Образование активной формы
Сама по себе фолиевая кислота (фолат) является предшественником. Чтобы включиться в биохимические процессы, она должна превратиться в активную форму — тетрагидрофолат ($H_4$-фолат).
Этот процесс протекает в печени и требует участия специфических ферментов:
- Фолатредуктазы;
- Дигидрофолатредуктазы.
Для осуществления реакций восстановления обоим ферментам абсолютно необходим кофермент NADPH, который выступает донором восстановительных эквивалентов. В результате последовательных реакций формируется $H_4$-фолат, готовый к выполнению своих транспортных функций.
Транспорт одноуглеродных групп
Главная биологическая роль $H_4$-фолата заключается в том, что он служит промежуточным переносчиком одноуглеродных групп.
Важно четко понимать, чем $H_4$-фолат не является в биохимических реакциях. Он не способен выступать в роли:
- Переносчика ацильных или двухуглеродных фрагментов;
- Донатора фосфатных групп;
- Конечного акцептора или переносчика аминогрупп.
Его специализация строго ограничена захватом, удержанием и передачей фрагментов, содержащих ровно один атом углерода.
Формы одноуглеродных фрагментов
Одноуглеродные радикалы, связанные с $H_4$-фолатом, не статичны. Базовая метиленовая группа ($-CH_2-$) в составе молекулы метилен-$H_4$-фолата способна подвергаться окислительно-восстановительным превращениям, переходя в другие функциональные формы.
К основным формам одноуглеродных групп, которые транспортирует фолат, относятся:
- Метиленовая ($-CH_2-$) — исходная форма для многих превращений.
- Метильная ($-CH_3$) — наиболее восстановленная группа.
- Метенильная ($-CH=$) — форма с двойной связью.
- Формильная ($-CHO$) — наиболее окисленная группа.
Эта пластичность позволяет фолату обеспечивать разные биохимические пути нужными типами углеродных остатков.
Биологическое значение
Все процессы переноса и взаимопревращения одноуглеродных фрагментов направлены на обеспечение важнейших синтетических процессов в клетке.
В первую очередь, одноуглеродные группы используются для синтеза нуклеотидов — структурных блоков нуклеиновых кислот. Без адекватной работы системы тетрагидрофолата клетка лишается возможности формировать полноценные нуклеотиды и ряд других жизненно важных метаболитов, зависящих от присоединения одного атома углерода.
Чтобы запомнить формы углеродных групп на фолате, используй правило трех «М» и одной «Ф»: Метиленовая, Метильная, Метенильная, Формильная.
Вопросы с занятий и экзамена
Где в организме образуется H4-фолат?
Процесс образования активного тетрагидрофолата из фолиевой кислоты протекает в печени.
Какие ферменты и коферменты нужны для активации фолата?
В превращении участвуют ферменты фолатредуктаза и дигидрофолатредуктаза, а их коферментом выступает NADPH.
Может ли H4-фолат переносить аминогруппы или фосфаты?
Нет, тетрагидрофолат является строго промежуточным переносчиком одноуглеродных фрагментов.
Для чего используются одноуглеродные фрагменты?
Главным образом они необходимы для синтеза нуклеотидов и построения ряда других клеточных соединений.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм действия дигидрофолатредуктазы и фолатредуктазы
- Роль NADPH как кофермента в восстановительных реакциях
- Биохимические пути синтеза нуклеотидов с участием фолата
- Химические механизмы взаимопревращения метиленовой, метильной, метенильной и формильной групп
Разберите тему целиком в курсе «Биохимия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Роль фолиевой кислоты» и ещё 3 574 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 115 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Обмен аминокислот»
Бесплатные видеоуроки: биохимияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.