотид (NAD, или NAD в руската литература) и неговият фосфат (NADP, или NADP). Тези съединения играят важна роля като коензими в много редокс реакции.

Съответно те могат да съществуват както в окислена (NAD+, NADP+), така и в редуцирана (NADH, NADPH) форма.

Структурният фрагмент на NAD+ и NADP+ е никотинамиден остатък под формата на пиридиниев катион. В състава на NADH и NADPH този фрагмент се превръща в 1,4-дихидропиридинов остатък.

При биологично дехидрогениране субстратът губи два водородни атома, т.е.

два протона и два електрона (2H+, 2e) или протон и хидриден йон (H+ и H-). Коензимът NAD+ обикновено се счита за акцептор на хидридния йон H- (въпреки че не е категорично установено дали прехвърлянето на водороден атом към този коензим става едновременно с прехвърлянето на електрон или тези процеси протичат поотделно).

В резултат на редукция чрез добавяне на хидриден йон към NAD+, пиридиниевият пръстен се превръща в 1,4-дихидропиридинов фрагмент.

Този процес е обратим.

В реакцията на окисление ароматният пиридинов пръстен се превръща в неароматния 1,4-дихидропиридинов пръстен. Поради загубата на ароматност, енергията на NADH се увеличава в сравнение с NAD+. По този начин NADH съхранява енергия, която след това се изразходва в други биохимични процеси, които изискват енергийни разходи.

Типични примери за биохимични реакции, включващи NAD+, са окисляването на алкохолни групи до алдехидни групи (например превръщане на етанол в етанал) и с участието на NADH, редукция на карбонилни групи до алкохолни групи (превръщане на пирогроздена киселина в млечна киселина).

Реакцията на окисление на етанол с участието на коензима NAD +:

При окисляване субстратът губи два водородни атома, т.е.

два протона и два електрона. Коензимът NAD +, след като получи два електрона и протон, се редуцира до NADH, като ароматът се нарушава. Тази реакция е обратима.

Когато окислената форма на коензима премине в редуцирана форма, настъпва натрупване на енергия, освободена при окисляването на субстрата. Енергията, натрупана от редуцираната форма, след това се изразходва в други ендергонични процеси, включващи тези коензими.

FAD - флавин аденин динуклеотид- коензим, който участва в много редокс биохимични процеси.

FAD съществува в две форми - окислена и редуцирана, като нейната биохимична функция, като правило, е да преминава между тези форми.

FAD може да бъде редуциран до FADH2 чрез приемане на два водородни атома.

Молекулата FADH2 е енергиен носител и редуцираният коензим може да се използва като субстрат в реакцията на окислително фосфорилиране в митохондриите.

Молекулата FADH2 се окислява до FAD, като се отделя енергиен еквивалент (съхранен във формата) на два мола АТФ.

Основният източник на намален FAD при еукариотите е цикълът на Кребс и липидното β-окисление. В цикъла на Кребс FAD е простатичната група на ензима сукцинат дехидрогеназа, който окислява сукцинат до фумарат; при β-липидното окисляване FAD е коензимът на ацил-КоА дехидрогеназата.

FAD се образува от рибофлавин, много оксидоредуктази, наречени флавопротеини, използват FAD като протетична група в реакциите на пренос на електрон, за да вършат своята работа.

Първична структура на нуклеиновите киселини: нуклеотиден състав на РНК и ДНК, фосфодиестерна връзка. Хидролиза на нуклеинови киселини.

В полинуклеотидните вериги нуклеотидните единици са свързани чрез фосфатна група. Фосфатната група образува две естерни връзки: с С-3' на предходната и С-5' на следващите нуклеотидни единици (фиг. 1). Гръбнакът на веригата е съставен от редуващи се пентозни и фосфатни остатъци, а хетероцикличните бази са "висящи" групи, прикрепени към пентозните остатъци.

Нуклеотид със свободна 5'-OH група се нарича 5'-терминал, а нуклеотид със свободна 3'-OH група се нарича 3'-терминал.

Ориз. един. Общ принципструктури на полинуклеотидна верига

Фигура 2 показва структурата на произволен участък от ДНК веригата, който включва четири нуклеинови бази. Лесно е да си представим колко комбинации могат да бъдат получени чрез промяна на последователността от четири нуклеотидни остатъка.

Принципът на изграждане на верига от РНК е същият като този на ДНК, с две изключения: D-рибозата служи като пентозен остатък в РНК, а не тиминът, а урацилът се използва в набора от хетероциклични бази.

Първичната структура на нуклеиновите киселини се определя от последователността от нуклеотидни единици, свързани чрез ковалентни връзки в непрекъсната полинуклеотидна верига.

За удобство на писане на първичната структура има няколко начина за съкращения.

Едното е да се използват по-рано дадените съкратени имена за нуклеозидите. Например, показано на фиг. Фрагмент от 2 ДНК верига може да бъде написан като d(ApCpGpTp…) или d(A-C-G-T…). Често буквата d се пропуска, ако е очевидно, че говорим за ДНК.

7. Структурата на ензима.

Първична структура на сегмент от ДНК верига

Важна характеристика на нуклеиновите киселини е нуклеотидният състав, т.е. наборът и количественото съотношение на нуклеотидните компоненти. Нуклеотидният състав се установява, като правило, чрез изследване на продуктите на хидролитното разцепване на нуклеиновите киселини.

ДНК и РНК се различават по поведението си в условия на алкална и киселинна хидролиза.

ДНК е устойчива на хидролиза в алкална среда. РНК лесно се хидролизират при меки условия в алкална среда до нуклеотиди, които от своя страна са способни да отцепят остатъка от фосфорна киселина в алкална среда, за да образуват нуклеозиди. Нуклеозидите в кисела среда се хидролизират до хетероциклични основи и въглехидрати.

Концепцията за вторичната структура на ДНК. Комплементарност на нуклеиновите бази. Водородни връзки в комплементарни двойки нуклеинови бази.

Под вторична структура разбирайте пространствената организация на полинуклеотидната верига.

Според модела на Watson-Crick, молекулата на ДНК се състои от две полинуклеотидни вериги, които са десни около обща ос, за да образуват двойна спирала. Пуриновите и пиримидиновите бази са насочени вътре в спиралата. Водородните връзки се образуват между пуриновата база на едната верига и пиримидиновата база на другата верига. Тези бази образуват допълващи се двойки.

Образуват се водородни връзки между аминогрупата на една база и карбонилната група на друга -NH…O=C-, както и между амидните и иминните азотни атоми -NH…N.

Например, както е показано по-долу, две водородни връзки се образуват между аденин и тимин и тези бази образуват комплементарна двойка, т.е.

д. аденин в едната верига ще съответства на тимин в другата верига. Друга двойка комплементарни бази са гуанин и цитозин, между които възникват три водородни връзки.

Водородните връзки между комплементарните бази са един от видовете взаимодействия, които стабилизират двойната спирала. Двете нишки на ДНК, които образуват двойна спирала, не са идентични, а се допълват една с друга.

Това означава, че първичната структура, т.е. нуклеотидната последователност на една верига определя първичната структура на втората верига (фиг. 3).

Ориз. 3. Комплементарност на полинуклеотидните вериги в двойната спирала на ДНК

Допълняемостта на веригите и последователността на връзките формират химическата основа на най-важната функция на ДНК – съхраняването и предаването на наследствена информация.

При стабилизирането на молекулата на ДНК, наред с водородните връзки, действащи през спиралата, важна роля играят междумолекулните взаимодействия, насочени по протежение на спиралата между съседни пространствено близки азотни бази.

Тъй като тези взаимодействия са насочени по протежение на стека от азотни бази на молекулата на ДНК, те се наричат взаимодействия на подреждане. По този начин взаимодействията на азотните бази помежду си закрепват двойната спирала на молекулата на ДНК както по дължината, така и напречно на нейната ос.

Силното взаимодействие при подреждане винаги укрепва водородните връзки между базите, допринасяйки за уплътняването на спиралата.

В резултат на това водните молекули от околния разтвор се свързват главно с пентозофосфатния гръбнак на ДНК, чиито полярни групи са разположени на повърхността на спиралата. Когато взаимодействието при подреждане е отслабено, водните молекули, проникващи вътре в спиралата, взаимодействат конкурентно с полярните групи от основи, инициират дестабилизация и допринасят за по-нататъшното разпадане на двойната спирала. Всичко това свидетелства за динамиката на вторичната структура на ДНК под въздействието на компонентите на околния разтвор.

4. Вторична структура на молекулата на РНК

9. Лекарства на базата на модифицирани нуклеинови бази (флуороурацил, меркаптопурин): структура и механизъм на действие.

Като лекарствав онкологията се използват синтетични производни от пиримидиновия и пуриновия ред, които са сходни по структура с естествените метаболити (в случая на нуклеиновите бази), но не напълно идентични с тях, т.е.

са антиметаболити. Например, 5-флуороурацил действа като антагонист на урацил и тимин, 6-меркаптопурин - аденин.

Състезавайки се с метаболитите, те нарушават синтеза на нуклеинови киселини в организма на различни етапи.

NADH е основата на енергията и живота

В обичайния смисъл, биологичният живот може да се дефинира като способност за генериране на енергия в клетката. Тази енергия е високоенергийни фосфатни връзки на химикали, синтезирани в тялото. Най-важните високоенергийни съединения са аденозин трифосфат (АТФ), гуанозин трифосфат (GTP), креатин фосфорна киселина, никотинамид динуклеотид фосфат (NAD(H) и NADP(H)), фосфорилирани въглехидрати.

Никотинамид-аденин-динуклеотид (NADH, NADH) – коензим, присъстващ във всички живи клетки, е част от дехидрогеназната група ензими, които катализират редокс реакциите; изпълнява функцията на носител на електрони и водород, които получава от окислени вещества. Редуцираната форма (NADH) е в състояние да ги прехвърли в други вещества.

Как да подобрим производителността

Какво е NADH? Мнозина го наричат „съкращението на живота“. И наистина е така. NADH (никотинамид аденин динуклеотид коензим) се намира във всички живи клетки и е жизненоважен елемент, чрез който се произвежда енергия в клетките. NADH участва в производството на АТФ (АТФ). NAD(H), като универсална енергийна молекула, за разлика от АТФ, може постоянно да разтоварва митохондриите от прекомерно натрупване на лактат към образуването на пируват от него, поради стимулирането на пируватдехидрогеназния комплекс, който е чувствителен специално към NAD(H ) / съотношение NAD.

Синдром на хронична умора: фокусирайте се върху митохондриите

Редица клинични проучвания показват ефективността на NADH лекарствата при CFS. Дневна дозаобикновено е 50 mg. Най-силният ефект се наблюдава след 2-4 седмици лечение. Умората намалява с 37-52%. В допълнение, такъв обективен когнитивен параметър като концентрацията на вниманието се подобри.

NADH при лечението на синдрома на хроничната умора

NADH (витамин В3 коензим), присъстващ във всички живи клетки, е част от дехидрогеназната група ензими, които катализират редокс реакциите; изпълнява функцията на носител на електрони и водород, които получава от окислени вещества. Той е резервен източник на енергия в клетките. Той участва в почти всички реакции на генериране на енергия, осигурявайки дишането на клетките. Чрез влияние върху съответните процеси в мозъка, коензимът на витамин В3 може да предотврати смъртта на нервните клетки по време на хипоксия или свързани с възрастта промени. Участва в процесите на детоксикация в черния дроб. Напоследък е установена неговата способност да блокира лактат дехидрогеназата и по този начин да ограничава исхемичното и/или хипоксичното увреждане на миокарда. Проучванията за ефективността на пероралното приложение при лечението на синдрома на хроничната умора потвърждават неговия активиращ ефект върху състоянието на хората.

NADH в спорта и медицината: преглед на чуждестранна литература

Писахме за NADH (никотинамид аденин динуклеотид фосфат) в предишни статии. Сега искаме да предоставим информация от англоезични източници за ролята и значението на това вещество в енергийния метаболизъм в организма, ефекта му върху нервна система, и роля в развитието на редица патологични ситуации и перспективи за приложение в медицината и спорта. (Изтеглете монографията за NADH).

Herbalife Quickspark CoEnzyme 1 (NADH) ATP Energy

Естествена енергия на клетъчно ниво

Quickspark е продукт на компанията Herbalife. Това е стабилна форма на витамин В3 коензим 1. CoEnzyme1 е открит през 1906 г. в Австрия от учен, наречен професор Джордж Биркмайер. CoEnzyme1 е разработен за медицински цели и е използван през Втората световна война.

NADH (енада)

Никотинамид аденин динуклеотид (NADH) е вещество, което подпомага функционирането на ензимите в тялото. NADH играе роля в производството на енергия и подпомага производството на L-допа, която тялото превръща в невротрансмитер допамин. NADH се оценява за много състояния и може да бъде полезен за подобряване на умствената функционалност и паметта.

Ензим Протеинова част (апоензим) Непротеинова част (кофактор) неорганични йони коензими простетични групи апоензим + кофактор = холоензим

Ролята на кофактори могат да играят различни вещества – от прости неорганични йони до сложни органични молекули; в някои случаи остават непроменени в края на реакцията, в други се регенерират в резултат на един или друг последващ процес.

Ако кофакторът е представен като органична молекула (някои от тези молекули са близки до витамини), то последният може да бъде силно свързан с ензима (в този случай се нарича простетична група) или слабо свързан с него (в този случай нарича се коензим).

Неорганични йони (ензимни активатори)

Йоните принуждават молекулите на ензима или субстрата във форма, която насърчава образуването на E-S комплекс. Това увеличава шансовете ензимът и субстратът действително да реагират един с друг и следователно скоростта на реакцията, катализирана от този ензим, също се увеличава.

Пример.Активността на слюнчената амилаза се повишава в присъствието на хлоридни йони.

Протетични групи (fad, fmn, биотин, хем)

Тази органична молекула е в положение, при което може ефективно да допринесе за каталитичната функция на своя ензим.

Пример 1Флавин аденин динуклеотид (FAD) съдържа рибофлавин (витамин B 2 ), който е акцептор на водорода част от неговата молекула. Функцията на FAD е свързана с оксидативните пътища на клетката, по-специално с процеса на дишане, при който FAD играе ролята на един от носителите в дихателната верига:

Краен резултат: 2H се прехвърлят към А и В. Холоензимът действа като връзка между А и В.

Ориз. 8 Витамин като компонент на протетична група (показана е структурата на FAD - флавинаденин динуклеотид).

Пример 2Хемът е желязосъдържаща протетична група. Молекулата му има формата на плосък пръстен, в центъра на който има железен атом (порфиринов пръстен, същият като този на хлорофила). Хемът изпълнява редица биологично важни функции в организма. Електронен трансфер. Като протетична група от цитохроми, хемът действа като електронен носител. Чрез присъединяването на електрони желязото се редуцира до Fe(II), а като ги дарява, се окислява до Fe(III). Следователно, хемът участва в редокс реакциите поради обратими промени във валентността на желязото. Пренос на кислород. Хемоглобинът и миоглобинът са два протеина, съдържащи хем, които пренасят кислород. Желязото е в тях в намалена форма. каталитична функция. Хемът е компонент на каталазите и пероксидазите, които катализират разграждането на водороден пероксид и вода.

Коензими (nad, nadp, coenzyme a, atp)

Пример.Никотинамид аденин динуклеотид (NAD), производно на никотиновата киселина, може да съществува както в окислителна, така и в редуцираща форма. В окислителна форма NAD играе ролята на акцептор на водород по време на катализа:

Тук E 1 и E 2 са две различни дехидрогенази. Краен резултат: 2H се прехвърля от A към B. Тук коензимът действа като връзка между две различни ензимни системи E 1 и E 2 .

Ориз. 9 Витамин като компонент на коензим (показани са структурите на NAD, NADP и ATP).

Цикличен аденозин монофосфат (camf)- производно на АТФ, което действа като втори пратеник в тялото, използвано за вътреклетъчното разпространение на сигнали на определени хормони (например глюкагон или адреналин), които не могат да преминат през клетъчната мембрана. Той превръща редица инертни протеини в ензими (кемп-зависими протеин кинази), под действието на които протичат редица биохимични процеси. реакции (провеждане на нервен импулс).

Стимулира се образуването на сАМР адреналин.

Цикличен гуанозин монофосфат (cGMP) е циклична форма на нуклеотид, образуван от гуанозин трифосфат (GTP) от ензима гуанилатциклаза. Образованието е стимулирано ацетилхолин.

· cGMP участва в регулирането на биохимичните процеси в живите клетки като втори пратеник. Характерно е, че много от ефектите на cGMP са директно противоположни на cAMP.

cGMP активира G-киназата и фосфодиестеразата, които хидролизират cAMP.

· cGMP участва в регулирането на клетъчния цикъл. Изборът на клетката зависи от съотношението cAMP/cGMP: спрете деленето (спирайте във фаза G0) или продължете, като преминете във фаза G1.

cGMP стимулира клетъчната пролиферация (делене), а cAMP инхибира

Аденозин трифосфат (АТФ)- нуклеотид, образуван от азотна основа аденин, петвъглеродна захар рибоза и три остатъка от фосфорна киселина.Фосфатните групи в молекулата на АТФ са взаимосвързани високоенергиен (макроергичен)връзки. Връзките между фосфатните групи не са много силни и когато се разрушат, голям бройенергия. В резултат на хидролитно отцепване на фосфатната група от АТФ се образува аденозин дифосфорна киселина (ADP) и се освобождава част от енергията.

· Заедно с други нуклеозидни трифосфати, АТФ е изходният продукт в синтеза на нуклеинови киселини.

· АТФ играе важна роля в регулирането на много биохимични процеси. Бидейки алостеричен ефектор на редица ензими, АТФ, като се присъединява към техните регулаторни центрове, засилва или потиска тяхната активност.

· АТФ също е директен предшественик на синтеза на цикличен аденозин монофосфат – вторичен месинджър за предаване на хормонален сигнал в клетката.

Ролята на АТФ като медиатор в синапсите и сигнален агент в други междуклетъчни взаимодействия също е известна

Аденозин дифосфат (АДФ)- нуклеотид, който е от аденин, рибоза и два остатъка от фосфорна киселина. ADP участва в енергийния метаболизъм във всички живи организми, АТФ се образува от него чрез фосфорилиране:

ADP + H3PO4 + енергия → ATP + H2O.

Цикличното фосфорилиране на ADP и последващото използване на АТФ като енергиен източник образуват процес, който е същността на енергийния метаболизъм (катаболизъм).

FAD - флавин аденин динуклеотид- коензим, който участва в много редокс биохимични процеси. FAD съществува в две форми - окислена и редуцирана, като нейната биохимична функция, като правило, се състои в прехода между тези форми.

Никотинамид аденин динуклеотид (NAD) -динуклеотид, се състои от два нуклеотида, свързани с техните фосфатни групи. Един от нуклеотидите съдържа аденин като азотна основа, другият съдържа никотинамид. Никотинамид аденин динуклеотид съществува в две форми: окислен (NAD) и редуциран (NADH).

· В метаболизма NAD участва в редокс реакции, пренасяйки електрони от една реакция в друга. Така в клетките NAD е в две функционални състояния: неговата окислена форма, NAD+, е окислител и взема електрони от друга молекула, като се редуцира до NADH, който след това служи като редуциращ агент и дарява електрони.

· 1. Метаболизъм на протеини, мазнини и въглехидрати. Тъй като NAD и NADP служат като коензими за повечето дехидрогенази, те участват в реакциите

в синтеза и окисляването на мастни киселини,

в синтеза на холестерол

обмен на глутаминова киселина и други аминокиселини,

въглехидратен метаболизъм: пентозофосфатен път, гликолиза,

окислително декарбоксилиране на пирогроздена киселина,

цикъл на трикарбоксилна киселина.

· 2. NADH изпълнява регулаторна функция, тъй като е инхибитор на някои реакции на окисление, например в цикъла на трикарбоксилната киселина.

· 3. Защита на наследствената информация – NAD е субстрат на поли-АДФ-рибозилиране в процеса на кръстосано свързване на хромозомни счупвания и възстановяване на ДНК, което забавя некробиозата и апоптозата на клетките.

· 4. Защита от свободните радикали – NADPH е необходим компонент на антиоксидантната система на клетката.