Тиаминовые коферменты

Содержание
  1. А. Коферменты переноса групп
  2. Статьи раздела «Коферменты переноса групп»:
  3. Действие кофермента НАД и способы естественного повышения его уровня
  4. Что такое кофермент НАД? Почему это важно для здоровья и старения?
  5. В чем разница между НАД и НАД+?
  6. Действие кофермента НАД+ и сиртуинов
  7. Действие кофермента НАД при приеме добавок и дозировка
  8. Типы и рекомендации по дозировке:
  9. Другие способы повышения уровня НАД
  10. Действие кофермента НАД — меры предосторожности и побочные эффекты
  11. Действие кофермента НАД — последние мысли
  12. Читайте далее: Действие протеолитических ферментов для снижения воспалений и повышения иммунитета
  13. Коферменты. Производные витаминов
  14. Спортивная фармакология
  15. Цикл Кребса простым языком
  16. Что такое цикл Кребса
  17. Как работает цикл Кребса?
  18. Стадии цикла Кребса
  19. Реакции цикла Кребса по стадиям
  20. Коферменты – это малые молекулы небелковой природы. Структура и применение коферментов
  21. Особенности терминологии
  22. А с другой стороны?
  23. Коферменты: некоторые особенности
  24. Это важно!
  25. Ферменты и коферменты: одно без другого не существует
  26. На клеточном уровне
  27. Коэнзим Q10
  28. Специфика влияния на клетку Q10
  29. Беречь здоровье!
  30. Коферменты: что это такое, польза, применение в спорте
  31. Функции коферментов
  32. Классификация коферментов
  33. Коферменты в спортивной фармакологии
  34. Кокарбоксилаза
  35. Кобамамид
  36. Оксикобаламин
  37. Пиридоксальфосфат
  38. Пиридитол
  39. Пантогам
  40. Карнитин
  41. Флавинат
  42. Липоевая кислота

А. Коферменты переноса групп

Тиаминовые коферменты
Нуклеозидфосфаты (1) являются не только исходными соединениями в биосинтезе нуклеиновых кислот, они обладают также функциями коферментов, служат для запасания энергии и участвуют в цепи переноса энергии (см. Деградация порфиринов) в эндоэргических процессах.

Метаболические интермедиаты часто становятся реакционноспособными («активированными») при присоединении фосфатсодержащих остатков (фосфорилирование). Так, присоединение нуклеозиддифосфатных остатков делает реакционноспособными исходные соединения в синтезе полисахаридов и липидов (см. Сортировка белков).

Лигазы катализируют сшивание соединений за счёт энергии нуклеозидтрифосфатов.

Остатки жирных кислот активируются путём переноса на кофермент A (2). В коферменте A пантетеин через фосфоангидридную связь присоединён к 3′-фосфо-АДФ.

Пантетеин состоит из трёх компонентов, связанных амидными связями: пантоевой кислоты, β-аланина и цистеамина, то есть двух биогенных аминов, образованных путём де-карбоксилирования соответственно аспартата и цистеина (см. Механизм действия гидрофильных гормонов).

Пантотеновая кислота, образованная из пантоевой кислоты и β-аланина, в организме человека играет роль витамина (см. Водорастворимые витамины. I). При реакции тиоловой группы остатка цистеамина с карбоновой кислотой образуется тиол-сложно-эфирная связь, как, например, в ацетил-КоА (ацетил-СоА).

Эта реакция высоко эндоэргична и поэтому сопряжена с экзоэргическими процессами. Тиоэфир, каким является ацил-КоА, представляет собой активированную форму карбоновой кислоты, так как образующий её ацильный остаток может легко переноситься на другую молекулу. Этот принцип часто используется при метаболических превращениях.

Тиаминдифосфат (ТРР, 3) активирует альдегиды и кетоны и переносит их в виде гидроксиалкильных групп на другую молекулу. Этот способ переноса важен, например, в транскетолазной реакции (см. Моча).

Гидроксиалкильные остатки участвуют также в декарбоксилировании кетокислот. Они либо высвобождаются в виде альдегидов, либо переносятся на липоамидные остатки, как в случае дегидрогеназ 2-кетокислот (см.

Процессы пищеварения).

Пиридоксальфосфат (PLP) (4) — наиболее важный кофермент в метаболизме аминокислот. Его роль при трансаминировании будет подробно рассмотрена в статье Гидрофильные гормоны.

Пиридоксальфосфат принимает участие и в других реакциях аминокислот, таких, как декарбоксилирование и дегидратирование. Представленная здесь альдегидная форма в свободном виде не встречается.

[attention type=yellow]

В отсутствие субстрата альдегидная группа связана с аминогруппой лизинового остатка фермента в виде альдимина («шиффово основание»).

[/attention]

Карбоксилазы содержат в качестве кофермента биотин (5). Он связан амидной связью с боковой цепью лизинового остатка фермента. Биотин реагирует с гидрокарбонатом (HCO3-) в присутствии АТФ с образованием N-карбоксибиотина.

Эта активированная форма диоксида углерода может быть перенесена на другую молекулу. Примерами биотинзависимых реакций являются образование оксалоацетата из пирувата (см. Реабсорбция электролитов и воды) и синтез малонил-КоА из ацетил-КоА (см. Питание.

Органические вещества).

Тетрагидрофолат [ТГФ (THF), 6] является коферментом, который может переносить C1-остатки в различных состояниях окисления. ТГФ образуется из витамина фолиевой кислоты двойным гидрированием птеринового кольца. C1-фрагменты присоединяются к N-5, N-10 или к обоим атомам азота. Наиболее важными производными тетрагидрофолата являются:

а) N10-формил-ТГФ, в котором C1-остаток находится в виде карбоксильной группы,

б) N5, N10-метилен-ТГФ, в котором C1-остаток находится в виде альдегида

и в) N5-Meтил-THF, где C1 находится в виде спирта. Переносимый ТГФ C1-фрагмент играет важную роль, например, в синтезе пуриновых нуклеотидов (см. Цитостатики), дезокситимидинмонофосфата (см. Биосинтез нуклеотидов) и метионина.

Статьи раздела «Коферменты переноса групп»:

  • Коферменты переноса групп
  • А. Коферменты переноса групп

— Следущая статья   |   — Вернуться в раздел

Обмен гемоглобина: — обмен железа, — синтез гема, — гемоглобин, его типы, — миоглобин, — гемоглобиновые болезни, — регуляция оксигенации, — механизм газообмена, — катаболизм гема, — желтухи взрослых, — желтухи детей, — наследственные желтухи.

Источник: http://www.drau.ru/article/157.html

Действие кофермента НАД и способы естественного повышения его уровня

Тиаминовые коферменты

Вы заинтересованы в передовых антивозрастных добавках, которые, как утверждают, помогают замедлить начало заболевания? Не стоит забывать о тех, которые повышают уровень кофермента, называемого НАД. Действие кофермента НАД в организме человека очень существенно.

Для чего используется кофермент НАД +? Он используется в основном для того, чтобы помочь замедлить негативные последствия старения. Это развитие хронических заболеваний, потеря мышечной массы и усталость.

Когда мы становимся старше, уровень НАД естественным образом снижается, что связано с различными проблемами со здоровьем.

Исследования показывают, что в возрасте 20 лет уровень гормонов в мозговой ткани начинает снижаться. К нашим 40 годам уровень в нашей коже снижается.

Необходимы дополнительные исследования на людях, чтобы подтвердить, работают ли добавки НАД и помогут ли улучшить здоровье клеток у пожилых людей.

 Исследования в основном проводились на мышах и дрожжах, в ходе которых было установлено, что она поддерживает заживление мозговой ткани.

А также помогает обратить вспять процесс митохондриального распада, восстановить ДНК и, кровеносных сосудов и многое другое.

Что такое кофермент НАД? Почему это важно для здоровья и старения?

Что означает НАД? Он обозначает никотинамид-аденин-динуклеотид, тип кофермента, обнаруживаемый у людей, животных, дрожжей и во всех живых организмах.

Коферменты необходимы организму для работы других ферментов.

Основное определение никотинамидадениндинуклеотида – «кофактор, обнаруженный во всех живых клетках» Он участвует в энергетическом метаболизме и ряде телесных процессов, которые делают жизнь возможной.

NAD + состоит из двух нуклеотидов, строительных блоков для нуклеиновых кислот, которые образуют ДНК.

[attention type=red]

Согласно Elysium — компании, которая продает добавки НАД и управляется «командой ученых, новаторов и креативщиков»

[/attention]

Недавние исследования связывают использование добавки НАД с такими преимуществами, как:

  • Улучшенная энергия, ясность ума и бдительность благодаря положительным эффектам клеточных процессов, которые поддерживают когнитивные функции
  • Улучшение памяти и помощь в лечении болезни Альцгеймера и деменции
  • Улучшенные спортивные результаты и функции мышц
  • Лучшая защита от определенных сердечно-сосудистых проблем
  • Уменьшение симптомов, связанных с синдромом хронической усталости
  • Защита от потери зрения и признаков старения кожи
  • Регуляция циркадных ритмов и аппетита

В чем разница между НАД и НАД+?

Что такое НАД+, и как его функции отличаются от функций НАД? Разница все сводится к заряду этих коферментов.

НАД+ написан с надстрочным знаком + из-за положительного заряда на одном из его атомов азота. Это окисленная форма НАД.

Он считается «окислителем», потому что он принимает электроны от других молекул.

Хотя они химически различаются, эти термины в основном взаимозаменяемы при обсуждении их пользы для здоровья.

Другим термином, с которым возможно столкнуться, является NADH, который обозначает никотинамидадениндинуклеотид (NAD)+ водород (H). Это также используется взаимозаменяемо с NAD+ по большей части.

Оба являются никотинамид-аденин-динуклеотидами, которые действуют как гидридные доноры или гидридные акцепторы. Разница в том, что NADH становится NAD+ после того, как он подарит электрон другой молекуле.

Каково действие кофермента НАД в организме и почему он уменьшается с возрастом

Никотинамид-аденин-динуклеотид описывается как «молекула помощи». Поскольку он связывается с другими ферментами и вызывает реакции в организме, которые оказывают положительное влияние на здоровье.

Другие не менее важное действие кофермента НАД в организме это воздействие на «антивозрастные» белки сиртуина, митохондриальную активность. А также участие в регуляции окислительного стресса  (причина многих хронических заболеваний) и циркадные ритмы — наши «внутренние часы».

Согласно статье, опубликованной в Scientific America

Поскольку митохондрии теряют часть своей силы, это способствует заболеваниям и симптомам, связанным со старением. Это сердечная недостаточность, снижение когнитивных функций/нейродегенерация и усталость.

Митохондрии представляют собой специализированные структуры, обнаруживаемые в клетках. Они участвуют во многих клеточных процессах, в том числе помогают извлекать энергию, которая хранится в питательных веществах. А также превращают ее в форму энергии, которая может питать клетки организма.

Исследование  на мышах показало, что повышенный уровень НАД+ может восстановить функцию митохондрий. NAD+ играет ключевую роль в функционировании митохондрий. Поскольку он является основным коферментом, ответственным за доставку электронов, извлекающихся из пищи, в транспортную цепь электронов для производства АТФ.

Поэтому кофермент НАД так же важен для клеточной энергии, как и сам АТФ.

Действие кофермента НАД+ и сиртуинов

Группа белков, которые связаны с омолаживающим действием, называемые сиртуины, полагаются на НАД+ для правильного функционирования. Было обнаружено, что сиртуины играют роль в регуляции клеточного и митохондриального здоровья.

Некоторые исследования на животных показывают, что они  играют роль в поддержании длины теломер, что связано с долголетием.

[attention type=green]

В исследованиях, проведенных с использованием дрожжей, было показано, что активация белков сиртуина помогает увеличить продолжительность жизни. Однако до сих пор точно не известно, как это переносится на человека.

[/attention]

Другой фермент с потенциальным омолаживающим действием называется  поли (АДФ-рибоза) полимеразой (ПАРП). Он, как показали некоторые исследования, также может активировать НАД+.

Действие кофермента НАД при приеме добавок и дозировка

Молекулы , которые могут быть приняты в форме добавки для повышения уровня НАД в организме некоторые называют «ускорители НАД».

Исследования, проведенные за последние шесть десятилетий, показывают, действие кофермента НАД при приеме добавки НАД:

  • Может помочь восстановить функцию митохондрий
  • Помогает восстановить кровеносные сосуды. Исследование, проведенное на мышах 2018 года,  показало, что добавки могут помочь в восстановлении и росте старых кровеносных сосудов. Есть также некоторые доказательства, что он может помочь управлять факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний. Таких как высокое кровяное давление и высокий уровень холестерина.
  • Может улучшить мышечную функцию. Одно исследование на животных, проведенное в 2016 году, показало, что дегенеративные мышцы улучшили свою функцию при добавлении прекурсоров НАД+.
  • Потенциально помогает ремонтным клеткам и поврежденной ДНК. Некоторые исследования показали, что добавление предшественника НАД+ приводит к увеличению восстановления поврежденной ДНК. НАД+ расщепляется на две составляющие: никотинамид и АДФ-рибозу, которые в сочетании с белками восстанавливают клетки.
  • Может помочь улучшить когнитивные функции. Несколько исследований, проведенных на мышах, показали — у мышей, получавших предшественники НАД+, наблюдалось улучшение когнитивных функций, обучения и памяти. Полученные данные привели исследователей к убеждению, что добавка НАД может помочь защитить от снижения когнитивных функций/болезни Альцгеймера.
  • Может помочь предотвратить увеличение веса, связанное с возрастом. Проведено исследование в 2012 году на мышах. Когда мыши, получавшие пищу с высоким содержанием жиров, давали добавки НАД, они набирали на 60% меньше веса. Это в сравнении с тем же питании без добавок. Одна из причин заключается в том, что никотинамид-адениндинуклеотид помогает регулировать выработку гормонов, связанных со стрессом и аппетитом. Это благодаря его влиянию на циркадные ритмы.

Предшественники — это молекулы, используемые в химических реакциях внутри организма для создания других соединений. Есть ряд предшественников НАД+, которые приводят к более высоким уровням, когда мы потребляете их в достаточном количестве.

Эти предшественники включают аминокислоты и витамин В3. Некоторые из наиболее важных предшественников для повышения уровня НАД — это различные формы витамина B3. Особенно NR, который, по мнению некоторых экспертов, является наиболее эффективным предшественником НАД+.

Одно исследование показало, что одна однократная доза NR может увеличить уровень НАД+ у людей в 2,7 раза. Другие формы витамина В3, которые, по-видимому, менее эффективны для повышения уровня, включают никотиновую кислоту и никотинамид.

Типы и рекомендации по дозировке:

Предшественник никотинамид рибозид (NR), также называемый ниагеном, доступен в форме таблеток или капсул. Типичная доза добавок NR составляет от 200 до 350 миллиграммов, принимаемых один или два раза в день.

В исследованиях было показано, что дозы 100, 300 и 1000 мг NR ежедневно оказывают положительное воздействие и вызывают дозозависимое повышение уровня НАД+ в крови.

Иногда врачи назначают более высокие дозы терапии НАД для пациентов в виде внутримышечных (ВМ) или внутривенных (IV) инъекций НАД. Этот тип лечения может использоваться, например, для лечения симптомов болезни Паркинсона, деменции или депрессии.

В случае, если Вы решили принимать добавки кофермента НАД рекомендуем рассмотреть следующие варианты:

Другие способы повышения уровня НАД

Люди получают НАД+ из своего рациона, в частности, от употребления продуктов, богатых белками (продукты, состоящие из аминокислот). Наше питание может обеспечить не только аминокислотами и витамином B3, но и другими предшественниками этого кофермента. Включая триптофан и никотинамидмононуклеотид (или NMN).

Вот как естественным образом повысить уровень:

  • Потребляйте коровье молоко, дрожжи и пиво, которые, как показывают исследования, содержат небольшое количество прекурсоров НАД.
  • Потребляйте продукты с высоким содержанием белка.
  • Рассмотрите кето-диету, чтобы увеличить уровень кетонов, которые могут повысить уровень NAD, согласно исследованиям.
  • Регулярно занимайтесь спортом.
  • Включите прерывистое голодание в свой распорядок дня.
  • Избегайте высокого потребления алкоголя.

Действие кофермента НАД — меры предосторожности и побочные эффекты

Варианты добавок НАД, как правило, хорошо переносятся. Они не представляют большого риска для побочных эффектов при использовании в течение примерно от 12 до 24 недель. Однако некоторые побочные эффекты все еще возможны и могут включать тошноту, усталость, головные боли, диарею. А также дискомфорт в желудке и его расстройство.

Действие кофермента НАД — последние мысли

  • Что такое НАД? Он обозначает никотинамидадениндинуклеотид, который является коферментом, обнаруженным в клетках всех живых существ.
  • Лечение добавками NAD в последнее время приобрело внимание, как потенциальное антивозрастное средство.
  • Никотинамид рибозид (NR) является наиболее важным предшественником никотинамидадениндинуклеотида. Он способствует повышению уровня NR — это альтернативная форма витамина B3, которую можно принимать в качестве добавки.
  • Вот как естественным образом повысить уровень: употреблять коровье молоко, дрожжи и пиво (умеренно). Употреблять продукты с белком и витаминами группы В, регулярно заниматься спортом, избегайте высокого потребления алкоголя.

Читайте далее: Действие протеолитических ферментов для снижения воспалений и повышения иммунитета

24 6

Источник: https://ladyinfanta.ru/dejstvie-kofermenta-nad/

Коферменты. Производные витаминов

Тиаминовые коферменты

Есть две группы коферментов:

— витаминные коферменты

— невитаминные коферменты.

Для витаминных коферментов исходными веществами являются витамины, поэтому недостаточное поступление их с пищей приводит к снижению синтеза этих коферментов и нарушению в работе соответствующих ферментов.

Невитаминные коферменты образуются в организме из промежуточных продуктов обмена веществ, поэтому недостатка в организме этих коферментов не бывает.

  1. Витаминные коферменты подразделяются на:

— тиаминовые коферменты (производные витамина В1);

— флавиновые коферменты (производные витамина В2);

— пантотеновые коферменты (производные витамина В3);

— пиридоксиновые коферменты (производные витамина В6);

— фолиевые коферменты (производные витамина В9);

— биотиновые коферменты (производные витамина Н);

— кобамидные коферменты (производные витамина В12);

— липоевие коферменты (производные витамина N);

— хиноновые коферменты. Убихинон или коэнзим Q10;

— карнитиновые коферменты (производные витамина Вт). Карнитин.

  1. Невитаминные коферменты также делятся на несколько групп:

— нуклеотидные коферменты;

— фосфоты моносахаридов;

— металлопорфириновые коферменты;

— Пептидные (глутатион).

Спортивная фармакология

Изучение действия коферментов показало, что они, обладая низкой токсичностью, имеют широкий спектр действия на организм. Применение коферментов в спортивной фармакологии:

— кокарбоксилаза (коферментная форма тиамина — витамин В1),

— пиридоксальфосфат (витамин В6),

— кобамамид (витамин В12).

Группа препаратов, созданных на основе производных витаминов, представлена:

— пиридитолом (производное пиридоксина), он имеет мягкий стимулирующий эффект на ткани головного мозга,

— пантогамом (гомолог пантотеновой кислоты, содержащий гаммааминомасляную кислоту),

— оксикобаламином (метаболит витамина В12).

Кокарбоксилаза — кофермент, образующийся в организме человека из поступающего извне тиамина. В спортивной медицине применяется для лечения перенапряжения миокарда и нервной системы, при печёночном синдроме, невритах и радикулитах. Эффект даёт только внутривенное введение в дозе не менее 100 мг.

Кобамамид — обладает всеми свойствами витамина В12 и анаболической активностью. В спортивной медицине применяется для тех же целей, что и витамин В12, а также при перенапряжении миокарда, печёночном синдроме.

Способствует увеличению массы скелетных мышц при интенсивных физических нагрузках, улучшению скоростно-силовых показателей и ускорению восстановительных процессов после интенсивных физических нагрузок. Целесообразно сочетание кобамамида с карнитином, с препаратами аминокислот и продуктами повышенной биологической ценности.

Рекомендуется прием 2-3 таблеток ежедневно или внутримышечное введение 1000 мкг препарата в день, не менее 20 дней.

Оксикобаламин — является метаболитом цианкобаламина (витамин В12). По фармакологическому действию близок витамину В12, но по сравнению с ним быстрее превращается в организме в активную коферментную форму и дольше сохраняется в крови, так как более прочно связывается с белками плазмы и медленнее выделяется с мочой. Показания к применению такие же, как для В12.

Пиридоксальфосфат — является коферментной формой витамина В6 (пиридоксина). Препарат обладает свойствами витамина В6.

[attention type=yellow]

Отличается тем, что оказывает быстрый терапевтический эффект, может приниматься в случаях, когда нарушено фосфорилирование пиридоксина. Рекомендуется по 0,02 г 3 раза в день через 15 мин. после еды курсом 10-30 дней.

[/attention]

Также источником коферментной формы витамина В6 является спортивное питание «Леветон Форте».

Пиридитол, энцефабол (пиритинол) — фармакологический препарат, проявляет элементы психотропной активности, свойственной антидепрессантам, с седативным действием.

Активирует метаболические процессы в ЦНС, способствует ускорению проникновения глюкозы через гематоэнцефалический барьер, снижает избыточное образование молочной кислоты, повышает устойчивость тканей к гипоксии. Малотоксичен, не обладает В6-витаминной активностью.

Применяют по 0,1 г 3 раза в день через 15-30 мин. после еды не менее 4 недель. Не рекомендуется принимать в вечерние часы.

Пантогам (гомолог пантотеновой кислоты, содержащий гаммааминомасляную кислоту) — улучшает обменные процессы, повышает устойчивость к гипоксии, уменьшает реакции на болевые раздражения.

Активизирует умственную деятельность и физическую работоспособность. В составе комплексной терапии применяют при черепно-мозговой травме. Рекомендуется по 0,5 г 2-3 раза в день через 15-30 мин. после еды.

Приём не менее 4 недель.

Карнитин — витаминоподобное вещество, частично поступающее с пищей, частично синтезируемое в организме человека. Способствует окислению жирных кислот, синтезу аминокислот и нуклеиновых кислот.

В спортивной медицине рекомендован для повышения работоспособности в видах спорта с преимущественным проявлением выносливости для ускорения течения процессов восстановления. В скоростно-силовых видах спорта оказывает стимулирующее действие на рост мышц.

Выпускается как L-карнитин («Элькар», «Карнифит»).

Флавинат — кофермент, который образуется в организме из рибофлавина путём фосфорилирования при участии АМФ. Лекарственная форма получена синтетическим путём. Флавинат применяют при отсутствии эффекта от применения витамина В2. Применяют также при хронических заболеваниях печени, желудочно-кишечного тракта, кожных заболеваниях. Препарат вводят в мышцу медленно.

Липоевая кислота — положительно влияет на углеводный обмен. Ускоряет окисление углеводов и жирных кислот, способствует повышению энергетического потенциала.

Что касается коэнзима Q10, пожалуй, самого известного из коферментов, окончательный вердикт о его пользе для атлетов ещё не вынесен.

По результатам исследований было выявлено, что у людей, не занимающихся спортом, коэнзим Q10 может улучшать качество аэробных упражнений. В то же время у опытных спортсменов, принимавших по 100 мг коэнзима Q10 на протяжении четырёх недель, никаких изменений в уровне выносливости обнаружено не было.

Важно отметить, что коэнзим Q10 в больших дозах (больше 120 мг) может быть вреден, приводит к повреждению мышечной ткани.

Источник: https://leveton.su/kofermenty-proizvodnye-vitaminov/

Цикл Кребса простым языком

Тиаминовые коферменты

Представьте себе, что все белки, жиры и углеводы, которые мы получаем с приемом пищи, распадаются на маленькие пазлы, которые собираются вновь только в одном определенном участке нашего организма – митохондриях. Там же происходит сортировка и параллельное протекание реакций созидания и разрушения. Разберемся подробнее:

Что такое цикл Кребса

Цикл Кребса – это цепочка химических реакций, происходящих в митохондриях каждой клетки нашего тела, которая называется циклом потому, что продолжается непрерывно.

Она же является и общим конечным путем окисления ацетильных групп(в виде ацетил-КоА), в которые превращается в процессе распада большая часть органических молекул, играющих роль «клеточного топлива» или «субстратов окисления»: углеводов, жирных кислот и аминокислот.

Функции цикла Кребса:

  • анаболическая (синтез новых органических веществ);
  • энергетическая (питание организма)
  • катаболическая (превращение некоторых веществ в катализаторы)
  • транспортная (транспортировка водорода, участвующего в дыхании клеток).

Атомы водорода, высвобождающиеся в окислительно-восстановительных реакциях, доставляются в цепь переноса электронов при участии НАД-  и ФАД-  зависимых дегидрогеназ, в результате чего происходит образование 12 высокоэнергетических фосфатных связей: синтез 12 молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) из аденозиндифосфорной кислоты (АДФ).

Как работает цикл Кребса?

В организме аминокислоты, жирные кислоты и пируват образуют ацетил-КоА.

Когда ацетил-КоА попадает в митохондриальный матрикс, он связывается с молекулой оксалацетата и превращается в лимонную кислоту (цитрат). Цитрат, в свою очередь, под действием фермента аконитазы превращается в цис-аконитат, оставляя молекулу воды.

В свою очередь цис-аконитат превращается в изоцитрат под действием фермента изоцитратдегидрогеназы. Изоцитрат превращается в альфа-кетоглутарат под действием изоцитратдегидрогеназы.

Альфа-кетоглутарат превращается в сукцинил-КоА альфа-кетоглутаратдегидрогеназой и добавлением ацетил-КоА. Он подвергается сукцинату под действием сукцинат-тиокиназы.

[attention type=red]

Сукцинатдегидрогеназа превращает его в фумарат. Фумарат превращается в L-малат через фумаразу.

[/attention]

L-малат под действием фермента малатдегидрогеназы восстанавливает оксалацетат, который может снова вступать в реакцию с молекулой ацетил-КоА и повторять цикл.

Результатом этого цикла является образование CO2 и водорода, а также воды. Ионы на выходе из процесса участвуют в ресинтезе АТФ, что помогает организму восстановить еще один источник энергии – трифосфат аденозина.

Стадии цикла Кребса

Окисление ацетильного остатка происходит в несколько стадий, образующих циклический процесс из 8 основных этапов:

Основные этапы цикла Кребса
I этапКонденсация ацетил-КоА и оксалоацетата с образованием цитрата.
Происходит реакция отщепление карбоксильной группы аминокислот, в процессе которой образуется ацетил-КоА*он выполняет функцию транспортировки углерода в различных обменных процессах.При соединении с молекулой щавелевой кислоты получается цитрат*фигурирует в буферных обменах.На данном этапе кофермент А полностью высвобождается, и получаем молекулу воды.Данная реакция необратима.
II этапПревращение цитрата в изоцитрат.
Дегидрирование (отщепление молекул воды) от цитрата, в результате которого получается цис-аконитат. И присоединяя молекулу воды, переходит в изолимонную кислоту (изоцитрат)
III этапПревращение изоцитрата в а-кетоглутарат.
Изолимонная кислота(изоцитрат) дегидрируется в присутствии НАД- зависимой изо-цитратдегидрогеназы.На выходе получаем альфа-кетоглутарат.*Альфа-кетоглутарат участвует в регуляции всасывания аминокислот, нормализует метаболизм и положительно влияет на антистрессорные процессы.Также образуется NADH (аллостерический фермент)
IV этапОкисление α-кетоглутарата до сукцинил-КоА
Окислительное декарбоксилирование а-кетоглутарата с образованием сукцинил-КоА – тиоэфира, содержащего высокоэнергетическую фосфатную связь.
V этапПревращение сукцинил-КоА в сукцинат.
Пятая реакция катализируется ферментом сукцинил-КоА-синтетазой. В ходе этой реакции сукцинил-КоА при участии ГТФ и неорганического фосфата превращается в янтарную кислоту (сукцинат). Так же происходит образование высокоэргической фосфатной связи ГТФ за счет тиоэфирной связи сукцинил-КоА.
VI этапДегидрогенирование сукцината. Образование фумарата.
Образовавшийся сукцинат превращается в фумарат под действием фермента сукцинат-дегидрогеназы. Единственная дегидрогеназная реакция цикла Кребса, в ходе которой осуществляется прямой перенос водорода с субстрата на флавопротеин без участия НАД+.
VII этапОбразование малата из фумарата.
Под влиянием фермента фумаратгидратазы (фумаразы). Образовавшаяся при этом фумаровая кислота гидратируется,продуктом реакции является L-яблочная кислота (L-малат). 
VIII этапПревращение малата в оксалоацетат.
Под влиянием митохондриальной НАД-зависимой малатдегидрогеназы происходит окисление L-малата в оксалоацетат.Происходит полное «сгорание» одной молекулы ацетил-КоА. Для непрерывной работы цикла необходимо постоянное поступление в систему ацетил-КоА. А коферменты (НАД+ и ФАД), перешедшие в восстановленное состояние, должны снова и снова окисляться.

Реакции цикла Кребса по стадиям

Для облегчения запоминания ферментативных реакций цикла:

ЩУКа съела ацетат, получается цитрат
через цис-аконитат будет он изоцитрат
водороды отдав НАД, он теряет СО2
этому безмерно рад альфа-кетоглутарат
окисление грядёт: НАД похитит водород
В1 и липоат с коэнзимом А спешат,
отбирают СО2, а энергия едва
в сукциниле появилась сразу ГТФ родилась
и остался сукцинат. вот добрался он до ФАДа,
водороды тому надо водороды потеряв,
стал он просто фумарат. фумарат воды напился,
и в малат он превратился тут к малату НАД пришёл,
водороды приобрёл ЩУКа снова объявилась
и тихонько затаилась Караулить ацетат…

Источник: http://medicine-simply.ru/just-medicine/cikl-krebsa

Коферменты – это малые молекулы небелковой природы. Структура и применение коферментов

Тиаминовые коферменты

Коферменты – это такие соединения, которые необходимы, чтобы ферменты могли реализовывать все заложенные в них природой функции, в том числе каталитические. В природе коферменты витаминов переносят атомы, электроны, некоторые функциональные группы между субстратами.

Особенности терминологии

Ферменты – такие белки, которые катализируют химические реакции, свойственные клеткам любой живой ткани. Свойственная ферментам структура: коферменты, чья молекулярная масса совсем невелика, и апоферменты.

Коферменты и функциональные группы, присутствующие в структуре остатков аминокислот (они появляются как следствие наличия апофермента), совместно создают ферментный активный центр, способный к связыванию субстрата.

По результатам такой реакции с участием молекул небелковой природы активируется комплекс субстрата и фермента.

Коферменты не обладают каталитическими параметрами сами по себе, становятся активными только при формировании комплекса с участием апофермента.

Аналогичное свойственно и апоферментам – эти соединения сами по себе не провоцируют никакие химические реакции и ничего активизировать не могут.

Формирование комплексов, включающих в себя коферменты, апоферменты – заложенный природой метод корректировки ферментной активности внутренних систем живого организма.

Как удалось выявить в ходе многочисленных исследований, коэнзим Q10 исключительно важен для человека и человеческого здоровья, в то же время необходимо учитывать, что ферменты в живых тканях только тогда подвержены каталитическому влиянию, когда дополнительный эффект есть со стороны неорганических соединений. В частности, точно известно, что кроме коэнзима Q10 организм испытывает необходимость в положительно заряженных ионах калия, цинка и магния. Катионы металлов могут вступать в реакцию с апоферментом, что приводит к корректировке структуры фермента, в частности, активного центра.

При химической реакции с участием катиона металла происходит активация фермента, в то же время такие неорганические соединения не входят в активный ферментный центр.

Впрочем, наука смогла обнаружить ряд ферментов, в которых функции коферментов совмещены с функциями входящих в состав соединения катионов металла. Хороший пример – карбоангидраза, в структуре которой обнаружен положительно заряженный цинк по основанию «два».

Ион имеет неорганическую природу, он необходим для активации химической реакции и получил в науке наименование «кофактор».

[attention type=green]

Как удалось выяснить ученым, коферменты – это такие соединения, которым присущи два исключительно важных для поддержания жизнедеятельности организма функциональных участка. Эти элементы также известны в научном сообществе как реакционноспособные участки.

[/attention]

С одной стороны, их задача – образование связи с апоферментами, одновременно с этим за счет такого участка формируется связь с субстратом. Коферменты – это огромное разнообразие органических соединений, имеющих относительно сходные функции. Для большинства обнаруженных веществ свойственно наличие сопряженных пи-связей, гетероатомов.

Зачастую коферменты – это такие соединения, в которые входят витамины (в качестве элемента молекулы).

В зависимости от специфики взаимодействия с апоферментами принято говорить о простетических, растворимых ферментах. Рассматривая характерные примеры коферментов, можно, к примеру, вспомнить о рибофлавине. Это – классический пример категории растворимых соединений.

Кофермент может стать частью ферментной молекулы в ходе течения химической реакции, при этом претерпевает преобразования, по итогам которых получает свободу. Та форма, в которой коэнзим (кофермент) стал частью химического взаимодействия, регенерируется в независимой реакции (она протекает второй).

Субстрат также принимает участие во всех стадиях реакции, на основании чего некоторые ученые предлагают считать растворимые коферменты субстратами.

Другая часть научного сообщества конфликтует с ними, аргументируя это следующим фактом: субстрат в этой реакции вступает в реакцию только при наличии определенного фермента, а растворимый кофермент способен на взаимодействие с многочисленными ферментами своего класса. На примерах все это можно наблюдать, если подробно рассмотреть химические особенности цепочки взаимодействий, характерных для кофермента витамина В2 рибофлавина.

А с другой стороны?

Простетическая группа включает в себя такие коферменты, которым свойственны очень прочные связи с апоферментами. Как правило, они сформированы по ковалентному типу.

Когда происходит химическая реакция, а также после нее коферменты расположены в ферментном центре.

[attention type=yellow]

Субстрат освобождается, запускается процесс регенерации, для чего необходимо взаимодействие с субстратом либо иным коферментом.

[/attention]

Если некоторый фермент провоцирует и усиливает окислительную, восстановительную реакцию, химическое взаимодействие, в котором переносятся восстановительные эквиваленты (их роль могут играть электроны, протоны), он нуждается в коферменте для полноценной работы. Аналогично не могут функционировать без применения коферментов ферменты, которые провоцируют активизацию реакции переноса. На основании этого факта была введена система классификации коферментов на группу переноса и окислительные, восстановительные.

Коферменты: некоторые особенности

Довольно внушительный процент известных науке коферментов – это производные витаминов. Если в живом организме наблюдаются проблемы с обменом веществ, затрагивающие молекулы витаминов, это зачастую связано с низкой ферментной активностью.

Это важно!

Как удалось выявить в ходе экспериментов, коферменты в своей основной массе имеют температурную стабильность, а вот особенности химических реакций, свойственные им, отличаются довольно сильно. Химическое строение коферментов также очень сильно разнятся.

Особенное внимание ученых привлекает группа никотинамидадениндинуклеотидов. Специфика конкретной каталитической реакции определяет, в какой роли в ней выступает этот кофермент.

В ряде случаев он действует словно типичный представитель простетиеской группы, но иногда покидает ферментный центр под влиянием протекающих химических процессов.

Ферменты и коферменты: одно без другого не существует

Биохимические реакции реализуются с участием многочисленных помощников, в противном случае сложный механизм химического взаимодействия живых тканей протекает с нарушениями.

Фермент, по своей структуре сложный либо простой белок, нуждается в минералах, коферментах, витаминах. Коферменты – это коэнзим Q10, производные различных витаминов, а также фолиевой кислоты.

Особенное внимание в медицине в настоящее время привлекают коферменты, продуцируемые витаминами группы В.

Кофермент необходим, чтобы клетка могла продуцировать энергию и выделять ее организму для обеспечения жизнедеятельности. Причем энергия расходуется не только лишь на физическую активность. Нельзя забывать, что внушительных объемов энергии требует умственная активность, работа разного рода желез, пищеварительной системы.

Довольно затратны на энергию процессы всасывания полезных элементов, поступающих в организм через ЖКТ и другими способами. Сам процесс усвоения также расходует энергетические запасы организма, формируемые благодаря коферментам и их участию в реакциях с ферментами.

Между прочим, даже кровоток, и тот обеспечен именно такими реакциями, без них наша кровь просто не могла бы течь по сосудам!

Коэнзим – это такое специфическое вещество, благодаря которому живой организм имеет энергию на реализацию внутренних процессов. Человеческий организм, как удалось подсчитать ученым, содержит порядка сотни триллионов клеток, каждая из которых генерирует энергию для поддержания нормальной жизнедеятельности.

При этом клетка не расходует те вещества, которые человек получает вместе с питанием, чтоб восполнить энергетические запасы, но в первую очередь самостоятельно продуцирует энергию. Внешние источники являются запасным вариантом, к которому прибегают в случае недостаточности самостоятельной выработки энергии.

Биологические особенности клеток человеческого организма таковы, что у них есть все необходимое для продуцирования энергетически обогащённых сложных соединений. Ученые назвали их аденозинфосфатам. Для этого окисляются жиры, углеводы, белки.

Именно такие каталитические реакции провоцируют выделение тепла, с использованием которого ткани нормально функционируют. Молекулы АТФ – это еще и хранилище сгенерированной клетками энергии.

Всякий внутренний клеточный процесс, расходующий энергию, может обратиться к этой молекуле за положенной «порцией».

На клеточном уровне

Каждая клетка – это сложная структура, в составе которой присутствуют митохондрии (внутриклеточные структуры).

Именно митохондрии – наиболее активная клеточная часть, так как они ответственны за продуцирование энергии. Внутри митохондрии – сформированные из электронов цепи для выработки энергии.

[attention type=red]

Процесс подразумевает многочисленные последовательные химические реакции, по итогам которых продуцируются молекулы аденозинфосфатов.

[/attention]

Составленные из электронов цепочки внутри митохондрий довольно активно взаимодействуют с витаминами группы С, В, Е. Особенное внимание ученых привлекает коэнзим Q10. Это соединение не имеет себе аналогов и заменителей, его недостаточность в организме провоцирует серьёзные проблемы метаболизма. Без этого коэнзима клетка не может продуцировать энергию, а значит, умирает.

Коэнзим Q10

Жиры могут растворять Q10, за счет чего коэнзим получает возможность двигаться внутри клеточной мембраны.

Это накладывает на соединение особенно важные функции обеспечения переноса электронов в процессах генерации энергии. Q10 – это такое подвижное звено, через которое ферменты химической цепочки связываются друг с другом.

Если предполагается соединение в цепь пары электронов, сперва они должны взаимодействовать с коферментом Q10.

Молекулы Q10 находятся в непрекращающемся движении внутри клетки – от фермента к ферменту. Это позволяет переносить электроны между ферментами. В некоторой степени клетку можно сравнить с крошечным мотором. Для переработки органического материала, из которого извлекается энергия, необходим коэнзим Q10, который сравним с запускающей деятельность обычного мотора искрой.

Специфика влияния на клетку Q10

Коэнзим Q10 принимает активное участие в генерации энергии, причем скорость передвижения этого соединения внутри клеточных тканей регулирует как количество производимых молекул АТФ, так и скорость перемещения внутри цепочки электронов. Важно, чтобы митохондрии располагали оптимальным количеством кофермента, чтобы реакция не была излишне сильной или слишком слабой.

Если в организме наблюдается недостаток коэнзима Q10, АТФ продуцируется заметно более низкой концентрации. Это приводит к сокращению энергетических запасов клеток.

На повседневности это отражается следующим образом: человек быстро, сильно устает, сталкивается с неполадками в работе самых разных систем организма, вынужденных бороться с повышенным напряжением. Растёт вероятность развития серьезных патологий.

При этом нужно помнить, что для разных органов характерно разное количество Q10.

Беречь здоровье!

Чтобы дольше не сталкиваться с серьезными нарушениями деятельности внутренних систем, необходимо обеспечивать своему организму источники энергии. Наибольший энергетический расход свойственен органам, продуцирующим энергию, – это сердце, почки, печень, поджелудочная.

Количество кофермента Q10 определяет качество функционирования каждого из указанных органов на клеточном уровне. Через коэнзим обеспечивается клеточное дыхание, и нехватка этого соединения сильно негативно влияет на биологические процессы.

Современная медицина знает несколько путей поддержания уровня кофермента Q10 в организме человека в норме.

Источник: https://FB.ru/article/350582/kofermentyi---eto-malyie-molekulyi-nebelkovoy-prirodyi-struktura-i-primenenie-kofermentov

Коферменты: что это такое, польза, применение в спорте

Тиаминовые коферменты

© pirsik12 — stock.adobe.com

Коферменты представляют собой органические соединения небелковой природы, которые необходимы для функционирования многих ферментов. Большинство из них являются производными витаминов.

Причиной нарушения метаболизма и снижения синтеза полезных веществ в организме часто является снижение активности некоторых видов ферментов. Поэтому то коэнзимы столь нам необходимы.

В узком смысле, кофермент – это коэнзим Q10, производная фолиевой кислоты и некоторых других витаминов. Важное значение для организма человека имеют те коферменты, которые продуцируются витаминами группы B.

© rosinka79 — stock.adobe.com

Кофермент нужен для того, чтобы повысить производительность клеточной энергии, которая нужна для поддержания жизнедеятельности.

Любой процесс, который протекает в организме человека, требует колоссального энергетического ресурса, будь то умственная деятельность, работа сердечно-сосудистой или пищеварительной системы, физическая активность при нагрузке на опорно-двигательный аппарат. Благодаря реакции, в которую коферменты вступают с ферментами, продуцируется необходимая энергия.

Функции коферментов

Коферменты представляют собой небелковые соединения, которые способствуют активации потенциала ферментов. Они выполняют 2 основные функции:

  1. Участвуют в каталитических процессах. Кофермент сам по себе не вызывает в организме необходимых молекулярных превращений, в состав ферментов он входит вместе с апоферментом, и только при их взаимодействии происходят каталитические процессы связывания субстрата.
  2. Транспортировочная функция. Кофермент соединяется с субстратом, в результате чего образуется прочный транспортировочный канал, по которому свободно перемещаются молекулы до центра другого фермента.

Все коферменты объединяет одно важное свойство – они являются термически устойчивыми соединениями, но свойственные им химические реакции довольно сильно разнятся.

Классификация коферментов

По способам взаимодействия с апоферментом коферменты делятся на:

  • Растворимые – во время реакции соединяется с молекулой фермента, после чего изменяется по химическому составу и высвобождается заново.
  • Простетические – прочно связаны с апоферментом, в процессе реакции находится в активном центре фермента. Их регенерация происходит при взаимодействии с другим коферментом или субстратом.

По химической структуре коферменты делятся на три группы:

  • алифатические (глутатион, липоевая кислота и др.)
  • гетероциклические (пиридоксальфосфат, тетрагидрофолиевая кислота, нуклеозидфосфаты и их производные (КоА, ФМН, ФАД, НАД и др.), металлопорфириновые гемы и др.
  • ароматические (убихиноны).

По функциональному признаку выделяют две группы коферментов:

  • окислительно-восстановительные,
  • коферменты переноса групп.

Коферменты в спортивной фармакологии

При интенсивных физических нагрузках расходуется большое количество энергии, ее запас в организме истощается, а многие витамины и питательные вещества потребляются гораздо быстрее, чем вырабатываются.

Спортсмены испытывают физическую слабость, нервное истощение, нехватку сил. Для того чтобы помочь избежать многих симптомов были разработаны специальные препараты с коферментами в составе.

Их спектр действия очень широк, назначаются они не только спортсменам, но и людям с достаточно серьезными заболеваниями.

Кокарбоксилаза

Кофермент, который образуется только из поступающего в организм тиамина. У спортсменов он служит средством профилактики перенапряжения миокарда, расстройств нервной системы. Препарат назначается при радикулитах, невритах, а также острой печеночной недостаточности. Вводится внутривенно, разовая доза не должна быть менее 100 мг.

Кобамамид

Заменяет по действию функционал витамина B12, является анаболиком. Помогает спортсменам нарастить мышечную массу, увеличивает выносливость, способствует быстрому восстановлению после занятий. Выпускается в форме таблеток и растворов для внутривенного введения, суточная норма составляет 3 таблетки или 1000 мкг. Длительность курса – не более 20 дней.

Оксикобаламин

По своему действию схож с витамином B12, но намного дольше держится в крови и гораздо оперативнее преобразуется в коферментную формулу благодаря прочному соединению с плазменными белками.

Пиридоксальфосфат

Для препарата характерны все свойства витамина B6. От него он отличается быстрым терапевтическим эффектом, назначается к приему даже при нарушении фосфорилирования пиридоксина. Принимается три раза в день, суточная доза составляет не более 0,06 гр, а курс – не дольше месяца.

Пиридитол

Активизирует метаболические процессы центральной нервной системы, повышает проходимость глюкозы, препятствует избыточному образованию молочной кислоты, повышает защитные свойства тканей, в том числе устойчивость к гипоксии, которая возникает во время интенсивных спортивных тренировок. Принимают препарат три раза в день по 0,1 гр. после завтрака в течение месяца

Пантогам

Является гомологом пантотеновой кислоты, ускоряет обменные процессы, снижает проявление болевых реакций, повышает устойчивость клеток к гипоксии. Действие препарата направлено на активацию работы головного мозга, повышение выносливости, показан к применению при черепно-мозговых травмах различного типа. Таблетки принимаются в течение месяца по 0,5 гр не чаще трех раз в день.

Карнитин

Выпускается в форме препарата для инъекций, действие которых направлено на активацию жирового обмена, ускорение регенерации клеток. Оказывает анаболическое, антигипоксическое и антитиреоидное действие. Является синтетическим заменителем витамина B6. Эффективен в виде внутривенной капельницы.

Флавинат

Образуется в организме из рибофлавина, активно участвует в углеводном, липидном и аминокислотном обмене. Выпускается в виде раствора для внутримышечных инъекций, так как его усвоение в желудке неэффективно при нарушении всасывания рибофлавина.

Липоевая кислота

Нормализует углеводный обмен. Повышает скорость окисления углеводов и жирных кислот, что способствует повышению энергетического запаса.

Источник: https://cross.expert/sportivnoe-pitanie/vitaminy/kofermenty.html

Сам себе врач
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: