BIOCHIMIA

- studiaz chimia vie ii 1833 Anselme Payen descoper diastaza (amilaza)

1896 Eduard Buchner studiaz fermenta ia alcoolic

1903 Carl Neuberg

p rintele biochimiei

1950 James D. Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins structura ADNului 1962 premiul Nobel pentru Medicin

1958 George Beadle, Edward Tatum pentru Fiziologie i Medicin

rolul genelor

premiul Nobel

1988 Colin Pitchfork analiza ADN n criminalistic

BIOCHIMIA

1. Structuri celulare implicate n procesele biochimice 2. Apa rolul ei n procesele biochimice 3. Macro- i microelementele cu implica ii biochimice 4. Enzimele 5. Vitaminele 6. Metabolismul oxidativ 7. Metabolismul glucidic 8. Metabolismul proteic 9. Metabolismul lipidic 10. Acizi nucleici 11. Metabolismul hormonal

Structuri celulare implicate n procesele biochimice

- celula unitatea structural

i de reproducere a organismelor vii

Membrana celular

- membran semipermeabil - asigur schimburile cu exteriorul celulei - men ine pH-ul celular - men ine compozi ia constant a mediului intern i poten ialul electric

Membrana celular

Compozi ie - lipide fosfolipide, colesterol, glicolipide - proteine vehiculante transport aminoacizi, ioni, glucoz - canaliculare canale hidrofile pentru molecule mici - receptoare comunicarea ntre celule - enzimatice au propriet i catalitice - semnalizatoare markeri individuali

Reticulul endoplasmatic

- sistem canalicular, anastomozat - membran cu strat dublu lipidic - RE neted con ine enzime implicate n sinteza glucidelor, fosfolipidelor, acizilor gra i - RE rugos con ine pe suprafa ribozomii

Lizozomii

- forma iuni granulare sferice, 0,4-1 m - con in enzime: proteaze, nucleaze, fosfataze, glicozidaze, lipaze - enzime latente ; pH 5 - s cule e de sinucidere - lipsa congenital a unor enzime lizozomale acumularea substratului - boala von Gierke deficit de glucozo-6-fosfataz - boala Gaucher deficit de glucocerebrozidaz - boala Tay-Sachs deficit de hexozaminidaz A ( -N-acetil-hexozaminidaz ) - deficit de glucozo-6-fosfat-dehidrogenaz susceptibilitate crescut a hematiilor fa de oxidan i acumulare de glicogen

Peroxizomii

- n cantitate mare n ficat - con in enzime ce degradeaz aa i AG - are loc sinteza de H2O2 care este inactivat de catalaz

Ribozomii

- liberi sau ata a i de RE - corpusculii lui Palade - sinteza polipeptidelor i proteinelor

Mitocondriile

- 2 membrane lipidice - membrana extern - membrana intern enzime implicate n CATC, MAO sisteme de transport

- matricea enzime pentru -oxidarea AG, CATC - criste oxizomi enzimele lan ului respirator compu i macroergici termocentralele celulelor

Aparatul Golgi

- transform compu ii sintetiza i n organism - sortarea proteinelor - oficiu po tal celular

Nucleul

- membran lipoproteic dubl - con ine ADN, ARN, nucleotide, proteine (histone) - ADN ARNm proteine

Apa rolul ei n procesele biochimice

- 45-75% din greutatea corporal - depinde de: - vrst - sex - adipozitate - tipul esutului - forme apa liber - apa structurat - apa legat - distribu ie intracelular 55% - K+, PO43- extracelular 45% - Na+, Cl-

Structur molecular - tetraedru neregulat - ntre molecule exist leg turi de hidrogen - este un dipol electric - disociazH2O ' H+ + HO-

H+ HOK= H2 O

Rol n organism - structural n structura celulei, esuturilor - biochimic reactant, produs de reac ie - solvent - mediu transportor - lubrifiant - termoreglator

Sisteme tampon

- men in pH-ul constant - compozi ie - acid slab + baz conjugat - baz slab + acid conjugat

- ecua ia Henderson-HasselbachpH = pKa + log baza conjugata acid conjugat

Sisteme tampon - H2CO3 / HCO3- Na2HPO4 / NaH2PO4 - pretein / proteinat - hemoglobin / hemoglobinat - pH normal = 7,4 - varia ii fiziologice somn, vrst Modific ri pH < 7,3 acidoz pH = 7 stare comatoas pH = 6,8 deces pH > 7,42 alcaloz pH = 7,6-7,8 com pH = 8 - deces

Macro- i microelementele cu implica ii biochimice i fiziologice - macroelemente - microelemente

Sodiu -142 mEq/L - distribu ia apei n organism i reglarea presiunii osmotice - realizarea echilibrului ionic - transmiterea inpulsului nervos - contrac ia mu chiului cardiac

Potasiu - 3,1- 5,1 mEq/L - func ia neuronilor - contractilitatea muscular - respira ia celular - activitatea cardiac Calciu - 4,5- 5,3 mEq/L - reduce excitabilitatea neuromuscular - regleaz secre ia glandelor endocrine - coagularea sngelui - activeaz enzime - integritatea i permeabilitatea membranei celulare

Fosfor - 0,78-1,51 mmoli/L - 75% - hidroxiapatita din oase - 25% - combina ii organice fosfolipide, nucleotide, acizi nucleici, compu i macroergici

Magneziu - 1,5- 2,5 mEq/L - activator enzimatic - men ine structura ADN, ARN, ribozomi

Fier - femei 0,8-1,3 mg/L - b rba i 0,9-1,5 mg/L - structura hemoglobinei, metaloproteinelor (mioglobin , citocromi) - grup ri prostetice ale enzimelor - induce sau stimuleaz procesele oxidative

Mangan - cofactor enzomatic oxidoreductaze, transferaze, hidrolaze, liaze - structura SOD

Seleniu - structura deiodinazei, glutation-peroxidazei - protec ie fa de speciile oxidante

Sulf - structura tioaminoacizilor, proteinelor - structura enzimelor citocrom c oxidaza - structura unor grupe func ionale enzimatice coenzima A

ENZIME

- enzime sau fermen i - proteine sintetizate n celule - catalizeaz reac iile biochimice biocatalizatori - avantaje fa de catalizatorii chimici

- vitez mare de reac ie - condi ii blnde de reac ie 37oC, p. atm., pH - specificitate de reac ie - reglarea direct sau indirect a activit ii - catalizeaz reac ii endoterme prin intermediul unor reac ii exoterme

ENZIME

Structura enzimelor - proteine simple - heteroproteine partea proteic apoprotein (apoenzim ) specificitate de substrat - partea neproteic cofactor ac iunea catalitic - organic (coenzim ), - anorganic (ioni metalici)

- nucleoproteine

Structura enzimelor - primar - succesiune de aa - secundar - ter iar - cuaternar orientarea spa ial leg. de HSitusuri catalitice

leg. disulfidice, ionice, de H, hidrofobe complexe tridimensionale; leg. necov, hidrofobe

Reglarea activit ii enzimatice

ENZIME

Denumirea enzimelor - I - substrat + -az (ureaz , glucozidaz ) (oxidaz , hidrolaz , transferaz )

- II natura procesului catalizat + -az

- III Comisia de Enzimologie a Uniunii Interna ionale de Biochimie i Biologie Molecular (IUBMB) substrat + reac ia + -az (glucozo-6-fosfat-dehidrogenaz ) - cod EC xxxx

Denumirea enzimelor- EC 1.1.1.1. alcool dehidrogenaza EC 1. oxido-reductaz EC 1.1. ac ioneaz asupra compu ilor cu gr. CH-OH EC 1.1.1. NAD+ sau NADP+ este acceptorul de H EC 1.1.1.1. NAD+ este acceptorul de H

Denumirea enzimelor- EC 2.1.1.1. nicotinamid-N-metil transferaza EC 2. transferaz EC 2.1. transfer un grup de 1 at. de C EC 2.1.1. transfer un grup metil EC 2.1.1.1. donorul este metionina

S-adenozil-L-metionina + nicotinamida

S-adenozil-L-homocisteina + 1-metil-nicotinamida

Localizarea enzimelor- nespecific - specific n toate esuturile pepsina, tripsina, H. tiroidieni

- la nivel celular membran - citoplasm

GGT glicoliz , sinteza de acizi gra i

- nucleu ADN-giraza, ADN-polimeraza - lizozomi enzime degradative - ribozomi sinteza de proteine - RE sinteza de glicogen, glicoproteine, CYP 450 - mitocondrii respira ia celular , fosforilarea oxidativ , MAO, fosfolipaza A2 - aparatul Golgi procesarea proteinelor

Proenzime- zimogeni - activare prin hidroliz limitat a unui peptid terminal - ndep rtarea unui oligopeptid din interiorul moleculei - metode de activare - chimic mediul acid pepsinogen tripsinogentri si oge

pepsin

- autocatalitic - catalitic -

tripsine teroki aza + tri si a

proelastaza

tripsi a

elastaza

vitamina K

-

anticoagulante cumarinice

protrombina

+

VII, X trombina fibrinogen

heparina

fibrina insolubila

plasminogen

Activatorul tisular al plasminogenului

plasmina fibrina solubila

+urokinaza streptokinaza

Izoenzime- au acelea i propriet i enzimatice, dar structur primar u or diferen iat , propriet i cinetice i electroforetice diferite - sunt specifice enzimelor cu structur cuaternar - eviden iate n acela i organism - numerotate n func ie de propriet ile electroforetice 1 .... N

- ex. lactatdehidrogenaza LDH1 .... LDH5

lactat e i roge aza CH3-C-COOH + NADH + H+ CH3-CH-COOH + NAD+ O OH

- creatinkinaza (creatinfosfokinaza) CPK, CK - M2, MB, B2creatin fosfat + ADP creatin kinaza creatina + ATP

Sisteme multiemzimatice - asocia ii enzimatice n cadrul unei c i metabolice

Ex. complexul piruvat-dehidrogenaza - piruvat dehidrogenaza - lipoilreductaz-transacetilaza - lipoat dehidrogenaza

Clasificarea enzimelor - dup sistemul IUBMB 1. Oxidoreductaze 2. Transferaze 3. Hidrolaze 4. Liaze 5. Izomeraze 6. Ligaze

1. Oxido-reductazeox1 + red2 red1 + ox2

1. 1. Dehidrogenaze- H de la grupe func ionale ( -CH2-OH, -CHO, -CH2-NH2), nucleotide (NADH, NADPH) la substrat n absen a oxigenului - oxidare anaerob AH2 + B A + BH2ADH

CH3-CH2-OH +

NAD+

CH3-CHO + NADH + H+

1. 2. Oxidaze- H de la substrat la oxigen H2O sau H2O2 - oxidare aerob AH2 + O2 A + H2O AH2 + O2 A + H2O2

1. 3. Oxigenaze- introduc atomi de oxigen n molecul

1.3.1. Monooxigenaze (hidroxilaze) AH + O2 + BH2 A-OH + B + H2O - CYP 450 - CYP450 (hemoprotein ) substratul i O2 - NADPH-CYP450 reductaza - fosfatidilcolinaRH + O2 + 2H+ + 2e ROH + H2O

1.3.2. Dioxigenaze A + O2CH2-CH-COOH N triptofa NH2 + O2

AO2C-CH 2-CH-COOH O NH2 NH-CHO N-formil-ki rei a

triptofa ioxige aza

1. 4. Hidroperoxidaze- catalaza H2O2 + H2O2 2 H2O + O2 H2O2 + AH2 2 H2O + A

- superoxid dismutaza (SOD). . O2 + O2 + 2 H+ SOD H2O2 + O2

2. TransferazeA + BC AB + C

2. 1. AminotransferazeR1-CH-COOH NH2 + R2-C-COOH O R1-C-COOH O + R2-CH-COOH NH2

acid aspartic + acid -cetoglutaric

TGO (AST, ASAT)

oxal-acetat + acid glutamic

acid glutamic + acid piruvic

TGP (ALT, ALAT)

acid -cetoglutaric + -alanina

2. 2. Kinaze-glucoza + ATP hexokinaze I, II, III, IV glucozo-6-fosfat + ADP

2. 3. Glicoziltransferaze

glu-UDP + -(glu)n-1-

hexozil transferaza

glicogen + UDP

2. 4. MetiltransferazeS-adenozil-metionina + dopamina COMT 3-metoxi-tiramina + S-adenozil-homocisteina

serina + acid tetrahidrofolic

serin-hidroximetil glicina + metilen tetrahidrofolat transferaza

3. HidrolazeAB + H2O A-OH + BH

fosfataze, proteaze, fosfolipaze, tiolaze, lipaze

tripsina-NH-CH-CO-NH-CH-CO- + H2O R1 R2 proteaza -NH-CH-COOH + H2N-CH-COR2 R1

trigliceride + H2O

lipaza

glicerol + acizi gra i

4. Liaze- catalizeaz eliminarea din molecule CO2, H2O, NH3

4. 1. DecarboxilazeCH3-C-COOH O piruvat decarbo ilaza CH3-CHO + CO 2

acid glutamic

glutamat decarboxilaza

GABA + CO2

4. 2. Dehidraze

acid citric

citrat dehidraza

acid cis-aconitic + H2O

5. Izomeraze- catalizeaz transformarea izomerilor optici sau structurali

5. 1. Epimeraze (racemaze)L-serina serin racemaza D-serina

5. 2. Mutazefosfogluco mutaza

glu-6-fosfat

glu-1-fosfat

6. Ligaze (sintetaze)- C-C; C-N; C-S; C-O

acid piruvic + H2CO3 + ATP

piruvat acid oxal-acetic + ADP + Pa + H O 2 carboxilaza

acid acetic + CoA-SH + ATP

acil coenzimaAcetil-CoA + AMP + PP + H O A 2 sintaza

Centrul activ al enzimeiE+S ES E+P

Etape - recunoa terea substratului, fixarea substratului - transformarea substratului - eliberarea produsului de reac ie - refacerea enzimei

Centru activ (situs activ) preformat, dup activarea enzimei -COOH acid glutamic, acid aspartic, lizin -OH serin , tirozin -SH cistein -heterociclu histidin - aminoacizi adiacen i centrului catalitic

Centru activ (situs activ) format din: - centrul de recunoa tere - centrul catalitic

Ex. acetilcolinesteraza - centru de recunoa tere centru anionic COO- din acid aspartic - centru catalitic (esterazic) - OH din serin , rest histidinH3C H3C N+-CH2-CH 2- O-C- CH 3 H 3C O acetilcoli a

Modelul Fischer (clasic)

Modelul Koshland (centru activ indus)

Specificitatea enzimelor

- de reac ie enzima catalizeaz un singur tip de reac ie - lactat-dehidrogenaza, glucozo-6-fosfataza - excep ie enzime piridoxalfosfat dependente (transaminare, decarboxilare, aldolizare)gl -6-fosfat izomeraza fosfogl co m taza gl -6-fosfat gl cozo-6-fosfat e i roge aza gl -6-fosfataza aci 6-fosfogl co ic gl coza + H 3PO4 fr -6-fosfat gl -1-fosfat

- de substrat enzima ac ioneaz asupra unui substrat sau grupuri de substrate nrudite chimic - tipuri - absolut - relativ anhidraza carbonic , ureaza, catalaza alcool dehidrogenazaADH ADH ADH

alcool etilic alcool metilic etilenglicol

acetaldehida aldehida formica aldehida glio ilica

- larg

hidrolaze, proteaze (tripsina, pepsina)

- stereochimic

enzima transform un singur tip de izomer sau determin formarea unui tip de izomer geometric sau optic

- proteaze pentru L-aa - maltaza leg turi -glicozidice - lactat dehidrogenaza acid L-lactic n acid piruvic - enzime glucolitice doar izomerii D ai glucozei - succinat dehidrogenaza acid succinic n acid fumaric (nu acid maleic)

Cinetica enzimatic

Energia de activare n reac iile catalizate enzimatic- reac iile enzimatice - exergonice - endergonice

- substrat activat - energie liber de activare 1 mol substrat la temp. T, n stare de tranzi ie (kcal/mol) - enzimele reduc energia de activareE

Cre terea vitezei reac iei enzimatice - fixarea substratului optim pentru atacul enzimatic - adaptarea indus a structurii enzimatice - interac iunea gr. NH2 sau COOH din centrul catalitic cu substratul - fixarea covalent a unei por iuni de substrat

Viteza reac iei enzimaticeE + k1 k2 ES k3

E + P

V = m substrat transformat n produs de reac ie / unitatea de timp

Exprimarea vitezei de reac ie mol/s, mg/s, mol/min, mg/min Nr de turnover = nr. molec substrat transf de 1 molecul de enzim n 1 s UI = cantit de enzim care transform 1 mol substrat, la 25oC, pH optim Katal = cantit de enzim care transform 1 mol substrat n 1 s

Factori care influen eaz activitatea enzimatic- mediu temperatur , pH - substrat - concentra ia - enzim concentra ia - produ i de reac ie Influen a temperaturii - pozitiv modific energia liber de activare reduce durata reac iei - temperatura optim - negativ afectarea structurii proteice a enzimei

Influen a pH-ului - pH optim acid (pepsina, enzime lizozomale), neutru, bazic (tripsina, chimotripsina) -modificarea pH-ului - modificarea gradului de ionizare a grupelor func ionale - denaturarea structurii proteice - ionizarea substratului

Influen a concentra iei enzimei

v = k [E] v = [P] / t

k [E] = [P] / t

[E] = [P] / k t

[E] ~ [P]

Influen a concentra iei substratuluiE + S k1 k2 ES k3 E + P

v1 = k1 [E] [S] v2 = k2 [ES] v0 = k3 [ES] v1 = v2 + v0 k1 [E] [S] = [ES] (k2 + k3) k1 [E] [S] = k3 [ES] + k2 [ES]

[E] . [S] k2 + k 3 = [ES] k1

KM =

[E] [S] [ES]

KM

[E] = [ET] [ES][E] [S] KM = [ES] KM =

( [ET] - [ES] ) . [S] [ES]

KM [ES] = [ET] [S] [ES] [S]

KM [ES] + [ES] [S] = [ET] [S]

vo = vma

[S] KM + [S]

vo = k [ET] [S] 3 K + [S] Mvma = k3 [ET]

[ES] =

[ET] [S] KM + [S]

v0 = k3 [ES]

ecua ia Michaelis-Menten

[S] foarte mic fa

de KM

vo = vmax

[S] KM

vo ~ [S]

[S] foarte mare fa

de KM

vo ~ vmax

[S] = KM

vo =

vmax 2

Ecua ia Lineweaver-Burk

+ v =v vma ma

1

1

KM . [S]

Reac ii enzimatice cu mai multe substraturi- particip mai multe substraturi E+A+B E+C+D

Mecanisme 1. tip ping-pong E + A EA E + C +B EB E + D

- ex. reac iile de transaminareCHO E AA1-NH2 + CA2 CH2-NH2 CA2 E AA2-NH2 E CH2-NH2 CA1

E-CHO + AA1-NH2

E-CH2-NH2 CA1

E

CHO

E-CHO + AA2-NH2

2. tip secven ial 2.a. ordonat E + A EA +B EAB ECD -C ED -D E

2.b. aleatoriu E + A EA EAB E + B EB

ECD

-C -D

ED EC

-D -C

E E

Modificarea activit ii enzimatice- induc ie enzimatic - inhibi ie enzimatic

Inhibi ia enzimatic - reversibil - ireversibil competitiv , necompetitiv , uncompetitiv

1. Inhibi ia competitiv - substratul i inhibitorul se fixeaz pe centrul activ E + S ES E + P E + I EI

- condi ii

S i I au afinitate pentru centrul activex. - competi ie PABA, sulfamideacid succinic succinat dehidrogenaza acid malonic acid malic acid o alic acid fumaric

reac ii enzimatice cu 2 substraturiTGO (AST, ASAT)

acid aspartic + acid -cetoglutaric

oxalacetat + acid glutamic

reac ii reversibileR-O-PO3H2 fosfataza alcalin R-OH + H3PO4

cofactorii metalici Ca2+, Mg2+

2. Inhibi ia necompetitiv - S i I se fixeaz pe centri diferi i +S E +I +I ESI +S

ES E+P EI

- ex. - ioni ai metalelor grele gr. SH - chelatarea cationilor din centrul activ

3. Inhibi ia uncompetitiv

E + S ES

+I

ESI

4. Inhibi ia ireversibil E + I EI

- ex. - agen i alchilan i - compu i organofosforici - agen i anticoagulan i 1-antitripsina

Utilizarea inhibitorilor n medicin - medicamente - antivirale - aciclovir

i farmacie

- antibiotice -lactamice peniciline, cefalosporine - anticanceroase - metotrexat - diuretice inhibitoare ale anhidrazei carbonice - antiinflamatoare COX1 (AAS), COX2 - antihipertensive IEC (captopril) - antidepresive IMAO (fenelzina) - antiglaucomatoase, miastenia grav anticolinesterazice

- hipocolesterolemiante I-HMG-CoA-reductaza (simvastatin) - antidot - alcool

Reglarea activit ii enzimatice- enzime constitutive - enzime inductibile

Reglarea activit ii prin: - sinteza de proenzime - legare covalent - enzime alosterice

Legare covalent - activitatea enzimei este controlat prin fixarea sau ndep rtarea unor grupe de atomi - ex. - fosforilare defosforilare+ ATP - ADP kinaza

E-OH+ H2O fosfataza -H3PO4

E-O-PO3H2

- metilare demetilare - acetilare deacetilare - adenilare deadenilare - proteoliz par ial tripsinogen tripsin

Enzime alosterice - interac iune necovalent cu liganzi n centri diferi i de centrul activ - catalizeaz reac ii dintr-o cale metabolic - con in 2 centri activator, inhibitor - nu respect ecua ia Michaelis-Menten - interac iunile cu liganzii - homotrope - heterotrope 2 tipuri K KM se modific , vmax constant - V - KM constant, vmax se modific

Modele structurale pentru interac iunea enzim -ligand a. simetric (concertat) (MWC)

b. secven ial

Aplica iile enzimelor n medicin

i farmacie

1. Reactivi analitici - dozarea medicamentelor - dozarea compu ilor endogeni: glucoza, uree, acid uric - dozarea unor compu i exogeni alcool - tehnica ELISA

2. Agen i terapeutici - streptokinaza, urokinaza - reptilase (Bothrops atrox, Bothrops jararaca) - hialuronidaza - asparaginaza - enzime proteolitice tripsina, chimotripsina

3. Indicatori paraclinici - AST, ALT - cresc n infec ii virale hepatice, ALT persist mai mult - infarct miocardic cre te AST - distrofie muscular cre te AST - CPK (CK) - cre te copii, afec iuni musculare, hipertermia malign - CK2 i CK3 crescute - afec iuni miocardice, transplant - CK1 crescut - leziuni cerebrale, neurochirurgie - fosfataza alcalin - cre te - obstruc ia c ilor biliare, afec iuni ale oaselor

- amilaza cre te n pancreatita acut , traumatisme abdominale, radiografie abdominal - lipaza - cre te n pancreatita acut - scade - steatoree - colinesteraza - scade n hepatit , ciroz , infec ii acute, infarct miocardic, intoxica ii cu insecticide organofosforice - cre te n tumori cerebrale - deficit apnee dup suxametoniu - fosfataza acid cre te n cancerul de prostat

Coenzime- anorganice - ioni metalici - organice - nevitaminice - vitaminice 1. Coenzime anorganice - ioni metalici - stabilizeaz structura, n centrul catalitic - tipuri de enzime - metaloenzime - metalul este fixat pe protein anhidraza carbonic - metaloporfirine citocromi - metaloflavine xantinoxidaza (2Mo, 8Fe, 2FAD) - enzime activate de metale (amilaza salivar carboxilaze Mn2+, ureaza Ni2+) Ca2+; SOD,

2. Coenzime organice nevitaminice Hemul A, C, M, L

hem B

hem A

hem C

- grupare prostetic

citocromi a, c; catalaz , peroxidaz -e+e-

- donori sau acceptori de eFe2+ Fe3+

- hem L - lactoperoxidaz - hem M - mieloperoxidaz

Coenzima Q (ubiquinona)O H3CO H3CO CH3 (CH2-CH=C-CH2)10-H CH3

O

- descoperit n 1957 - surse - endogen - sintetizat n organism din tirozin - exogen i acetil-CoA

alimente (macrou, hering, inim de porc) ( 14-32%)

- localizare - membrana mitocondrial , RE, peroxizomi, lizozomi

- absorb ie ca i vitaminele liposolubile - transportor de hidrogeni - ac iune antioxidant cancer, boli neurodegenerative, migrenFMNH2 FADH2 FMN FAD

O H3CO H3CO CH3 R O

OH H3CO CH3 R OH

citocromi 2H+ 2Fe2+ 2Fe3+

H3CO

Acidul lipoic(CH2)4-COOH + R-CHO SH FADH2 FAD SH CoA-S~CO-R (CH2)4-COOH SH (CH2)4-COOH S-CO-R + CoA-SH

S

S

- aciltransferaza, piruvat-dehidrogenaza

Tetrahidrobiopterinafe ilala i a O2 H2 N HN N H N N H CH3 CH-CH-CH3 OH OH tirozi a H2O N N O H N N

H2N

CH3 CH-CH-CH3 OH OH

O TH-biopteri a

DH-biopteri a NADP+ NADPH + H+

- fenilalanin-4-hidroxilaza - tratamentul fenilcetonuriei (Sapropterin)

S-adenozil-metioninaNH2 N CH3 HOOC-CH-CH 2-CH2-S-CH2 NH2 N

N N

O

OH OH

- metiltransferaze - sinteza poliaminelor: spermina i spermidina noradrenalin adrenalin

ATP

NH2 N N N N O- O- OCH2-O-P-O-P-O-P-O O O O

O

OH OH

- transfer de fosfat, pirofosfat, adenil

Vitamine

- liposolubile A, D, E, K - hidrosolubile B1, B2, B3 (niacina), B5 (acid pantotenic), B6, B7 (biotina), B9 (acid folic), B12, C

Vitamina AH3 C CH3 CH2-OH H3 C CH3 CHO

CH3 retinol H3 C CH3 H 3C CH3 11-cis-retinal CHO H3 C

CH3 retinal (all-trans retinal) CH3 COOH

CH3 acid retinoic

- derivat poliizoprenic - lichid uleios, insolubil n ap , solubil n solven i organici - UV fluorescen verzuie

- 1917 - descoperit , 1947 - sintetizat

- surse retinilesteri, caroteni - ficat 6500 g, morcov 835 g, brocoli frunze 800 g, unt 684 g - ou 140 g, piersici 96 g - Momordica cochinchinensis, uleiul de palmier

beta-caroten retinilesteri

o idare + H2O

retinol

mucoasa intestinala + acid palmitic acid stearic

acizi grasi

retinilesteri

chilomicroni

ficat + H2O retinol + RBP retinol-RBP depozitare

+contraceptive

celule fi are pe receptori (CRBP, CRABP) efecte biologice

H3C H3C CH3 H3C CH3 beta-caroten caroten-dio igenaza H3C CH3 CHO CH3

- abs. 30-35%

CH3 retinal (all-trans retinal)

H3C

CH3

CH2-OH H3C retinol CH3 acid retinoic CH3 COOH

CH3

Efecte biologice - necesar zilnic 1 mg retinol, 6 mg -caroten (sex, vrst , starea fiziol.) - retinol, acid retinoic cre terea i diferen ierea celulelor (RAR, RXR) - men inerea integrit ii epiteliului - vedereimpuls ervos

ro opsi a t eric

l mi a

opsi a all-tra s reti al

opsi a + 11-cis reti al reti al izomeraza

11-cis-reti ol

- acid retinoic acnee, psoriazis - retinilfosfat tranferul resturilor glicozil

- anticanceros reduc rata diviziunii celulare - antioxidant prin beta-caroteni

Deficit de vitamina A - cauze - aport insuficient - tulbur ri de absorb ie - tulbur ri de depozitare n ficat - cre terea elimin rii renale - caren a de proteine - expunerea la oxidan i

Deficit de vitamina A simptomatologie 250.000-500.000 cazuri de orbire la copii - xerodermie - nictalopie - xeroftalmie - ulcera ii ale corneei - retinita pigmentar - spoturi Bitot - anemie - reducerea rezisten ei la infec ii, HIV

Hipervitaminoza A - niveluri plasmatice = 10 x necesarul zilnic - intoxica ia acut dureri abdominale, gre uri, vom , cefalee, ame eli, descuamarea pielii - intoxica ia cronic dureri osoase, articulare, c derea p rului, usc ciune i fisuri ale buzelor, anorexie, hipertensiune intracranian benign , hepatomegalie - exces de caroten colorarea tegumentelor n galben - risc de malforma ii la deriva ii de sintez