11 COENZIME – VITAMINE

Vitaminele şi coenzimele sunt produşi cu molecule mici, de natură exogenă, indisponibili organismului animal, care în cantităţi mici asigură creşterea, dezvoltarea şi funcţionarea normală a acestuia. Moleculele acestor specii posedă proprietăţi fizico-chimice neîntâlnite în catenele polipeptidice ale enzimelor, dar care acţionează împreună cu acestea pentru desfăşurarea reacţiilor biochimice.Iniţial, coenzimele (Tabel 10-4; 10-5) au fost catalogate ca vitamine sau factori de creştere, majoritatea acestora fiind structuri aparţinătoare tiaminelor, piridoxalilor, folaţilor sau flavinelor. Coenzimele sunt substanţe neproteice, legate necovalent de apoenzimă, care-şi modifică structura în urma transformării substratului (Fig. 11-1). Regenerarea coenzimelor se realizează prin intervenţia altei enzime, pentru care coenzima modificată anterior devine substrat, iar coenzima regenerată, produs de reacţie.

Fig. 11-1. Participarea coenzimelor la procesul catalitic

După solubilitatea în apă a acestora se disting două mari clase de compuşi: hidrosolubili şi respectiv liposolubili (Tabel 11-1). Cu excepţia vitaminei C, toate vitaminele hidrosolubile au funcţii de coenzime, iar vitaminele liposolubile nu prezintă caracteristicile specifice coenzimelor.

Tabel 11-1. Principalele vitamine şi coenzimele corespunzătoareVitamina Coenzima

Tiamina TiaminpirofosfatulRiboflavina Flavinmononucleotidul

FlavinadenindinucleotidulAcidul nicotinic Nicotinamidadenindinucleotidul

Nicotinamidadenindinucleotid fosfatulAcidul pantotenic Coenzima APiridoxina PiridoxalfosfatulBiotina BiocitinaAcidul folic Acid tetrahidrofolicVitamina B12 Coenzima B12Acidul lipoic LipoillisinaAcidul ascorbic -Vitamina A -Vitamina D -Vitamina E -Vitamina K -

390

Vitaminele manifestă un spectru larg de acţiune, în concentraţii mici prezentând următoarele caracteristici generale:

- factori alimentari absolut necesari;- manifestă influenţă hotărâtoare în procesele metabolice;- factori de reglare a funcţiilor celulare;- lipsa din alimentaţie determină apariţia unor disfuncţii;- între diferite vitamine există corelaţii manifestate prin raporturi de sinergism:

A/D; E/C; B2/A; B12/acid folic.

Sursa principală de vitamine pentru organism o reprezintă plantele, iar sursa secundară este flora bacteriană localizată în rumenul erbivorelor sau intestinul gros, de unde sunt furnizate întregului organism (Tabel 11-2).Vitaminele solubile nu sunt toxice şi cantităţile stocate în organism sunt mici datorită posibilităţii vehiculării prin lichidele biologice. În ingestia excedentară, sunt rapid excretate prin urină şi din această cauză trebuie să fie prezente continuu în hrană.În contrast cu vitaminele hidrosolubile, cele liposolubile se pot acumula în organism la nivelul ficatului sau ţesutului adipos, unde pot atinge concentraţii toxice. Aceste vitamine sunt digerate, absorbite şi transportate în grăsimile din dietă şi nu sunt excretate direct prin urină.

Organismul animal procură vitamine sub formă activă (ca atare) sau sub formă de provitamine (precursori ai vitaminelor) care, după o prealabilă transformare chimică, devin biologic active.În natură se întâlnesc alături de vitamine şi analogi structurali, care acţionează ca antagonişti (antivitamine) anihilând total sau parţial acţiunea acestora. Antivitaminele acţionează prin inhibiţie competitivă, blocând diferite reacţii catalizate de enzime, în care vitaminele au rolul de coenzime. Din rândul antivitaminelor se cunosc: antibioticele, sulfamidele, lipooxigenaza, dicumarolul, ascorbaza, tiaminaza, avidina.

11.1 Vitamine hidrosolubile

Tiamina (vitamina B1) este răspândită în leguminoase, muşchiul cardiac,

creier, ficat, rinichi, drojdii.Forma activă a tiaminei este esterul său pirofosforic (TPP) rezultat prin fosforilarea tiaminei în prezenţa ATP şi a ionilor de magneziu (Fig. 11-2).Vitamina B1 este astfel

precursorul tiaminpirofosfatului (Tabel 11-1).

Fig. 11-2. Structura tiaminpirofosfatului

Atomul de carbon din poziţia doi din ciclul tiazolic, prezintă un atom de hidrogen mobil (activat datorită prezenţei celor doi heteroatomi vicinali şi a sarcinii pozitive adiacente). Din această cauză, din poziţia doi a ciclului tiazolic se poate elimina

391

relativ uşor protonul, obţinându-se un carbanion, cu caracteristici nucleofile, care este implicat direct în decarboxilarea α-cetoacizilor (Fig.11-3). Gruparea pirofosfat din TPP este implicată în interacţii de natură electrostatică cu zonele cationice din apoenzimă.

Fig.11-3. Mecanismul prin care TPP intervine în decarboxilarea α-cetoacizilor

Necesarul zilnic de vitamină B1 este de 1mg. În deficitul de vitamină, nu se mai

produce metabolizarea acidului piruvic, acesta se acumulează în lichidele biologice şi în unele ţesuturi. Tiamina mai intervine de asemenea în metabolismul zaharidelor, biosinteza lipidelor din zaharide, stimularea activităţii acetilcolinesterazei.Carenţa în tiamină determină instalarea bolii beri-beri, manifestată prin polinevrite, astenie, atrofie musculară, insuficienţă cardiacă, convulsii şi moarte. De asemenea carenţa de vitamină B1 poate conduce la apariţia unor tulburări mentale sau la

paralizie. Necesarul de tiamină creşte la indivizii care consumă cantităţi excedentare de zaharide, în gestaţie, în lactaţie, febră, hipertiroidism.Oxidarea piruvatului şi α-cetaglutaratului joacă un rol important în metabolismul energetic al majorităţii ţesuturilor, în care TPP este coenzima specifică celor două dehidrogenaze. Scăderea concentraţiei coenzimei determină diminuarea producţiei de ATP şi respectiv scăderea funcţiilor celulare.

Riboflavina (vitamina B2) se găseşte preponderent în plantele tinere şi în

seminţele germinate, în ficat, rinichi, muşchiul cardiac, lapte, colostru, gălbenuş de ou. Este sintetizată de plantele verzi, fungi şi bacterii, dar niciodată de animale.Structural, riboflavina face parte din clasa flavinelor, fiind constituită dintr-un ciclu izoaloxazinic, care prin fosforilare se transformă în flavinmononucleotidul (FMN) în prezenţa ATP (Fig. 11-4). Acesta, în prezenţa altei molecule de ATP, se transformă în flavinadenindinucleotidul (FAD) eliminându-se un rest pirofostat (Fig. 11-5). În acest mod se poate afirma că FMN şi FAD sunt coenzime derivate din vitamina B2.

392

Fig. 11-4. Riboflavina şi coenzima derivată (FMN)

Fig. 11-5. Structura flavinadenindinucleotidului, coenzima derivată a riboflavinei

Principala proprietate a coenzimelor flavinice este legarea reversibilă a unui număr de doi atomi de hidrogen şi doi electroni, permiţând flavoenzimelor cataliza unor procese redox (Fig. 11-6).Reducerea FMN şi FAD se realizează prin distrugerea sistemului conjucat π din inelul izoaloxazinic cu formarea structurilor hidrochinonice FMNH2 şi respectiv

FADH2.

Substraturile care accceptă electroni de la FADH2 şi FMNH2 pot fi NAD+ şi NADP+

(acceptă câte doi electroni) şi respectiv citocromii, chinonele, proteinele S-Fe (acceptă câte un electron).

393

Fig. 11-6. Intervenţia coenzimelor flavinice în cataliza unor procese redox realizată de flavinenzime

Coenzimele flavinice, de asemenea participă în lanţul transportor de electroni, pentru transportul electronilor şi al protonilor (Fig. 10-81; Fig. 10-82).Formele reduse ale flavoproteinelor (FADH2 sau FMNH2) prezintă afinitate foarte

mare pentru oxigenul molecular, putând forma cu acesta un hidroperoxid (Fig. 11-7).

Fig. 11-7. Mecanismul de generare a peroxidului de hidrogen în prezenţa flavoproteinelor

Hidroperoxidul rezultat este deosebit de instabil şi rapid se transformă în flavină oxidată şi apă oxigenată (peroxid de hidrogen), care este substratul catalazelor sau peroxidazelor (Fig. 10-85).Formele oxidate şi reduse ale flavinelor prezintă maxime de absorbţie diferite în domeniul UV-VIS, datorită modificării sistemului electronic π. Dacă forma oxidată prezintă un maxim de absorbţie în domeniul UV şi unul în domeniul VIS, forma redusă prezintă doar un maxim de absorbţie în UV, care nu se suprapune peste cel al formei oxidate (Fig. 11-8). Aceste observaţii sunt exploatate analitic la evidenţierea calitativă şi cantitativă a celor două forme. Fluorescenţa nativă a flavinelor se stinge în prezenţa apoenzimelor.

394

Fig. 11-8. Absorbţia diferenţiată a flavinelor

Flavinnucleotidele funcţionează ca grupări prostetice ale enzimelor care intervin în degradarea oxidativă a piruvatului, a acizilor graşi şi aminoacizilor.Necesarul zilnic de riboflavină este de 1,5 mg/corp. Carenţa de riboflavine se materializează prin dermatite, colorarea buzelor în roşu, asociată cu umflarea şi crăparea lor, stomatită angulară (fisurarea ţesuturilor la colţurile gurii) opacizarea corneei, atrofia testiculelor, tulburări nervoase, fotofobia.

Acidul pantotenic (vitamina B3) este cel mai răspândit reprezentant al

complexului B, găsindu-se în special în ouă, ficat, drojdii. Formal, acidul pantotenic este amida acidului α,γ-dihidroxi-β-dimetilbutiric, cu β-alanina (Fig. 11-9a).

Fig. 11-9. Structura acidului pantotenic (a) şi a coenzimei A (b)

Prin prezenţa unui atom de carbon chiral în molecula acidului pantotenic, acesta prezintă doi enantiomeri, cel natural fiind izomerul dextrogir. Acidul pantotenic face parte din coenzima A, cu rol determinant în metabolismul glucidelor, lipidelor şi biosinteza sterolilor (Fig. 11-9b).

395

Coenzima A are rolul de a fixa la nivelul grupării tiol, grupările acil, provenite din diverşi acizi organici. Legătura tiolesterică rezultată are caracter macroergic (prin hidroliză eliberează coenzima A, acidul organic şi energia de legătură, disponibilă unor reacţii).Tioesterii se deosebesc de esteri prin faptul că electronii din orbitalii de legătură carbon-sulf sunt mai ataşaţi decât în orbitalii de legătură carbon-oxigen. Din această cauză legătura tioester este mai instabilă decât legătura esterică (energia liberă degajată la hidroliza legăturii tioester este mai mare decât la hidroliza legăturii esterice). Energia eliberată în acest proces este suficientă pentru sinteza legăturii pirofosfat, reacţia fiind cuplată cu formarea GTP din GDP şi fosfat anorganic. Dacă legătura esterică este stabilizată prin rezonanţă, legătura tioester nu este stabilizată prin rezonanţă, iar atomul de carbon din poziţia α faţă de această grupare posedă caracteristici acide, datorită expulzării unui proton.Antagoniştii acidului pantotenic sunt salicilaţii şi derivaţii lor, acidul malonic, streptomicina, al căror efect de inhibiţie se manifestă asupra microorganismelor prezente în flora microbiană, care nu mai sunt capabile să biosintetizeze principiul activ.Necesarul de acid pantotenic este de 4-7mg/zi. Carenţa în acid pantotenic se manifestă prin tulburări musculare şi gastrointestinale, dermatite, avorturi.

Nicotinamida (vitamina PP) este larg răspândită în ţesuturile vegetale şi animale, cât şi în flora bacteriană intestinală. Acidul nicotinic (Fig.11-10) şi amida sa au activităţi vitaminice şi sunt cunoscute sub denumirea de niacine (Fig. 11-11a). Acidul nicotinic şi derivaţii săi au originea în regnul vegetal din care se obţine prin oxidare.

Fig.11-10. Obţinerea acidului nicotinic din nicotină

În cataliza redox, niacinele participă direct la transferul protonilor intrând în constituirea coenzimelor nicotinamidice (Fig. 11-11b). Coenzimele nicotinamidice intervin în numeroase procese metabolice: glicoliză, gluconeogeneză, ciclul acizilor tricarboxilici, sinteza acizilor graşi. Mecanismul de acţiune al acestor coenzime este prezentat în figura 10-68, în care un ion de hidrură este preluat din substrat, de nucleul piridinic al coenzimei, iar protonul rămâne în mediu.Restul AMP sau 2’-fosforil-AMP din coenzimele NAD+ şi NADP+ funcţionează în special pentru recunoaşterea enzimelor la nivelul cărora acţionează.Necesarul de niacine pentru un adult este de 1 mg/zi. Carenţa în niacine se manifestă prin iritabilitate, anxietate, diaree, pierdere în greutate, uscarea pielii, umflarea limbii. În carenţa severă în niacine se instalează pelagra, care poate induce moartea.

Piridoxina (vitamina B6) prezintă o largă răspândire în organismele vegetale şi

în unele produse de origine animală (porumb, gălbenuş de ou, ficat, muşchi). Pentru mamifere, flora bacteriană din intestinul gros, reprezintă de asemenea o sursă de piridoxine.

396

Fig. 11-11. Structurile niacinelor

Vitamina B6 include trei compuşi derivaţi ai piridinei: pirodoxalul, piridoxina,

piridoxamina (Fig. 11-12). Cei trei compuşi sunt convertiţi în piridoxal fosfat în organismele vii (Fig. 11-13) care are rolul de coenzimă, în numeroase procese

397

metabolice (transaminare, decarboxilare, condensare, racemizare, biosinteza hemului şi a triptofanului şi hematopoieză).

Fig. 11-12. Componentele vitaminei B6

Fig. 11-13. Transformarea piridoxinei în coenzime derivate

În procesul de transaminare (Fig. 10-98) piridoxalfosfatul interacţionează cu aminoacidul cu formarea unei baze Schiff. Aceasta, prin stabilizare prin transpoziţie şi

în prezenţa apei, se transformă în piridoxaminfosfat şi este eliberat cetoacidul corespunzător. Acest mecanism este cunoscut sub numele de transpoziţia Ammadori

În procesul de legare al piridoxalului de apoenzime se realizează o interacţie de tip bază Schiff (aldimină) prin intermediul grupărilor aminice din resturile lisinice prezente de-a lungul lanţurilor polipeptidice (Fig. 11-15).Funcţiunea hidroxil din poziţia 3 stabilizează aldimina formată prin intermediul legăturilor de hidrogen sau poate funcţiona ca un donor de proton în sistem acido-bazic.

Fig. 11-15. Constituirea holoenzimei în urma interacţiei dintre piridoxalfosfat şi apoenzimă

Necesarul zilnic de vitamina B6 pentru un adult este de 2,2 mg.

398

Medicamentele utilizate în tratamentul tuberculozei, hidrazidele (izonicotinic hidrazida) pot induce deficienţa în vitamina B6 prin formarea unui derivat inactiv cu

piridoxalfosfatul (Fig. 11-16).S-au observat de asemenea concentraţii reduse ale acestei vitamine, în tratamentul cu contraceptive şi în alcoolism. Carenţa în vitamina B6 induce apariţia dermatitelor, anemiilor şi a hipercolesterolemiei. Ingestia unor

cantităţi mari de vitamină B6 (2 g/zi) poate induce simptome neurologice la om.

Fig. 11-16. Structura izoniazidei (hidrazida acidului nicotinic)

Biotina este universal întâlnită în microorganisme, drojdii şi organismele animalelor. Flora intestinală bacteriană este de asemenea o sursă importantă de biotină pentru mamifere. Biotina se găseşte în stare liberă ca vitamină sau sub formă legată prin intermediul legăturilor de tip amidic, de resturile lisinil din lanţurile polipeptidice ale apoenzimelor biotindependente (Fig. 11-17). Biotina legată are funcţia de coenzimă şi este denumită biocitină.Biotina este implicată în procesele de transfer ale grupării carboxil şi în procesele de carboxilare-decarboxilare ale cetoacizilor (Fig. 11-18). Carboxilul prezent pe carboxibiotină este suficient de activ pentru a ataca nucleofil centrele pozitivate ale cetoacizilor sau ureei (Tabel 11-3).Biotinenzimele sunt multimere şi realizează transferul carboxilului prin mecanism ping-pong. Datorită distanţei de 10 atomi dintre biciclul biotinei şi lanţul polipeptidic al apoenzimei din biocitină se realizează o pendulare continuă a carboxilului între sursa de carboxil şi substanţa de carboxilare, care ocupă un situs vecin (Fig. 11-19).De asemenea, biotina participă şi la deaminarea unor aminoacizi, la hidrogenarea unor acizi graşi nesaturaţi şi la acumularea lipidelor în ficat.

Fig. 11-17. Structura biotinei şi a coenzimei derivată (biocitina)

399

Fig. 11-18. Carboxilarea, decarboxilarea şi mecanismul de acţiune al biocitineiOuăle crude conţin avidină, o proteină care prezintă afinitate remarcabilă faţă de biotină (interacţii specifice exploatate şi in vitro pentru amplificarea unor procese imunochimice) pe care o blochează prin formarea unui compus stabil şi inactiv.Avidina posedă o structură cuaternară, constituită din patru catene identice, fiecare având câte un situs pentru legarea câte unei unităţi de biotină, masa moleculară a tetramerului fiind de 67 KDa.Carenţa în biotină determină apariţia unor leziuni cutanate, care se pot manifesta şi la un consum de peste 20 ouă pe zi.

Tabel 11-3. Carboxilări biotindependente

400

Fig. 11-19. Mecanismul ping-pong de acţiune al biotinenzimelor

Acidul folic este constituit dintr-un rest pteridinic care se leagă de unul sau mai multe resturi de acid glutamic prin intermediul acidului p-aminobenzoic (Fig. 11-20).

Fig. 11-20. Structurile de bază ale folaţilor

Prin reducerea enzimatică în prezenţa NADPH, acidul folic se transformă în acid dihidrofolic (DHF) şi respectiv în acid tetrahidrofolic (THF) care au rol de coenzime. Coenzimele derivate de la acidul tetrahidrofolic au rol de transportor al fragmentelor cu un atom de carbon, care se leagă în prezenţa ATP de atomul de azot aminic din poziţia10 (Fig. 11-21).Prin transformări succesive în prezenţa NADPH şi NADH, se obţine 5 metil tetrahidrofolatul care este un foarte bun donor al grupării metil, fiind indispensabil în biosinteza metioninei, acizilor nucleici, bazelor purinice şi pirimidinice, hemului, serinei (din glicină), histidinei şi colinei. Atomul de carbon transferat de folaţi se poate găsi în stările de oxidare: -2 (metanol); 0 (formaldehida); +2 (acid formic).

401

Fig. 11-21. Transferul grupării metil în prezenţa tetrahidrofolaţilor

Formarea tetrahidrofolaţilor este inhibată de analogi structurali ai acidului folic (metotrexat) care se utilizează în tratamentul unor boli maligne (Fig. 11-22a).Tetrahidrofolaţii intervin în biosinteza timinei şi a acizilor nucleici. În prezenţa analogilor competitivi, biosinteza acestora nu se mai realizează, diminuându-se substanţial procesul proliferativ.

Fig. 11-22. Analog structural (a) şi inhibitor competitiv al biosintezei acidului folic (b)

În biosinteza acidului folic din precursori pteridinici, acid p-aminobenzoic şi acid glutamic, sulfamidele acţionează ca inhibitori competitivi (Fig. 11-22b) ai acidului p-aminobenzoic. Din această cauză sulfamidele se utilizează ca bacteriostatici, în urma înglobării în structura acizilor folici bacterieni.Necesarul zilnic de acid folic pentru un adult este de 100 mg. În perioada de creştere rapidă (copilărie) sau în stările de gravidie necesarul de acid folic creşte până la 500-800 mg/zi. Deficitul de acid folic este caracterizat prin deficienţe de creştere şi anemie megaloblastică, datorită diseminării sintezei de DNA, care necesită derivaţi ai tetrahidrofolaţilor.

Vitamina B12 (cobalamina) se găseşte preponderent în ficat, rinichi, inimă şi

suprarenale, cât şi în intestinul gros datorită florei microbiene.Cobalaminele sunt produşi biologic activi, care conţin patru cicluri pirolice, care se leagă de un atom de cobalt hexacoordinat, de care se mai leagă un rest de dimetil benzimidazol. Cea de-a şasea coordinaţie a cobaltului este satisfăcută de un radical metil în metilcobalamină sau de un rest cian în ciancobalamină sau de un rest de 5’-deoxiadenozină în adenozilcobalamină (Fig. 11-23). În preparatele comerciale vitamina B12 se găseşte preponderent sub forma ciancobalaminei.

402

În organismele animalelor, cobalaminele participă la biosinteza hemului, metioninei şi a proteinelor, stimulează anabolismul lipidelor şi favorizează diviziunea celulară.Sinteza metioninei din homocisteină (Fig. 7-43) necesită metilcobalamină, care transferă gruparea metil pe homocisteină, reîncărcarea cobalaminei cu gruparea metil făcându-se cu ajutorul N-metiltetrahidrofolatului. Deficienţa în vitamina B12 determină o diminuare a vitezei de transfer a grupării metil în această reacţie, respectiv o creştere a concentraţiei de N-metiltetrahidrofolat, care nu poate fi convertit în alt derivat al acidului folic şi din această cauză tinde să se stocheze într-o formă neutilizabilă.Cobalaminele participă de asemenea la reacţiile de rearanjare moleculară, prin deplasarea grupărilor funcţionale –OH; -COSCoA; -CONH2 -COOH în poziţiile α,

când în poziţie adiacentă se află un atom de hidrogen (Fig. 11-24).

Fig. 11-23. Structurile cobalaminelor

Fig. 11-24. Rearanjări moleculare în prezenţa cobalaminelor, X poate fi: -OH; -COSCoA; -CONH2; -COOH

Necesarul zilnic pentru o persoană adultă este de 3 mg cobalamine. Carenţa în cobalamine induce întârzieri ale creşterii organismelor tinere, demielinizări ale sistemului nervos, anemia pernicioasă (inhibarea formării eritrocitelor şi leucocitelor), creşterea concentraţiei homocisteinei şi creşterea morbidităţii prin ateroscleroză.

Acidul ascorbic (vitamina C) este răspândit în plantele verzi în special în fructe şi leguminoase. Cu excepţia primatelor şi a cobaiului, toate celelalte organisme animale biosintetizează vitamina C din glucoză.Structural, acidul ascorbic este un derivat optic activ al hexozelor, cu o grupare endiol activă, capabilă să pună în libertate protoni, manifestându-şi astfel caracterul reducător. Forma preponderentă în organism este cea redusă (Fig. 11-25) protejată contra oxidării de glutation şi cisteină (Fig. 5-10).

403

Fig. 11-25. Structura acidului ascorbic

Acidul ascorbic este esenţial în procesele de hidroxilare a resturilor prolinice şi lisinice din colagen (Fig. 6-41) şi favorizează absorbţia fierului prin reducerea în stomac a ionului Fe3+ ingerat, la Fe2+. Prin hidroxilarea dopaminei se formează noradrenalina, în prezenţa vitaminei C, iar prin hidroxilarea sterolilor se obţin acizii biliari. Prin hidroxilarea unor substanţe xenobiotice în prezenţa vitaminei C creşte solubilitatea acestora în lichidele biologice sau capacitatea de legare de acizii uronici, favorizându-se eliminarea acestora din organism (detoxifiere). Xenobioticele sunt molecule cu mase moleculare mici, străine organismului: medicamente, agenţi poluanţi ai apei, ai atmosferei, aditivi alimentari şi unii compuşi naturali din alimente. Datorită hidrofobicităţii lor, unele xenobiotice pot difuza în celule dar nu pot fi eliminate din organism decît după creşterea hidrofilicităţii lor. De asemenea acidul ascorbic intervine în transportul hidrogenului în procesele catalizate de oxidoreductaze (dehidrogenaze, catalaze, peroxidaze, citocromi) are rol important în metabolizarea unor aminoacizi (tirosina, fenilalanina) în biosinteza cetosterolilor şi glicogenogenaza hepatică. Vitamina C deţine un rol important şi în biosinteza mucopolizaharidelor celulare, în formarea ţesutului osos, în reproducere, în procesul de eliminare a toxinelor, în creşterea rezistenţei organismului la infecţii, în coagularea sângelui. Biosinteza carnitinei din lisină este dependentă de prezenţa acidului ascorbic şi a ionilor feroşi. Carnitina este substanţa transportor (carrier) a acizilor graşi din citosol în mitocondrie în vederea degradării lor oxidative, pentru obţinerea energiei metabolice. În carenţa de vitamină C se instalează funcţionarea necorespunzătoare a sistemului muscular, a creierului şi a inimii în condiţii de efort prelungit. În aceste condiţii apar disfuncţii ale sistemului muscular, angina pectorală (dureri ale inimii) şi starea de confuzie.Necesarul zilnic de vitamină C, pentru o persoană adultă, este de 10 mg. Excedentul de vitamină C este eliminat din organism prin urină, sau este oxidat până la oxalat care, în prezenţa ionilor de calciu, se transformă în oxalat de calciu, care se poate depune sub formă de calculi renali. Carenţa în vitamina C provoacă scorbutul, care se manifestă prin sângerări ale gingiilor, modificări ale ţesutului conjunctiv şi ale fibrelor de colagen, alterări ale proceselor de formare ale dinţilor şi oaselor.

Colina este distribuită în majoritatea ţesuturilor animale şi vegetale. Ţesutul nervos, ficatul, rinichiul, laptele se disting printr-un conţinut mai ridicat de colină.Structural, colina este sarea cuaternară a etanolaminei (Fig. 11-26). Colina este constituentul de bază al fosfolipidelor cu azot, favorizând metabolismul acizilor graşi şi transportul lipidelor în organism. De asemenea participă la formarea acetilcolinei care este mediator în transmiterea influxului nervos şi un bun agent de metilare. Carenţa în colină determină încetinirea creşterii şi tulburări ale activităţii musculare.

404

Fig. 11-26. Structurile colinei şi acetilcolinei

Rutina (vitamina P) este cel mai răspândit produs din clasa flavonelor, în compoziţia căreea intră un diglucid legat glicozidic. Rolul important în organismele vii, se materializează în biosinteza adrenalinei. În literatura de specialitate rutina este cunoscută ca vitamina permeabilităţii vaselor sanguine, asigurând rezistenţa acestora. Alături de vitamina C, rutina participă la unele sisteme redox, la nivel celular.

Mezoinozitolul este răspândit în majoritatea ţesuturilor animalelor şi vegetalelor. Structural, este un ciclohexitol (Fig. 11-27) care intervine în special în metabolismul colesterolului, prevenind acumularea lui la nivelul ficatului.

Fig. 11-27. Structura mezoinozitolului

Carenţa în mezoinozitol determină alopecia (căderea părului animalelor) şi apariţia dermatitelor în jurul ochiului.

Acidul lipoic (acidul 6,8-ditiooctanoic) forma redusă sau oxidată (Fig. 11-28) se leagă prin intermediul unui rest de lisină de lanţul polipeptidic al apoenzimei. Rolul său este de transportor al grupărilor acil de pe α-cetoacizi.

Fig. 11-28. Forma redusă (a) şi oxidată (b) a acidului lipoic

Practic, acidul lipoic intervine în decarboxilarea oxidativă a α-cetoacizilor în prezenţa piruvatdehidrogenazei şi α-cetoglutaratdehidrogenazei. Mecanismul prin care acidul lipoic este implicat în decarboxilarea oxidativă a acidului piruvic sau a acidului α-cetoglutaric este prezentat în figura 11-29. În celule, acidul lipoic nu se găseşte liber, el este legat covalent de gruparea amino din restul lisil al proteinenzimei.

405

Fig. 11-29. Mecanismul de acţiune al acidului lipoic în decarboxilarea oxidativă

Forma activă a acidului lipoic este de lipoilamidă (Fig.11-30).

Fig.11-30. Structura formei active a acidului lipoic (coenzima)

11.2 Vitamine liposolubile

Vitaminele liposolubile au un caracter hidrofob pronunţat datorită resturilor hidrocarbonate din moleculele lor. Absorbţia vitaminelor liposolubile din alimente se realizează întocmai ca şi absorbţia lipidelor. După absorbţie, transportul prin lichidele biologice se realizează prin intermediul chilomicromilor, de unde se depun la nivelul ficatului (vitaminele A, D, K) sau la nivelul ţesuturilor adipoase (vitamina E). Vehicularea vitaminelor liposolubile de la ficat spre ţesuturile organismului se realizează prin intermediul celorlalte particule lipoproteice, datorită insolubilităţii lor în apă.

Precursorii comuni ai complexului vitaminic A (retinolii) sunt carotenii, care sunt de origine vegetală. Carotenii sunt pigmenţi nesaturaţi, polienici, cu catene lungi constituite din 20-50 atomi de carbon, care se transformă în retinol doar în organismele animalelor, la nivelul intestinului subţire, în prezenţa sărurilor biliare şi a oxigenului molecular (Fig. 11-31). Precursorii vitaminei A (provitaminele A) sunt α, β, γ-carotenii care, datorită multiplelor legături duble conjugate, posedă activitate antioxidantă întocmai ca şi vitamina E, remarcându-se activitatea antioxidantă faţă de radicalii liberi peroxidici. Mecanismele prin care carotenoidele acţionează ca antioxidanţi sunt prin transfer de electroni, prin extragerea protonului şi prin formarea aducţilor:

406

În organismul uman conversia β-carotenului în retinal este relativ mică. De aceea, este preferabil să fie absorbiţi retinolii ca atare sau ca esteri ai acizilor graşi, activitatea β-carotenului fiind doar 1/6 din activitatea retinolilor.Retinalul rezultat la nivelul intestinului subţire, în prezenţa enzimelor NADP dependennte se transformă în retinol (vitamina A1) şi dehidroretinol (vitamina A2).

Retinolii şi derivaţii săi sunt substanţe uşor oxidabile, pierzându-şi relativ uşor activitatea biologică şi de aceea la nivelul organismului trebuie să fie protejaţi de agenţii reducători mai puternici. Activitatea biologică a componentelor vitaminei A este conferită de ciclul hidrocarbonat, dublele legături în configuraţie trans determinând intensitatea activităţii, iar grupările funcţionale asigură legarea la nivelul receptorilor.Acidul retinoic, component al vitaminei A se obţine în organismul animal prin oxidarea retinalului sau retinolului, într-un proces ireversibil. Dacă retinalul şi retinolul suferă interconversii reciproce, acidul retinoic nu se mai poate transforma în nici unul din componenţii din care se sintetizează. Acidul retinoic este implicat în întreţinerea celulelor epiteliale şi în sinteza glicoproteinelor, intervenind în transportul oligozaharidelor prin dublul strat lipidic membranar.

407

Fig. 11-31. Obţinerea retinalului şi a derivaţilor acestuia

Retinalul este componentul rodopsinei care este pigmentul vizual (receptorul pentru lumină). În rodopsină cis-retinalul este legat de o proteină numită opsină. Când rodopsina este expusă radiaţiei luminoase, se transformă într-o serie de fotoizomeri care în final disociază în opsină şi trans-retinal (Fig. 11-32). Acest proces induce un impuls nervos care este transmis creierului prin nervul optic. În receptorul din repaos este stabilizată forma 11-cis retinal, care după iradiere se izomerizează la 11-trans, punând în joc 125 Kj/mol, ceea ce este considerabil, dacă se compară cu izomerizarea retinalului liber care este de numai 2 Kj/mol. Această izomerizare cu un singur foton, declanşează o succesiune de modificări conformaţionale ale rodopsinei retiniene, cu formarea unei forme active în mai puţin de 0,1 ms. Alături de rodopsină, în celulele specializate din retină se gaseşte în concentraţii mult mai mici transducina, care este implicată şi ea în vederea diurnă şi percepţia culorilor.De asemenea, retinolii sunt utilizaţi în organismul animalelor în procesul de creştere, în prevenirea apariţiei unor leziuni ale ţesutului epitelial şi cheratinizarea ţesuturilor, în reproducere şi hematopoieză.

408

Fig. 11-32. Transformarea cis-retinalului în trans-retinal

Alături de vegetalele şi fructele galbene şi verzi, care sunt surse bune dietetice de caroteni, retinolii se mai găsesc şi în ficat, rinichi, unt şi gălbenuşul oului.Necesarul zilnic de vitamina A pentru un adult este de 1 mg retinol sau 6 mg β-caroten sau 12 mg alţi caroteni. Deficienţa prelungită în vitamina A conduce la scăderea ireversibilă a numărului de celule vizuale care poate determina în final orbirea. Semnele iniţiale ale deficienţei în vitamina A este orbirea de noapte (nictalopia). Deficienţa severă în vitamina A induce xeroftalmia care se manifestă prin uscarea patologică a conjunctivei şi a corneei. Xeroftalmia netratată conduce la ulceraţii şi în final, la orbire. Toxicitatea indusă de vitamina A se observă la doze de peste 8 mg retinol sau retinol echivalent pentru adulţi. Simptomele intoxicaţiei cu vitamina A se materializează prin diaree, dureri de cap, greaţă, somnolenţă şi dermatite.

Vitamina D (calciferolii) este constituită dintr-un grup mare de derivaţi steroidici, care acţionează sinergic cu paratiroidhormonul, prin creşterea concetraţiei serice a calciului. Componenţii vitaminei D sunt de fapt steroizi în care ciclu B este deschis între poziţiile 9 şi 10 (Fig. 11-33).Sursele pentru vitamina D pentru organismul uman sunt dieta şi precursorii endogeni ai vitaminei D. În dieta de origine vegetală se găseşte ergocalciferolul (vitamina D2)

şi în cea de origine animală se găseşte colecalciferolul (vitamina D3), care sunt surse

de vitamina D activă. Diferenţa dintre ergocalciferol şi colecalciferol constă în prezenţa pe catena laterală a unei duble legături şi a unei grupări funcţionale metil. Diferenţa este datorată faptului că ergocalciferolul provine din sterolii din plante.7-dehidrocolesterolul este intermediar în sinteza colesterolului şi este convertit în colecalciferol în derma şi epiderma umană expuse radiaţiilor solare (Fig. 11-34). Introducerea prin dietă a vitaminei D este necesară numai în cazul în care indivizii nu sunt expuşi radiaţiilor solare.Dependent de structura radicalului din poziţia 17 se cunosc mai mulţi compuşi aparţinători complexului vitaminic D (Tabel 11-4). Cei mai importanţi reprezentanţi ai calciferolilor sunt vitaminele D2 şi D3 care sunt biologic active după convertirea lor in

vivo prin hidroxilarea secvenţială în două etape. Forma predominantă de stocare a vitaminei D şi forma majoră din plasmă este 25-hidroxicolecalciferolul (25-OH D3) care se obţine prin hidroxilarea vitaminei D3 şi în

409

prezenţa unei hidroxilaze la nivelul ficatului. 25-hidroxicolecalciferolul este hidroxilat apoi în poziţia 1 în prezenţa unei hidroxilaze din rinichi cu formarea 1,25-dihidroxicolecalciferolului (1,25-(OH)2D3).

Fig. 11-33. Principalii precursori şi componenţi ai vitaminei D

Hidroxilările din ficat şi rinichi necesită oxigen molecular şi NADPH. 1,25-dihidro-xicolecalciferolul este cea mai potentă componentă a complexului vitaminei D, concentraţia ei fiind controlată de nivelul seric al ionilor fosfat şi calciu. Astfel, activitatea enzimatică a hidroxilazei din rinichi este crescută la concentraţii scăzute serice de fosfat sau de calciu, care determină secreţia paratiroidhormonului.Hipocalcemia determinată de insuficienţa calciului din dietă induce creşterea concentraţiei plasmatice a 1,25-dihidroxicolecalciferolului (Fig.11-35) care acţionează prin mecanism de feed back negativ asupra activităţii 1-hidroxilazei. Funcţia de bază a

410

1,25-dihidroxicolecalciferolului este de a menţine nivelul calcemiei prin creşterea absorbţiei calciului la nivelul intestinului, diminuarea eliminărilor de calciu prin rinichi şi stimularea resorbţiei calciului din os, atunci când este necesar.

Fig. 11-34. Izomeri cis-trans ai colecalciferolului

Tabel 11-4. Structura componenţilor din complexul vitaminic D

411

1,25-dihidroxicolecalciferolul stimulează absorbţia calciului şi a fosfaţilor prin pătrunderea în enterocit şi legarea la nivelul receptorului citoplasmatic specific. Complexul rezultat interacţionează selectiv cu DNA celular şi determină creşterea sintezei unei proteine specifice de legare a calciului, cu masa moleculară de 24 KDa, care este capabilă, după legarea calciului, să-l transporte în lichidele biologice (transcalciferină).1,25-dihidroxicolecalciferolul stimulează de asemenea mobilizarea calciului şi fosfaţilor din os, printr-un mecanism care necesită prezenţa paratiroidhormonului.În hipercalcemii, calcitonina împiedică mobilizarea Ca2+ din oase, blocând şi activarea vitaminei D şi secreţia PTH.Necesarul unui adult de colecalciferol este de 5 mg zilnic. Carenţa în calciferol determină instalarea rahitismului la copii, manifestată prin calcefierea incompletă a oaselor, deformarea acestora, mobilizarea fosfaţilor. În rahitism se formează matricea de colagen a osului, dar mineralizarea acesteea este incompletă. La adulţi, în aceleaşi condiţii se instalează osteomalacia şi osteoporoza care se materializează prin demineralizarea osului preexistent şi creşterea apariţiei fracturilor (oase spongioase).Vitamina D este cea mai toxică dintre toate vitaminele liposolubile, având tendinţa de stocare în organism din cauza slabei metabolizări. Excedentul de vitamină D poate induce scăderea apetitului, greaţa, setea.Absorbţiile excedentare de calciu sau resorbţiile osului pot induce hipercalcemia care poate induce depozitarea calciului în unele organe sau ţesuturi (rinichi, artere).

Fig. 11-35. Mecanisme de acţiune ale vitaminei D3

412

În hipovitaminoza D, creşte activitatea fosfatozei alcaline şi apar simptomele specifice tetaniei.

Vitamina E (tocoferolii) este preponderent de origine vegetală (uleiuri, germeni de grâu şi porumb, fasole) găsindu-se mai puţin în ţesuturile sau organele animalelor (ficat, suprarenale, testicule, muşchiul cardiac, placentă, ţesutul adipos, ouă).Structural, se întâlnesc în natură opt tocoferoli, derivaţi ai benzopiranului (Fig. 11-36). Cel mai important reprezentant al complexului vitaminei E este α-tocoferolul, care prezintă activitatea vitaminică cea mai pronunţată.

Fig. 11-36. Structura α-tocoferolului

Tocoferolii sunt uleiuri gălbui, instabile în prezenţa agenţilor oxidanţi. Absorbţia tocoferolilor în organism se realizează la nivelul intestinului subţire, în prezenţa acizilor şi sărurilor biliare. Tocoferolii asigură funcţionarea normală a organelor genitale, prevenind sterilitatea, manifestă activitate antioxidantă, protejând acizii graşi nesaturaţi, retinolii şi sistemele mitocondriale de inhibarea ireversibilă realizată de peroxizii lipidici. Activitatea antioxidantă a tocoferolilor constă în deschiderea ciclului piranic, cu formarea unei structuri p-chinoidice (Fig. 11-37).

Fig. 11-37. Mecanismul prin care tocoferolii acţionează ca agenţi antioxidanţi

α-Tocoferolul protejează LDL de oxidare prin inhibarea proteinkinazei C, care este responsabilă pentru eliberarea speciilor reactive de oxigen, capabile de oxidarea lipidică. De asemenea vitamina E este antioxidantul majoritar hidrofob care previne propagarea reacţiilor radicalilor liberi din componenţii lipidici membranari, vacuole şi lipoproteinele plasmatice.

413

Tocoferolii inhibă agregarea plachetară şi astfel contribuie la diminuarea formării trombilor intraarteriali.Necesarul zilnic de α-tocoferol este de aproximativ 10 mg pentru un adult şi această vitamină este cea mai puţin toxică dintre toate vitaminele liposolubile.Deficienţa în vitamina E la adulţi este asociată cu deficienţele din absorbţia şi transportul lipidelor. Aceasta este însoţită de apariţia eritrocitelor sensibile la peroxizi şi dezvoltarea membranelor celulare anormale. Semnele clinice care apar în carenţa de vitamina E sunt apariţia anemiilor, a unor distrofii musculare şi a unor tulburări de reproducţie.

Vitamina K este preponderent prezentă în regnul vegetal, unde este biosintetizată, dar se găseşte şi în organismele animalelor unde ajunge prin intermediul hranei sau a biosintezei realizată de flora microbiană din intestinul gros. Structural, vitamina K este o metilnaftochinonă substituită cu grupări poliisoprenice (Fig. 11-38). Activarea vitaminei K presupune transformarea structurilor chinonice în structuri fenolice (Fig. 11-39).

Fig. 11-38. Structurile componentelor vitaminei K

Fig. 11-39. Activarea vitaminei K

414

Necesarul de vitamina K pentru un adult este de 70-140 µg/zi, care poate proveni fie din flora bacteriană din intestinul gros, fie din alimente. Malabsorbţia vitaminei K se poate datora insuficienţei sărurilor biliare (infecţii ale vezicii biliare) unor tulburări gastrointestinale şi administrării unor antibiotice.Vitamina K este implicată în sinteza hepatică a protrombinei şi a factorilor de coagulare ai sângelui (II; VII; IX; X). Rolul coagulat al vitaminei K se materializează prin participarea la formarea unor resturi ale acidului γ-carboxiglutamic de-a lungul lanţului polipeptidic al protrombinei (Fig. 11-40).

Fig. 11-40. Transformarea precursorilor în protrombină

De-a lungul lanţului polipeptidic protrombinic se întâlnesc 10 resturi ale acidului γ-carboxiglutamic care sunt implicate în legarea calciului ionic (Fig. 11-41). Formarea resturilor acidului γ-carboxiglutamic se realizează la nivelul ficatului în prezenţa dioxidului de carbon şi a oxigenului molecular.

Fig. 11-41. Legarea calciului ionic la nivelul protrombinei

Transformarea precursorului protrombinic în protrombină este inhibată de dicumarol sau warfarină care sunt anticoagulanţi prin competiţie (Fig. 11-42).

Fig. 11-42. Agenţi anticoagulanţi

415

Complexele protrombină-calciu sunt capabile să se lege de fosfolipidele de pe suprafaţa plachetelor. În urma acestei legări creşte viteza cu care este convertită proteolitic protombina în trombină.În deficienţa în vitamină K, timpul de coagulare este prelungit şi se observă în special la copii nou născuţi. Administrarea prelungită de cantităţi mari de vitamina K induce anemia hemolitică şi gălbenarea datorită efectelor toxice asupra membranelor eritrocitelor.

Coenzima Q (ubiquinona) seamănă structural şi funcţional cu vitamina K, fiind un derivat poliizoprenic chinonic (Fig.11-43). Coenzima Q este un transportor de electroni liposolubil, în care numărul de unităţi izoprenice din catena laterală variază de la 6 la 10, în regnul animal, pentru om fiind 10.

Fig. 11-43. Coenzima Q formele oxidată şi redusă

Liposolubilitatea coenzimei Q este determinată de această catenă oligoizoprenică, laterală, care-i permite deplasarea liberă prin membranele lipidice, coenzima Q fiind astfel un transportor mobil de electroni şi protoni.Mecanismul de acţiune al coenzimei Q constă în transformarea reciprocă a formei chinonice în formă hidrochinonică.Coenzima Q poate accepta doi atomi de hidrogen fie de la FMNH2 fie de la FADH2 care sunt coenzime ale dehidrogenazelor, care participă la degradarea acizilor graşi (succinat dehidrogenaze) în principal.Energia liberă necesară generării ATP este rezultată prin oxidarea coenzimelor dehidrogenazelor în calea transportoare de electroni, constituită dintr-o serie de patru complexe proteice prin care electronii trec de la potenţiale standard de reducere mici, la potenţiale standard de reducere mari, în care intervine coenzima Q (Fig. 10-82).Potenţialele standard de reducere în care intervine coenzima Q nu sunt suficiente pentru sinteza ATP, aceste sisteme funcţionează doar pentru injectarea electronilor din coenzimele dehidrogenazelor în catena transportoare de electroni.

416

11.3 Probleme propuse

1. Cum se realizează transportul vitaminelor liposolubile în organism.2. Din totalul vitaminelor, caracter toxic prezintă cele cu structură hidrofobă, dacă

sunt în exces. Explicaţi.3. Discriminaţi între termenii de vitamină şi coenzimă.4.Care coenzime pot fi considerate derivate de la AMP?5.Care dintre coenzimele cunoscute acţionează ca agenţi redox?6.Care dintre coenzimele cunoscute acţionează ca transportori ai grupărilor acil?7.Care dintre coenzimele cunoscute acţionează atât ca agenţi redox, cât şi ca

transportori ai grupărilor acil?8.Există diferenţe între structurile NADH şi NADPH? Dacă coenyimele sunt

introduse într-o soluţie cu pH fiziologic, moleculele vor purta sarcini electrice? Explicaţi.

9.Comentaţi natura şi funcţia grupării prostetice prezente în flavoproteine.10. Riboflavina, FMN şi FAD, posedă izomerie optică? Dacă da, câţi izomeri

optici sunt posibili pentru fiecare dintre speciile de mai sus?11. Este posibilă interacţia directă a unor flavoproteine cu oxigenul molecular?12. Riboflavina şi coenzimele flavinice prezintă emisie de fluorescenţă. Ce se

întâmplă cu fluorescenţa acestora în flavoenzime?13. Se dă reacţia:

Completaţi ecuaţia reacţiei. Indicaţi clasa căreia-i aparţine enzima. Prezentaţi ecuaţia reacţiei de obţinere a FAD din FMN.

14. Completaţi ecuaţiile reacţiilor şi indicaţi mecanismul de acţiune enzimatică.

15. Descrieţi părţile componente ale moleculei coenzimei A. Indicaţi tipul reacţiilor în care este implicată preponderent în procesele biologice şi care este gruparea funcţională importantă în acest mecanism.

16. Precizaţi care dintre coenzimele: FAD, CoASH, NAD+, TPP participă la transferul de protoni.

17. Ce rol are gruparea pirofosfat din TPP?18. Există cofactori care conţin în structura lor derivaţi ai triptofanului. Indicaţi

aceşti cofactori şi reacţiile la care participă.19. Colina şi metionina conţin grupări metil. Ele pot ceda direct gruparea metil în

procesele metabolice?20. Acetilcolina poate funcţiona ca agent de metilare a unor substanţe?21. Indicaţi câteva manifestări clinice în carenţa de niacine.22. Explicaţi de ce este acompaniată deficienţa de biotină.23. Indicaţi vitamina implicată în absorbţia fierului din dietă şi în hidroxilarea

prolinei şi a lisinei.24. Pentru vitamina C (forma oxidată) sunt redate mai jos conexiunile dintre

atomi. Completaţi structura pentru a reda legăturile chimice dintre atomii constituenţi.

417

Substrat H 2 FAD E+ +

++ EFADSubstrat H 2

Substrat H 2 + NAD+ + E

25. Vitamina C este implicată în procesele de hidroxilare a unor compuşi biologici. Indicaţi produşii de hidroxilare rezultaţi şi importanţa lor fiziologică.

26. Vitamina C este implicată în activarea unor procese de hidroxilare a unor substanţe xenobiotice. Indicaţi importanţa acestora în organismele vii.

27. Care dintre atomii de hidrogen din structura vitaminei C este cel mai uşor de eliminat?

28. Structurile acidului pantotenic şi CoA permit existenţa mai multor izomeri optici?

29. Enumeraţi trei antagonişti ai acidului pantotenic.30. O coenzimă are în structură acidul glutamic şi acidul p-aminobenzoic. Care

este aceasta?31. Cum acţionează sulfamidele în celulele bacteriene, în biosinteza acidului

folic?32. Daţi exemple de antagonişti ai acidului folic şi prezentaţi utilitatea lor în

procesele metabolice33. Folaţii sunt implicaţi în transferul fragmentelor cu un atom de carbon. Indicaţi

trei stări de oxidare posibile ale atomului de carbon transferat.34. Care coenzimă este implicată în decarboxilarea oxidativă?35. Indicaţi patru procese metabolice în care intervine piridoxalfosfatul.36. Scrieţi reacţia de transmetilare a homocisteinei în metionină. Ce vitamină este

implicată în proces?37. În biosinteza metioninei din homocisteină, una dintre vitaminele implicate este

tetrahidrofolatul. Cum este implicat tetrahidrofolatul în acest proces?38. Interacţia biotină-avidină conduce la formarea unui complex inactiv stabil.

Poate fi utilizată această interacţie in vitro?39. Explicaţi mecanismul de carboxilare al acidului piruvic în prezenţa biotinei.40. Care este rolul ATP în carboxilare?41. Scrieţi mecanismul probabil prin care butiril-CoA-carboxilaza acţionează în

prezenţa biotinei.42. Sugeraţi importanţa bazei Schiff de mai jos:

43. Hidrazida acidului izonicotinic, utilizată în tratamentul tuberculozei, acţionează ca inhibitor al vitaminei B6. Sugeraţi o explicaţie.

44. Amfionul derivat din restul tiazolic din vitamina B1 este o stare de tranziţie în mecanismul decarboxilării α-cetoacizilor. Explicaţi posibilitatea apariţiei lui.

45. Cum este transportată vitamina A de la intestinul subţire la ficat?46. Intoxicaţia cu vitamina A este posibilă datorită lipofilicităţii sale. Indicaţi patru

simptome ale intoxicaţiei cu această coenzimă.

418

N

OH

CH3

H2O3PO

CH = N - (CH2)4 - CHCO -

NH -

O

O

O

O

HH O

H C

H H

C

CO

C

C

C

H

47. S-au pus în evidenţă mai multe substanţe care frânează sau inhibă activitatea vitaminelor A (antivitamine A) dar acestea încă nu sunt folosite în terapie. Indicaţi care este acţiunea probabilă a citratului.

48. Precizaţi modul de absorbţie al vitaminei E şi mecanismul prin care ea acţionează în organism.

49. Dacă α-tocoferolul are funcţia primară de antioxidant, creşterea conţinutului acizilor graşi nesaturaţi din dietă necesită şi o cantitate mai mare de α-tocoferol în organism?

50. Poate fi considerată vitamina D ca hormon?51. Este absolut necesară prezenţa vitaminei D în dieta omului?52. Indicaţi forma predominantă de stocare a vitaminei D în organismul uman şi

componenta cea mai stabilă.53. Ce determină la nivel hormonal deficienţa prelungită de vitamină D?54. Indicaţi funcţiile fiziologice de bază ale 1,25-dihidroxicolecalciferolului.55. Transformarea coenzimei Q din forma oxidată în forma redusă se realizează

prin acceptarea unui număr de doi atomi de hidrogen. Indicaţi provenienţa majoritară a acestora.

56. Ce vitamină este prezentă în coagularea sângelui şi din ce clasă face parte?57. Transformarea precursorului protrombinei în protrombină se realizează în

ficat, în prezenţa vitaminei K. indicaţi reacţia chimică prin care se realizează această transformare.

419