Общая характеристика витаминов
Витамины группы B относятся к водорастворимым биологически активным веществам с низкой молекулярной массой. Их главная функциональная роль заключается в том, что они выступают в качестве коферментов или их предшественников. Сами витамины не обладают высокой биокатализирующей активностью; ее приобретают продукты их биотрансформации в организме.
Участвуя в обмене веществ и регулируя процессы ассимиляции, эти соединения действуют как биологические катализаторы. На основе их производных созданы лекарства для метаболической терапии, такие как флавинат ($B_2$), пиридоксальфосфат ($B_6$), кобаламид ($B_{12}$) и кокарбоксилаза ($B_1$). Их преимущество заключается в том, что они являются естественными метаболитами и обладают малой токсичностью.
Роль в ферментных системах
В организме витамины функционируют как микронутриенты и незаменимые пищевые факторы, поступающие в ничтожно малых количествах. Они обеспечивают протекание ключевых биохимических процессов, при этом не расходуясь как источники энергии и не встраиваясь в структуру тканей.
Многие расстройства метаболизма при дефиците витаминов напрямую связаны с нарушением активности ферментных систем. Это объясняется тем, что витамины входят в состав простетических групп или коферментов, без которых каталитическая активность ферментов становится невозможной.
Участие витаминов в обмене серотонина
Некоторые витамины напрямую задействованы в синтезе и превращении важнейших нейромедиаторов. Ярким примером служит образование серотонина (5-окситриптамина):
- На первом этапе триптофан гидроксилируется в 5-гидрокситриптофан с участием фермента триптофангидроксилазы и кофермента тетрагидробиоптерина ($H_4$БП).
- На втором этапе происходит декарбоксилирование 5-гидрокситриптофана с образованием серотонина. Этот процесс катализирует декарбоксилаза ароматических аминокислот, а коферментом выступает пиридоксальфосфат (ПАЛФ, или витамин B6).
В дальнейшем инактивация серотонина путем окислительного дезаминирования до 5-гидроксииндолуксусной кислоты протекает с помощью фермента МАО, использующего кофермент ФАД (флавинадениндинуклеотид).
Фармакологические аспекты обмена биогенных аминов
Действие некоторых лекарственных препаратов основано на модуляции ферментных систем, связанных с витаминными коферментами. Например, препараты зверобоя (Деприм, Негрустин) содержат гиперицин и флавоноиды, ингибирующие фермент МАО (моноаминоксидазу).
| Вещество (Нейромедиатор) | Аминокислота-предшественник |
|---|---|
| Серотонин | Триптофан |
| Дофамин | Тирозин |
| Норадреналин | Тирозин (через дофамин) |
| Адреналин | Тирозин (через норадреналин) |
| Триптамин | Триптофан |
| Тирамин | Тирозин |
При ингибировании МАО распад биогенных аминов замедляется, что приводит к росту их концентрации в синаптической щели и нервной системе, улучшая настроение и оказывая антидепрессивный эффект.
Витамины группы B — коферментов стройный ряд: B6 дает пиридоксальфосфат для серотонина подряд!
Вопросы с занятий и экзамена
Какова главная биохимическая функция витаминов группы B?
Главная роль витаминов группы B заключается в том, что они являются коферментами или их предшественниками, участвуя в регуляции обмена веществ как биологические катализаторы.
Какой витамин участвует в синтезе серотонина и в какой реакции?
Витамин B6 (в форме пиридоксальфосфата) выступает коферментом декарбоксилазы ароматических аминокислот на стадии превращения 5-гидрокситриптофана в серотонин.
Почему коферментные препараты считаются перспективными в медицине?
Лекарственные препараты на основе коферментов (например, кокарбоксилаза или пиридоксальфосфат) являются естественными метаболитами организма, поэтому они малотоксичны и не воспринимаются как чужеродные агенты.
Что ещё разобрать по теме
- Строение и химические свойства витаминов B1, B2, B6, PP, биотина и пантотеновой кислоты
- Клинические признаки авитаминозов и гиповитаминозов группы B
- Роль моноаминоксидазы (МАО) и типов ее изоферментов в инактивации катехоламинов
- Механизмы синаптической передачи и роль серотонина в ЦНС и желудочно-кишечном тракте
- Участие кофермента ФАД в окислительном дезаминировании биогенных аминов
Разберите тему целиком в курсе «Биохимия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Витамины в биохимии» и ещё 3 616 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 «Дополнительные темы»
Бесплатные видеоуроки: биохимияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.