Биотин.Тиамин

Рефераты, курсовые, дипломные, контрольные (предпросмотр)

Тип: Исследование. Файл: Word (.doc) в архиве zip. Категория: Медицина
Адрес этого реферата http://referat-kursovaya.repetitor.info/?essayId=6631 или
Загрузить
В режиме предпросмотра не отображаются таблицы, графики и иллюстрации. Для получения полной версии нажмите кнопку «Загрузить». Рефераты, контрольные, дипломные, курсовые работы предоставляются в ознакомительных целях, не для плагиата.
Страница 1 из 9 [Всего 9 записей]1 2 3 4 5 » ... Последняя »

Исторические сведения

Более 60 лет назад Wilidiers показал, что для обеспечения жизнедеятельности Дрожжевых клеток в искусственную питательную среду необходимо внести какое-то органическое вещество (фактор роста). Этот фактор роста он предложил назвать "биосом" (от греч. "bios"-жизнь). Изучение природы "биоса" привело к заключению, что "биос" представляет собой комплекс факторов роста, отличающих-ся друг от друга по физико-химическим свойствам. Экстракты, содержащие "биос", при обработке уксуснокислым свинцом разделялись на две биологически активные фракции. Фракция, выпадавшая в осадок, была названа "биос I", а фракция, оста-вавшаяся в растворе, получила название "биос II". В 1928 г. "биос I" выделен из чая и идентифицирован как инозит. В 30-х годах "биос II" подвергался тщательно-му изучению и был разделен на две фракции-"биос IIа" и "биос IIв"-путем ад-сорбции последней на животном угле.

Kogi предложил назвать "биос IIв" прото "биосом II" или биотином, а фракцию "биос IIа"-"биосом III". В 1935-1936 гг. Kogi и Tonnies впервые выделили кри-сталлический биотин из желтка яиц. Для этой цели они использовали 250 кг желт-ков яиц и получили 100 мг биотина с температурой плавления 148°. Позже было найдено, что некоторые виды Rhizobium требуют для своего роста какое-то органи-ческое вещество, присутствующее в культурах Azotobacter в гидролизованных дрожжах и других естественных источниках. Это вещество получило название "ко-энзим Р". Сравнительное изучение действия на рост Rhizobium "коэнзима Р" и кристаллического препарата биотина показало, что оба вещества обладают одина-ковыми биологическими свойствами.

В 1931 г. Gyorgy (Gyorgy, 1954) в опытах на крысах обнаружил, что ряд естественных источников содержит вещество, предохраняющее животных от заболева-ния, вызываемого избытком белка яиц, и предложил назвать его витамином H. 1939 г. он получил препарат витамина Н из печени. В процессе изучения физико-химических свойств препаратов витамина Н и распространения его в естественных источниках возникла мысль об идентичности витамина Н и биотина. Эксперимен-тальная проверка показала, что наиболее очищенные препараты витамина Н пол-ностью заменяют коэнзим Р при испытании на культурах Rhizobium tritolii и биотин при испытании на дрожжах. С другой стороны, коэнзим Р или биотин полностью заменял витамин Н при испытании на животных. Таким образом, витамин Н и био-тин полностью идентичны. Дальнейшие исследования дали возможность устано-вить химическое строение биотина и осуществить его синтез.

2. Химические и физические свойства биотина

В 1941 г. du Vigneaud и сотрудники выделили из печени кристаллический препарат метилового эфира биотина, из которого путем омыления щелочью был полу-чен свободный биотин. Эмпирическая формула его была определена как C10H16O3N2S. На основании изучения продуктов распада биотина эти авторы пришли к выводу, что структура витамина соответствует 2/-кeтo-3,4-имидaзoлидo-2-тeтpaгидpoтиофен-н-валериановой кислоте.

Молекула биотина состоит из имидазолового (А) и тиофенового (В) колец. Ге-тероцикл можно рассматривать как тиофеновое кольцо, связанное с уреидной группировкой. Приведенная структура биотина была подтверждена полным его хи-мическим синтезом. В молекуле имеется три асимметрических атома углерода, что обусловливает существование 8 стереоизомеров.

Биотин образует игольчатые кристаллы с температурой плавления 232°. D по-перечном сечении кристалл представляет собой ромб, острые углы которого равны 55°. Длина осей: а-5,25?, b-10,35?, с- 21,00?. Плотность кристаллов 1,41. Мо-лекулярный вес биотина на основе химической формулы равен 214. Нa на основе рентгеноскопического анализа 245±6. При исследовании кристаллической структу-ры биотина установлено, что алифатическая цепь находится в цис-положении по отношению к уреидной циклической группировке.

На основании данных, полученных методом рентгеноскопической кристалло-графии Traub (1959) считает возможным образование внутримолекулярной водо-родной связи, которая возникает между кислородом карбонильной группы и одним из кислородных атомов карбоксильной группы в результате близкого расстояния между N-3' и С-6 равного 2,4?; все остальные расстояния в молекуле составляют более 3,4?. Образование такой связи должно изменять распределение зарядов в уреидном кольце со смещением, кэтоэнольного. равновесия .к энолу, что: приводит к изменению химической реактивности N-1. Наличие водородной связи в известной мере определяет биологическую активность биотина и его производных. В 1965 г. установлена структура и относительная конфигурация каждого асимметрического центра биотина, а в 1966 г. абсолютная стереохимия витамина.

Биотин хорошо растворим в воде и спирте, трудно растворим в эфире, углево-дородах парафинового ряда и несколько лучше в циклогексане, бензоле, галогени-зированных углеводородах, спиртах и кетонах (ацетон). Биотин устойчив к дейст-вию ультрафиолетовых и рентгеновых лучей. Он разрушается под влиянием пере-киси водорода, соляной кислоты, едких щелочей, формальдегида и сернистого га-за. Он не изменяется под действием молекулярного кислорода, серной кислоты, гидро-

ксиламина. В ультрафиолетовых лучах для биотина не обнаружено специфическо-го поглощения.

Аналоги и ингибиторы. Молекула биотина обладает большой специфичностью. Это подтверждается тем, что из 8 известных стереоизомеров только один-биотин-обладает биологической активностью. Удаление или замена каких либо атомов или групп атомов приводит к полной потере активности (дегидробио-тин, гемоглобин, норбиотин). Только одна группа производных, полученных окис-лением атома серы (сульфобиотин и биотинсульфоксид) или заменой серы кисло-родом (оксибиотин) или двумя атомами водорода (дестиобиотин), проявляет био-логическую активность. Сульфобиотин заменяет потребность в биотине у некото-рых дрожжей но оказывается антагонистом витамина для L. casei, E. coli и Neurospora.

Известны аминокислотные производные биотина, среди которых наиболее изу-чен биоцитин, обладающий высокой активностью для многих микроорганизмов. Биоцитии выделен в кристаллическом виде из дрожжей. В 1951 г. расшифрована его структура. Оп представляет собой пептид биотина и лизина, а именно:

В 1952 г. осуществлен синтез биоцитина. Степень использования биоцитина разными микроорганизмами резко различается. Возможной причиной этого может быть наличие или отсутствие биоцитиназы, которая расщепляет биоцитин с осво-бождением свободного биотина.

По данным Traub (1959), биологическая активность биотина и его аналогов обусловлена внутримолекулярной связью, что позволяет объяснить причины нали-чия или отсутствия биологической активности для большинства изомеров и произ-водных биотина. Так, образование водородной связи исключено у всех других оп-тических изомеров, кроме D-биотина, а также у производных с более длинной или укороченной боковой цепью, что приводит к полной потере биологической активно-сти (гомобиотин, норбиотин). Неактивность гуанидиновых аналогов биотина, био-тинола, оксибиотинола также объясняется отсутствием у них водородной связи. Некоторые производные биотина, которые образуются без нарушения водородной связи, сохраняют биологическую активность (дестиобиотин, оксибиотин, биоцитин и ряд аминокислотных производных биотина).

В настоящее время выяснена причина патологических изменений, возникаю-щих при кормлении животных сырым яичным белком. В нем содержится авидин-белок, который специфически соединяется с биотином (введенным внутрь с пище-выми продуктами или синтезированным кишечными микроорганизмами) в неак-тивный комплекс и тем самым препятствует его всасыванию. Авидин содержится в яичном белке курицы, гуся, утки, индейки и лягушки. В 1942 г. он получен в кри-сталлическом виде и оказался глюкопротеидом с молекулярным весом 70000. Ави-дин стехиометричёски связывает эквимолярные количества биотина, образуя прочный комплекс, который не расщепляется ферментами пищеварительного трак-та. Комплекс авидина с биотином термически устойчив и полностью диссоциирует только в автоклаве при 120° за 15 минут. С авидином соединяется DL-оксибиотин и некоторые другие аналоги биотина, но сродство авидина к биотину намного боль-ше, чем к его производным. Изучение взаимодействия биотина и его производных с авидином показало необходимость уреидной группы в молекуле витамина, тогда; как карбоксильная группа и атом серы не являются необходимыми для образова-ния комплекса. Авидин является универсальным ингибитором биотина. Его спо-собность связывать биотин широко используется при изучении механизма участия этого витамина в процессах обмена веществ: торможение той или иной биохими-ческой реакции авидином является существенным доводом в пользу возможности участия в ней биотина. Авидин применяется для получения экспериментальной биотиновой недостаточности у животных.

RSSСтраница 1 из 9 [Всего 9 записей]1 2 3 4 5 » ... Последняя »


При любом использовании материалов сайта обязательна гиперссылка на сайт «Репетитор».
Разработка и Дизайн компании Awelan
www.megastock.ru
Проверить аттестат