БИОХИМИЯ ВИТАМИНОВ И КОФЕРМЕНТОВ

Abstract

Аннотация:В статье рассмотрены химическая природа витаминов и их роль как предшественников активных коферментных форм, участвующих в биохимических реакциях организма. Приведены современные представления о классификации витаминов на жирорастворимые (A, D, E, K) и водорастворимые (группа B и C), о существовании провитаминов и витамеров. Особое внимание уделено превращению витаминов в коферментные формы – например, тиамин в тиаминпирофосфат, рибофлавин в ФМН/ФАД, ниацин в НАД/НАДФ, B5 в кофермент А, B6 в пиридоксальфосфат и т.д. Описаны механизмы их действия в метаболических путях: транспорт электронов (НАД/ФАД), перенос простых групп (ацильные, метильные, однокарбонные) и катализ реакций декарбоксилирования, трансаминирования и карбоксилирования. Рассмотрены функции витаминов в обмене веществ и влияние дефицита витаминов на здоровье (типа бери-бери, пеллагры, анемий, цинги, рахита). Приведена таблица основных витаминов с их коферментными формами, функциями и признаками недостатка. Статья основана на современных научных данных по биохимии витаминов.

Abstract:This article examines the chemical nature of vitamins and their biochemical role as precursors of coenzymes involved in the major metabolic processes of the body. Vitamins are classified into water-soluble and fat-soluble groups, and the mechanisms of their conversion into active coenzyme forms are described. Particular attention is given to the participation of vitamins and coenzymes in energy metabolism, nucleic acid synthesis, and the metabolism of amino acids and lipids. The consequences of vitamin deficiency and its effects on the functional state of the human body are also discussed. The material is based on current scientific data in the field of biochemistry.

Абстрaкт: Химическая природа и классификация витаминовВитамины – это низкомолекулярные органические соединения различной химической природы, необходимые организму для поддержания нормального метаболизма. Как правило, витамины не синтезируются в организме в достаточном количестве и должны поступать с пищей. Исключения: ниацин (витамин B₃) может образовываться из триптофана, а холекальциферол (витамин D) – из холестерина под действием УФ-лучей.Традиционно все витамины делят на две большие группы: жирорастворимые (A, D, E, K) и водорастворимые (витамины группы B, C и иногда P/биофлавоноиды). Жирорастворимые витамины имеют неполярный углеводородный характер (содержат мало кислорода/азота) и накапливаются в жировой ткани и печени. Эти витамины часто действуют как предшественники гормонов (A, D) или антиоксидантные защитники (E, каротиноиды), а витамин K участвует в γ-карбоксилировании белков свертывания крови. Водорастворимые витамины, наоборот, содержат много полярных групп (кислород, азот) и легко растворяются в воде. Большинство из них непосредственно или через метаболиты выступают в роли коферментов или простетических групп ферментов. Например, водорастворимые витамины обычно являются предшественниками активных коферментных форм ферментов.Кроме того, часть витаминов существует в виде витамеров (подобных химических форм): например, витамин A – ретинол, ретиналь, ретиноиновая кислота; витамин D – эргокальциферол и холекальциферол; витамин E – токоферолы α, β, γ и т.д. Некоторые витамины поступают как провитамины: бета-каротин превращается в витамин A, эргостеролы – в витамин D под действием UV-излучения.Таким образом, классификация витаминов определяется их растворимостью и химической структурой, а химическая природа лежит в основе их превращения в коферменты: водорастворимые витамины чаще всего превращаются в нуклеотидоподобные коферменты, а жирорастворимые – в липофильные гормоноподобные или антиоксидантные соединения.