BCH 4053 Biochimie I

Vitamina B1: tiamina și tiamina pirofosfat

4053

Tiamina este precursorul pirofosfatului de tiamină (TPP):

  • TPP este o coenzimă
  • Este o coenzimă pentru anumite enzime implicate în metabolismul glucidic
  • Catalizează sinteza sau scindarea legăturilor la carbonii carbonilici

Niacina (acid nicotinic) și coenzimele nicotinamide

Nicotinamida este o parte esențială a două coenzime importante: nicotinamidă adenină dinucleotidă (NAD +) și nicotinamidă adenină dinucleotid fosfat (NADP +).

  • Formele reduse ale acestor coenzime sunt NADH și NADPH
  • Coenzimele participă la reacțiile redox prin transferul direct al ionilor de hidrură (H -) fie către cofactor și substrat. Transferul de hidrură transportă doi electroni împreună cu el (un transfer de protoni în cataliză acid/bază nu are electroni)
  • Transferul hidrurii implică carbonul C4 al inelului de nicotinamidă. Amina cuaternară a inelului nicotinamidă acționează ca o chiuvetă de electroni pentru a promova acceptarea unui ion hidrură sau pentru a facilita părăsirea unui ion hidrură.
  • Enzimele care sunt implicate în astfel de reacții redox se numesc dehidrogenaze
  • Partea nucleotidică a moleculei nu intră în chimie, dar este importantă pentru recunoașterea și legarea de enzime care vor utiliza FMN sau FAD ca cofactor.

Vitamina B2: Riboflavina

Riboflavina este un constituent al riboflavinei 5'-fosfat (flavin mononucleotid sau FMN) și flavin adenin dinucleotid (FAD). Partea nucleotidică a moleculei nu intră în chimie, dar este importantă pentru recunoașterea și legarea de enzime care vor utiliza FMN sau FAD ca cofactor.

Inelul isoaloxazinic este structura de bază a diferitelor molecule de flavină. Este de culoare galbenă și cuvântul „flavin” este derivat din cuvântul latin pentru galben, flavus .

  • Coenzimele Flavin pot exista în trei stări redox diferite și fiecare stare are o culoare diferită (forma redusă este incoloră)
  • Moleculele de flavină pot participa la reacțiile de transfer cu unul sau doi electroni

Vitamina B3: acid pantotenic și coenzima A

Acidul pantotenic este o componentă a coenzimei A (CoA). Cele două funcții principale ale CoA sunt:

  1. Activarea grupărilor acil (R-COX) pentru transfer la acceptori nucleofili
  2. Activarea -hidrogenului grupării acil pentru îndepărtarea ca proton

Ambele aceste funcții implică gruparea sulfhidril reactivă prin formarea de legături tioester cu grupări acil

  • Partea 4-fosfopanteteinei din CoA este, de asemenea, utilizată în același mod în proteinele purtătoare de acil (ACP) implicate în biosinteza acizilor grași

Vitamina B6: piridoxină și fosfat piridoxal

Forma biologic activă a vitaminei B6 este piridoxal-5-fosfatul (PLP), cu toate acestea, cerințele nutriționale pot fi îndeplinite fie de piridoxină, piridoxal sau piridoxol.

PLP participă la o mare varietate de reacții care implică aminoacizi, inclusiv:

  • Transaminare
  • a - și b -decarboxilare
  • b - și g - eliminare (nu trebuie confundat cu eliminarea dureroasă)
  • Racemizarea
  • Reacții Aldol

Acestea implică legături cu aminoacidul C a, precum și cu carbonii cu lanț lateral. Vasta varietate de reacții se datorează capacității PLP de a forma aducti stabili ai bazei Schiff cu grupări -amino de aminoacizi:

  • În enzimele dependente de PLP, PLP este prezent într-o legătură de bază Schiff cu gruparea e-amino a unei lisine situs acitve
  • Rearanjarea la o bază Schiff cu substratul de aminoacizi care ajunge este o reacție de transaldiminizare

Vitamina B12: Cianocobalamina

Vitamina B12 nu este produsă de niciun animal sau plantă, este produsă doar de câteva specii de bacterii. Odată ajuns în lanțul alimentar, vitamina B12 este obținută de animale prin consumul altor animale, dar din păcate plantele sunt deficitare. Prin urmare, animalele erbivore (și vegetarienii) pot suferi un deficit. Structura conține un ion cobalt, coordonat în cadrul unei structuri inelare corin:

Vitamina B12 (cianocobalamina) este transformată în organism în două coenzime:

  1. 5'-deoxiadenozilcobalamină (forma predominantă)
  2. Metilcobalamină

Coenzimele vitaminei B12 participă la trei tipuri de reacții:

  1. Rearanjări intramoleculare
  2. Reducerea ribonucleotidelor la dezoxiribonucleotide la anumite bacterii
  3. Transferuri de grup metil (acestea folosesc metilcobalamină în acest scop)