еров, иногда используют их синтетические аналоги, обладающие К-витаминной активностью: менадион (витамин К3) л 2-метил-4-амино-нафтол (витамин К5)

Витамин К, встречается, в основном, в зеленых частях некоторых растений, витамины К2 синтезируются микроорганизмами. У человека и животных присутствует менахинон-6 (фарнихинон), т.е. изопреноидная ветвь его состоит из 6 изопреноидных остатков.

Витамин К выполняет свою основную функцию как кофермент реакций у-карбоксилирования остатка глутами-новой кислоты в неактивной форме факторов свертывания крови — протромбина, после чего соответствующий

Схема 10.2.14

Кг:

R= СН2—СН=С— СНг

ги3

R=А,СН2—сн=с—сн2— н

Нз

А,Н

белок приобретает способность связывать ионы Са2+ и протромбин становится тромбином, который и вызывает коагуляцию фибриногена, т.е. свертывание крови. Таким образом, "запуск" процесса свертывания крови начинается с образования остатка малоновой кислоты в полипептидной цепи фермента с последующим образованием соли кальция по этому фрагменту.

Схема 10.2.15

СО г 1 СО ^2+ со у?°-оч

СН-СН2-СН2СООН 1J СН-СН2-СН-СООН -Ю* СН-СНг-СН

ки |>JH СООН rslH ^>со-о/

Витамин PP. Под названием ниа-цин этот витамин представлен, в основном, никотиновой кислотой и ее амидом, обладающими одинаковой витаминной активностью. Его некоторые синтетические производные проявляют самостоятельную, невитаминную активность и применяются в терапии: никотиновый спирт — сосудорасширяющее, оксиниациновая кислота — анти-гиперлипопротеинемик, кордиамин — аналептик.

Схема 10.2.16

N.

Следует отметить, что никотиновая кислота и все ее производные синтетически очень доступные вещества, едва ли не самые доступные из всего класса витаминов.

Организм человека синтезирует этот витамин самостоятельно, но в недостаточных количествах. Много его содержится в дрожжах, сушеных грибах, в мясе и печени, в некоторых крупах.

Витамин РР проявляет свое биологическое действие в коферментной форме: он формирует активный центр нико-тинамидных коферментов NAD и NADP, главная функция которых — перенос электронов и атомов водорода в самых разнообразных биохимических процессах, т.е. окислительно-восстановительные стадии различных биосинтетических схем.

Оба эти кофермента являются фос-форилированными N-гликозидами рибозы, образованными реакцией непо-деленной пары гетероциклического атома азота (нуклеофильного центра) по электрофильному С1-атому D-рибо-фуранозы. Структура этого гликозида интересна тем, что атом азота становится аммонийным, а пиридиновый цикл — сильно электрофильным.

Схема 10.2.17

Последнее свойство этого фрагмента коферментов NAD+ и NADP+ (а этот фрагмент у них одинаковый) открывает возможность эффективного взаимодействия с различными донорами электронов, в частности — с гидрид-ионами. Т.е. в этом случае пиридиниевый никотин-амидный центр выполняет функцию окислителя, а полученные новые коферменты NAD-H и NADP-H, в свою очередь, легко выполняют обратную реакцию — реакцию восстановления, которая осуществляется донированием гидрид-иона из хиноидной структуры кофермента на субстрат.

10.3. Коферменты

Здесь мы кратко отметим те низкомолекулярные соединения, которые постоянно синтезируются в организме животного и человека из достаточно широко распространенных простых соединений, таких как аминокислоты и нуклеотиды, некоторые поликетиды, изопреноиды, и участвуют в различных ферментативных реакциях.

Аденозинтрифосфат (АТР). Ко-фермент, участвующий почти во всех энзиматических процессах, поскольку является источником фосфатных групп и энергии, необходимой для протекания реакций. Он постоянно синтезируется в организме, аккумулируя энергию, получаемую при окислении глюкозы, и постоянно расходуется в биохимических процессах, ответственных за жизнедеятельность организма в целом. В теле теплокровных (и человека, в том числе) содержание АТР очень

Схема 10.3.1

НО НО НО

ООО

ОН ОН

НО | о | о

АТР

ADP

но.

он

I 0р^ ^СН2 Ad

д 1 -°СН5

Ad

AMP

цикпо-АМР

велико по сравнению с другими кофер-ментами — скелетные мышцы содержат его до 4 г/кг. У человека скорость обмена АТР составляет около 50 кг в сутки.

Следует отметить, что наряду с АТР в живых организмах встречаются, но в значительно меньших количествах, аденозиндифосфат (АДР), аденозинмо-нофосфат (AMP), циклический адено-зинмонофосфат и диаденозинтетра-фосфорная кислота, играющие регуля-торную роль в обмене веществ.

Главное химическое свойство АТР (а также в некоторой степени и других аденозинфосфатов) обусловлено нестабильностью его водных растворов. АТР легко гидролизуется уже при 0°С в кислой, нейтральной и щелочной средах, выделяя при этом заметное количество энергии — гидролиз идет ступенчато до АДР и AMP. Легкость гидролиза этого класса веществ обусловлена ангидридным характером связей между фосфатными фрагментами.

Схема 10.3.2

АДР + H3PO4 +

+ 30 5 кДж/моль

нон

он он он ноо х^ЪоЛ^о.

Р Р Р ^сн2 Ad

000 \_