Биологически активные вещества: гормоны и витамины

Релаксин - гормон желтого  тела полипептидной природы, состоит  из двух цепей, связанных полипептидным  мостиком.

Андрогены - мужские  половые гормоны. Тестостерон и  дигидротестостерон. Ткани-мишени - простата, мышцы. Эффект реализуется по цитозольному типу. Выраженно активируют синтез белка в миоцитах. На основе этих веществ синтезированы анаболические стероиды. Отношение анаболической активности к андрогенной у лучших из этих соединений выше чем у тестостерона в 5-12 раз.

Эсторгены и андрогены являются по отношению к рецепторам друг друга антигормонами (т.е. по аналогии с ферментами - конкурентными ингибироами). Поэтому в онкологической практике применяют для лечения опухолей половой сферы у самок - тестостерон, у самцов - эстрадиол.

Витамины

К этой группе веществ  относятся низкомолекулярные органические соединения, которые не выполняют  пластической функции и не синтезируются  в организме вообще или синтезируются  в ограниченном количестве микрофлорой  кишечника. Эти вещества проявляют  активность в малых количествах,  но с ними связаны многие метаболические процессы, которые протекают при  участии ферментов. Существуют также  витаминоподобные вещества, которые не отвечают всем вышеперечисленным признакам.

Номенклатура основана на использовании заглавных букв латинского алфавита и по систематике  ИЮПАК используют названия, отражающие химическую природу и функцию  витаминов. Классифицировать витамины по химической природе невозможно, т. к. большинство из них относится к разным классам химических соединений. Но по отношению к растворителям их разделяют на водо- и жирорастворимые. По физиологическому действию на организм различают:

1.      повышающие  общую сопротивляемость организма  (А, С, В1, В2, РР)

2.      антигеморрагические  (С, Р, К)

3.      антианемические (С, В12, фолиевая кислота)

4.      антиинфекционные (А, С)

5.      регуляторы  зрения (А, В2, С)

Обеспеченность организма  витаминами выражается в трех формах:

1.        Авитаминоз - полный дефицит какого-либо  витамина. Основная причина - нарушение  всасывания его в кишечнике,  воспаления и дистрофические  изменения печени, дисбактериозы,

2.        Гиповитаминоз - частичный дефицит  витамина, полигиповитаминоз - нескольких витаминов,

3.        Гипервитаминоз - избыток витамина (чаще А, Д, С).

Основная биохимическая  роль  некоторых витаминов

Водорастворимые витамины

Витамин В1, тиамин. В организме превращается в кофермент ТДФ. Коферментные функции: в составе дегидрогеназ обеспечивает окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты и альфа-кетоглутаровой кислоты.

Витамин В2, рибофлавин. Коферментная форма: ФМН и ФАД. Участвует в транспорте протонов и электронов водорода от НАД-зависимых дегидрогеназ (где кофермент НАД) на кофермент Q, участвует в дегидрировании аминокислот, кето- и оксикислот.

Витамин В3, пантотеновая кислота. Коферментная форма - КоА. Участвует в дегидрировании и дегидратации ацильных остатков в составе ацил-КоА (при b-окислении ЖК).

Витамин В5 (PP), никотиновая  кислота. Коферментная форма: НАД и НАДФ. Функционирует в составе дегидрогеназ в процессе транспорта водорода от окисляемых субстратов на второе  звено дыхательной цепи, на флавопротеид. В отличие от многих витаминов синтезируется в организме из АК триптофана.

Витамин В6, пиридоксаль. Поступает в организм в виде пиридоксина, который фосфорилируется в печени, а затем окисляется до пиридоксальфосфата. Это коферментная форма, которая участвует в реакциях переаминирования и декрбоксилирования  аминокислот, обезвреживании биогенных аминов, биосинтезе сфинголипидов и гликогенолизе.

Витамин Н, биотин. Синтезируется  микрофлорой кишечника. Биотин является коферментом карбоксилаз.

Витамин Вс, фолиевая кислота. Участвует в синтезе пуринов, пиримидинов, глицина, метион

Витамин В12, цианкобаламин. Участвует в реакциях синтеза метионина, в превращении метилмалонил-КоА (продукт окисления ЖК с нечетным числом углеродных атомов) в сукцинил КоА, который поступает в ЦТК, в образовании коферментных форм фолацина и опосредовано в синтезе ДНК.

Витамин С, аскорбиновая кислота. Основная функция - донор водорода в окислительно-восстановительных реакциях (при этом превращается в дигидроаскорбиновую кислоту). Участвует в превращениях ароматических аминокислот:

-         гидроксилировании триптофана в положении 5 (синтез серотонина)

-         гидроксилировании ДОФА (образование норадреналина)

-         гидроксилировании стероидов (синтез кортекостероидов)

-         гидроксилировании остатков пролина и лизина в проколлагене (образование коллагена).

Кроме того, в кишечнике  обеспечивает восстановление трехвалентного железа в двухвалентное для того, чтобы оно могло всосаться.

Жирорастворимые витамины

Витамин А, ретинол. Две формы: ретинол - спирт, ретинал - альдегид. В тканях  витамин А превращается в сложные эфиры: ретинил-пальминат, ретинилацетат, ретинилфосфат. Предшественник - каротин известен в альфа, бета и гамма формах. Наиболее активен бета-каротин, при расщеплении одной его молекулы образуется две молекулы ретиналя. Компонентом светочувствительных пигментов сетчатки глаза является 11-цис-ретиналь. В палочках содержится зрительный пигмент родопсин, в колбочках - йодопсин. Оба белки с 11-цис-ретиналем в качестве простетической группы. Кванты света вызывают изомеризацию 11-цис-ретиналя в трансретиналь, после чего происходит распад пигмента на свободную белковую часть - опсин и трансретиналь. Родопсин и йодопсин встроены в мембрану светочувствительных клеток сетчатки, поэтому фотоизомеризация ретиналя приводит к местной деполяризации мембраны. В результате возникает электрический импульс, который распространяется по нервному волокну. Восстановление родопсина и йодопсина происходит при участии ретиналь-изомеразы.

Витамин Д, кальциферол. Поступает в организм в виде предшественников, основной из которых - 7-дегидрохолестерол, который после воздействия УФ-лучей в коже превращяется в холекальциферол (Д3), предшественник - эргостерин по такому же механизму превращается в эргокальциферол (Д2), а Д1 - это их смесь. В результате ряда химических модификаций витамин Д превращается в 1,25 дигидрооксихолекальциферол. Это вещество в клетках слизистой оболочки кишечника участвует в превращении кальцийсвязывающего белка из предшественника в активную форму. Он ускоряет всасывание ионов кальция из просвета кишечника.

Витамин Е, токоферол. Существует альфа, бета, гамма, дельта формы. Основная функция - регуляция интенсивности свободнорадикального окисления. Это проявляется ограничением скорости процессов перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот в составе липидов клеточных мембран. Является синергистом селена (взаимно улучшают действие). Селен - кофактор фермента глутатионпероксидазы, которая инактивирует гидроперекиси липидов мембран, а токоферол тормозит образование таких гидроперекисей.

Витаминоподобные вещества

К ним относятся  соединения, которые не являются обязательными  компонентами пищи (т.н. нутриенты) и их дефицит не сопровождается характерными, четко выраженными симптомами.

Холин. Всасываясь в  стенки кишечника там фосфорилируется, образуя фофсохолин. Принимает участие в синтезе фосфатидов и ацелилхолина, а также он является донором метильной группы в реакциях переметилирования (трансферазы).

Липоевая кислота. Выполняет роль кофермента окислительного декарбоксилирования пировиноградной и альфа-кетоглутаровой кислот. Является сильным восстановителем предотвращает быстрое окисление витамин Е и С, т.е. поддерживает и их высокий уровень.

Оротовая кислота. Исходный продукт для синтеза УТФ (компонента молекулы нуклеиновой кислоты). В виде оротата калия применяется при нарушениях белкового обмена.

Пангамовая кислота. Участвует в процессах переаминирования как донор метильной группы, активирует окислительно-восстановительные процессы, способствует накоплению макроэргических соединений, обезвреживанию  токсинов.

Убихинон, коэнзим Q. Функция - транспорт водорода через липидный слой мембран.

Витамин U и витамин F.