VitamineDefiniie: Vitaminele sunt o categorie de substane indispensabile animalelor superioare, care nu pot fi sintetizate in organismul lor. Pentru acest motiv vitaminele trebuie s fie procurate de raia alimentar.Majoritatea vitaminelor sunt constitueni coenzimatici, participnd la multiple i variate reacii metabolice;Pentru ndeplinirea acestor roluri funcionale ale organismulului uman este nevoie de cantitati foarte mici de vitamine (cteva miligrame sau chiar micrograme pe zi), din raia alimentara. Trebuie sa fie procurate regulat. Altfel ajung s se declaneze anumite stri patologice specifice numite avitaminoze. Cnd nu sunt de lung durat, avitaminozele pot fi suprimate prin administrarea de vitamine.

exist i vitamine distincte din punct de vedere chimic care ndeplinesc aceleai funcii i a cror caren determin o avitaminoz. Acestea se numesc vitamere. Spre exemplu, diverse vitamine antirahitice D sunt caracterizate, una n raport cu alta, drept vitamere; astfel nct in loc de vitaminele D se spune adesea vitamerele D.Antivitaminele sunt substane cu aciune antagonist vitaminelor i care produc efectele avitaminozelor respective. n principiu, fiecare vitamin poate avea una sau mai multe antivitamine.

CLASIFICAREA VITAMINELORDei se cunosc numeroase vitamine cu structuri chimice foarte variate, ele nu au putut fi clasificate conform structurii ci s-a fixat drept criteriu de clasificare o nsuire fizic i anume solubilitatea lor.vitamine hidrosolubile (molecule polare, solubile n ap)complexul B (vitamina B1, vitamina B2, vitamina B6, vitamina B12) , vitamina PP, acidul folic, biotina, acidul pantotenic) i vitamina C 2. vitamine liposolubile (molecule apolare, solubile n grsimi)vitamina A, vitamina D, vitamina E, vitamina K

VITAMINELE HIDROSOLUBILECOMPLEXUL Bgrup de cel puin 8 vitamine hidrosolubile, care se gsesc mpreun n natur i sunt ntr-o strns interrelaie funcionalSursele cele mai bogate n complex B sunt:drojdia de bere, ficatul, boabele cerealelor (inclusiv cortexul), legumele i produsele bacteriilor intestinale. Cu excepia vitaminei B12, care se depoziteaz n ficat, celelalte vitamine din complexul B se menin n circulaie numai n cantitile necesare funciilor biologice pe care le ndeplinesc, excesul fiind eliminat prin urinVitaminele din complexul B iau parte la majoritatea proceselor prin care se procur energie n organism. Ele sunt substane implicate in metabolismul proteinelor, sunt necesare funcionarii normale a sistemului nervos, sunt eseniale pentru meninerea tonusului muscular n tractul gastrointestinal i pentru pstrarea normal i buna funcionare a diverselor organe sau esuturi (ficat. ochi, piele, pr). O raie alimentar complet procur necesarul de vitamine din complexul B pentru asigurarea ndeplinirii n bune condiii a tuturor funciilor metabolice i fiziologice menionate. Acest necesar crete n cazuri de infecii, stri de stres, consum excesiv de zaharuri, sarcina.

Deficiena de vitamine cuprinse n complexul B se manifest n moduri foarte variate: insomnie, nervozitate i, n cazuri mai grave, depresie nervoas, albirea i cderea prului, tulburari cutanate, lipsa poftei de mncare, constipaie, anemie, modificri la nivelul limbii (rosea nsoit de aspect strlucitor, mrire de volum, neregularitai pe suprafa).Complexul vitaminic B este utilizat pentru tratamentul avitaminozelor caracteristice i n tratamentul altor boli care nu sunt avitaminoze B. Spre exemplu, n cazul supradozarilor de barbiturice, n psihoze alcoolice, sindrom Meniere, poliomielit, oboseal, lips de apetit. constipaie, stri de grea i vom.

Vitamina B1 (tiamina) i coenzima tiaminpirofosfatVitamina B1 sau ,,tiamina" se mai numetei ,,aneurin". Numele de tiamina este n relaie cuconstituia ei chimic: molecula conine unatom de sulf (nucleu tiazolic) are o grupare amino, fixat la nucleulpirimidinic. Numele de aneurin se datoreaz activittii sale antinevritice (avitaminoza B1 determin la pasri polinevrita aviar iar la om boala numita beri-beri, manifestat prin tulburri nervoase.

Constitutie chimica si proprietin structura moleculei de vitamina B1 intr doua nuclee heterociclice (pirimidinic i tiazolic). Ambele nuclee sunt substitute n anume poziii i sunt unite, printr-o punte metilenic.In soluie tiamina se afla sub forma de cation, iar in stare solid ca sare (format prin neutralizarea sarcinii pozitive de ctre un anion). Sub form de sare, tiamina este o substan solid, cristalin, incolor, solubil n apa; este stabil la nclzire dac se afl n stare anhidr. n soluii apoase, neutre sau alcaline, tiamina se descompune, dac acestea sunt nclzite la fierbere; n soluii acide (pH < 5) este mai stabil. La temperatura obinuit, tiamina nu se oxideaz n aer. Dac nsa se alcalinizeaz soluia sa apoas i se trateaz cu un oxidant (permanganat de potasiu sau fericianur de potasiu) tiamina se oxideaz uor trecnd n tiocrom, un produs cu fluorescen albastr. Pe aceast proprietate se bazeaz dozarea fluorimetric a tiaminei din diverse produse biologice.

RspndireCa orice component al complexului B, tiamina se afla in cantiti apreciabile n drojdia de bere. De asemenea se gsete n cortexul i germenii boabelor de cereale (gru, porumb, secara, orez),n legume (mazre, fasole, sfecl, spanac, lptuci), n fructe (prune, struguri, nuci)n carne (creier).

Necesarul de tiaminn medie, omul adult are nevoie de 2 mg vitamina B1/24 ore. Acest necesar zilnic este ns crescut la persoanele care depun o activitate muscular intens i care au un consum mai mare de glucide ce trebuie metabolizate. n stri fiziologice particulare (sarcin, alptare) se recomanda cantiti de aproximativ trei ori mai mari. Nevoi suplimentare de vitamina B1 se ntlnesc i n situaii de stres, febra, diaree sever.

Fiziologia absorbiei, metabolism, excreieDup ingestie, absorbia de tiamin se manifest n principal n jejun: la concentraii sczute printr-un sistem activ de transport mediat de un transportor carrier care implic fosforilarela concentraii crescute prin difuzie pasiv. Tiamina este transportat n snge de ctre eritrocite i plasm.

MetabolismTiamina din alimentele care o conin este absorbit rapid dup ingerare la nivelul intestinului subire. Dup trecerea in circulaia sangvina este distribuit, n special, ficatului, rinichiului i inimii. Acestea sunt organe care au capacitatea de a transforma i combina molecula vitaminei B1 cu resturi de acid fosforic i proteine specifice (n prezena ionilor Mn2+) pentru a se forma coenzime i enzime active in metabolismul glucidelor. n celulele diverselor organe i esuturi, tiamina se afl sub forma de ester pirofosforic, tiaminpirofosfat (TPP), rezultat din reactia tiaminei cu ATP :Tiamina + ATP TPP + AMPAceasta reacie este catalizata de enzima tiaminpirofosfokinaza, aflata, in special, in creier si ficat.

Coenzima tiaminpirofosfatTiaminpirofosfatul este coenzim n reacii enzimatice de transfer ale unei uniti de aldehid activ. Asemenea transferuri au loc in reacia de decarboxilare oxidativa a ceto-acizilor (piruvat, ceto-glutarat) i n reacia de transcetolare. Ambele tipuri de reacii sunt ntlnite n cadrul metabolismului glucidic. n aceste reacii de transfer, rolul propriu-zis al coenzimei tiaminpirofosfat este de a servi la eliberarea din anumite molecule a unitilor aldehidice care urmeaza a fi transferate pe alte molecule.

interventia tiaminpirofosfatului n decarboxilarea acidului piruvic (piruvatului) i formarea de acetaldehida (in vitro).

innd seama de rolul coenzimei tiaminpirofosfat in metabolismul glucidic, se nelege c n carena de vitamina B1 este stinjenit, sau chiar ntrerupt, acest proces att de important din punct de vedere energetic. Acidul piruvic ajunge astfel s se acumuleze ca atare n organism, ceea ce conduce la o serie de manifestari patologice determinate de avitaminoza B1 : crampe musculare, fenomene toxice pentru sistemul nervos, modificri cardiace, oboseal, iritabilitate, instabilitate emoional, inflamaia nervului optic, edeme.n deficiena de vitamina B1 nsi funcionarea sistemului nervos central sufer alterri deoarece aceasta depinde, n mare msura, de energia eliberata prin degradarea glucozei. Pentru motive de acelasi ordin, deficiena de vitamina B1 afecteaz i sistemul cardiovascular (muchiul inimii i pierde tonicitatea) precum i tractul gastrointestinal, la nivelul cruia se instaleaz atonie musculara.Este de remarcat ca in deficiena de tiamina, pe lng acidul piruvic, ajung sa se acumuleze in organism i alte substrate (-ceto-acizi sau pentoze care in mod normal participa la reacii de decarboxilare sau transcetolare prin intervenia coenzimei tiamin-pirofosfat. Acumularea acestor substrate n cantiti mai mari dect cele normale, antreneaz diverse tulburri metabolice.

n organism, aceast reactie cheie de decarboxilare a acidului piruvic este catalizat de un complex multienzimatic, al piruvat-dehidrogenazei, n care- pe lng tiaminpirofosfatul- mai particip nc patru coenzime: acidul lipoic, acetil-CoA, NAD+ si FAD. Mecanismul este prezent n cadrul metabolismului de transfer a acetaldehidei rezultate din decarboxilarea acidului piruvic.

Vitamina B2 (riboflavina) i coenzimele flaviniceVitamina B2 se mai numete riboflavin datorita structurii sale de flavin (pigment galben) cu un radical ribitil, provenit din ribitol (polialcoolul corespunztor ribozei).Vitaminei B2 i se mai spune i lactoflavina deoarece este o flavina aflat n lapte.

Constituie chimic i proprietiVitamina B2 cuprinde in molecula sa heterociclu izoaloxazinic substituit in poziiile 6 si 7 cu cte un radical metil iar in poziia 9 cu radicalul ribitilRiboflavina este o substan solida, cristalina, galben, puin solubila in apa si stabila in soluii apoase. In asemenea solutii, cu pH-uri cuprinse intre 3 si 9, riboflavina prezinta, in lumina violeta sau ultraviolet o fluorescenta galbena- verzuie pe care o pierde insa in solutii puternic acide (cu pH < 3), precum si in soluii puternic bazice (pH > 9). Pe proprietatea sa de a fi fluorescenta in lumina ultraviolet se bazeaz dozarea vitaminei B2 din diverse medii biologice. Sub actiunea unor radiatii luminoase intense, riboflavina aflata in solutii alcaline este degradata parial trecnd intr-un produs numit lumiflavin iar daca se afla in mediu acid trece intr-un alt produs numit lumicrom.

Rspndiren alimentede origina animala (lapte si produse lactate, oua, carne) - precum si in unele alimente de origine vegetal (tomate, mazre).

Necesarul zilnic de vitaimina B2Adult: 1,6 mg pentru barbai i 1,2 mg pentru femei. Gravide: 1,6 mg;femei care alapteaza: 1,7 mg.

Necesarul de vitamin B2Se consider ca necesarul zilnic de vitamin B2 al adultului este de l,6 mg pentru brbai si de 1,2 mg pentru femei. Gravidele au un necesar zilnic de 1,6 mg iar femeile care alpteaz de 1,7 mg.Avitaminoza Bz. simptomele avitaminozei:ragade la colurile gurii, leziuni ale buzelor, colorarea in rou intens a limbii, oboseal ocular, dilatarea pupilei, sensibilizarea ochiului la lumina, modificri de vascularizatie la nivelul corneei (eventual ulceratii),tremurturi, tulburri digestive, dificulti la urinare. Toate aceste simptome menionate dispar prin includerea sistematica i suplimentara n ratie a unor alimente bogate in vitamina B2 sau prin administrarea produselor farmaceutice cuprinznd riboflavin.

MetabolismVitamina B2 din alimentele ingerate se absoarbe uor prin peretele intestinului subire iar sngele o distribuie in tot organismul. Este de remarcat ca in ficat si rinichi se fac mici depozite temporare de riboflavina.Vitamina B2 aflat in stare liber in circulaia sangvina nu poate traversa, ca atare, bariera placentara dar s-a constatat ca ea ajunge totui in circulatia fetala datorita interventiei hormonilor estrogeni care induc biosinteza unei proteine-transportoare cu rol de transport a vitaminei prin peretele placentar.

n urma unor reactii cu ATP-ul, riboflavina formeaz in organism doua flavin-nucleotide numite flavin-mononucleotid (FMN) si flavin-adenin-dinucleotid (FAD).Dup ndeplinirea rolului su in organism, vitamina B2 este excretat prin urina.

(FAD)

FMN i FAD = coenzime (fac parte din sisteme enzimatice implicate in diverse procese de oxido-reducere din organism)Datorit structurii coenzimelor respective, aceste enzime se mai numesc flavoenzime sau flavoproteine. n structura lor se remarca o legatura strinsa (necovalenta) ntre coenzima i partea proteica. De asemenea, majoritatea flavoproteinelor conin metale cu rol de cofactori adiionali, de aceea enzimele respective sint cunoscute si sub numele de metaloflavoproteine.

Reducerea nucleului izoaloxazinic n flavin-nucleotide (FMN) In reaciile de oxido-reducere catalizate de flavoproteinele active, participante directe la procesele redox sunt tocmai coenzimele constituente, FMN sau FAD. Ciclul lor izoaloxazinic poate suferi reduceri reversibile prin fixarea, temporara, la atomii de azot din pozitiile 1 si 10 a doi atomi de hidrogen preluai de la substratele (SH2) cu care intra in reactie si care se oxideaza (SQX):

Vitamina PP (niacina) si coenzimele nicotinamidiceVitamina PP = vitamina antipelagroasa (pelagra preventiv factor = factor de prevenire a pelagrei). Din punct de vedere chimic, vitamina PP sau niacina este, de fapt, acidul nicotinic (vezi formula). La rndul sau, acidul nicotinic poarta acest nume deoarece intr n constituia alcaloidului toxic, nicotina din tutun (acidul nicotinic reprezint componentul netoxic din structura nicotinei). Aceeasi aciune vitaminica antipelagroasa o are si amida acidului nicotinic, nicotinamida sau niacinamida.

Prin urmare, ambele substane (niacina si nicotinamida) sunt vitamerele PP.

RaspndireAlimentele relativ bogate in vitamina PP sunt: carnea (in special ficatul),fina integral,drojdia de bere,laptele iunele legume: fasolea (soia),mazrea verde,spanacul,cartofii.

Necesarul de vitamina PPn functie de aportul caloric;-n general, se admite ca o cantitate de 6,6 mg niacina corespunde la 1 000 cal. Cantiti recomandate ca necesar zilnic: -18 mg pentru barbai;-13 mg pentru femei;-9-16 mg pentru copii

necesarul de niacina al omului (si al multor animale) poate fi mplinit, in parte, pe seama triptofanului din raia alimentara. n urma metabolismulului su, triptofanul conduce, prin degradare, la formare de acid nicotinic. Se admite ca necesarul de acid nicotinic al adultului poate ajunge pn la 25 mg/zi, dac n raia normal, complet, se asigur i aportul util de triptofan. Cnd se consum ns, in mod prelungit cantiti apreciabile de alimente care au un coninut redus de triptofan (ex: fina de porumbul/mamalig) se ajunge la o deficien de niacin datorita faptului ca bobul de porumb este foarte srac in triptofan.

Carena n vitamin PP determina pelagra, numita i ,,maladia celor trei D": dermatita, diaree, dementa. Primul semn al pelagrei este dermatita (manifestata prin eriteme, descuamaii, ulceraii) provocate de expunerea la soare. Al doilea simptom al pelagrei l constitute tulburrile digestive care conduc la diaree (eventual cronica). Al treilea simptom, dementa, corespunde unei culminri a tulburrilor nervoase i psihice, ntlnite la persoane ajunse in stadiul de cronicizare a bolii. administrarea vitaminei PP, in special in fazele neajunse la cronicizare, poate nltura simptomele bolii foarte repede (dermatita si diareea dispar in 2-3 zile de tratament). Cu doze mai mari de vitamina PP se pot ndeprta complet si manifestrile de delir.Administrarea cantitilor mai mari (pn la 100 mg/zi) de niacina nu determina efecte de toxicitate. Cantitile excesive provoac ns prurit, roirea pielii i n general, modificri circulatorii deoarece vitamina PP determina dilatarea lumenului vaselor sangvine.

MetabolismVitamina PP din alimentele ingerate este absorbita uor la nivelul intestinului subire si apoi este depozitata temporar in ficat. Din acest organ este luata de snge i dus in tot organismul, participind la procese metabolice importante. Excesul de vitamina PP este eliminat prin urina sub forma unor catabolii ai nicotinamidei. Dintre acestia, cel mai important este N-metil-nicotinamida.Principalul rol metabolic al vitaminei PP in organism reiese din faptul ca ea intra in structura a doua coenzime nicotinamidice care participa la procese de oxido-reducere.

NAD+NADP+Aceste coenzime sint nicotinamid-adenin-dinucleotid (NAD+) si nicotinamid-adenin-dinucleotid-fosfat (NADP+).

Coenzimele NAD(P)

Ca i coenzimele flavinice, coenzimele nicotinamidice fac parte din constituia unor enzime implicate in reacii redox de hidrogenare-dehidrogenare. Capacitatea acestor nucleotide piridinice de a fi coenzime in reacii de oxido-reducere se datoreaz nsui nucleului piridinic pe care-l contin i la nivelul caruia are loc fixarea hidrogenului de la substrat. i n cazul coenzimelor nicotinamidice, sistemele lor redox participante la reactiile de hidrogenare-dehidrogenare, NAD + /NADH + H+ si NADP+/ /NADPH + H+ se caracterizeaz prin poteniale electrice standard cu valori bine determinate i care servesc la precizarea locului ocupat de ele in lanul transportorilor de hidrogen i de electroni.

Reacii redox ale coenzimelor nicotinamidice

Spre deosebire de coenzimele flavinice, la coenzimele nicotin-amidice legturile lor cu componentele proteice din enzimele respective sunt foarte slabe. De aceea, aceste coenzime pot trece uor pe mai multe proteine-enzime (apoenzime). De remarcat este ca unele enzime devin active numai cnd funcioneaz cu coenzima NAD+, altele numai cu coenzima NADP+, iar altele admit drept coenzima att NAD+ ct i NADP+. In general, enzimele dependente de coenzima NAD+ participa la procese catabolice (degradative), iar cele cu coenzima NADP+ sunt implicate in reacii de biosinteza.In studiul metabolismelor se intilnesc numeroase procese de biosinteza i degradare realizate cu participarea NAD+ si NADP+. De aceea se poate spune ca ambele coenzime nicotinamidice si vitamina PP constituent sunt compusi de mare interes biochimic.

Vitamina B6 (piridoxina) si coenzimele derivateAceasta vitamina din complexul B poart indicele 6 pentru ca in perioada n care se izolau diveri componeni ai complexului B s-a presupus ca exista i factorii B3, B4 si B5. Ulterior, s-a constatat ns ca aceti factori nu erau substane distincte, dar pentru ca intre timp fusese descoperita substana cu aciune vitaminic creia i se dduse numele de vitamina B6, denumirea ei s-a pstrat nc, alturi de alte doua denumiri: piridoxina si adermina.

Structurile chimice ale celor trei compui piridinici cu activitate de vitamina B6.Numele de ,,piridoxina" corespunde structurii sale chimice cci este un alcool cu nucleu piridinic (vezi formula). Denurnirea de ,,adermin" este in legtur cu rolul sau de a vindeca o dermatita specific a obolanului.Vitamina B6 este un derivat al piridinei, substituit n patru pozitii: la C2 cu metil, la C3 cu oxidril iar la C4 si C5 cu cte un grup hidroximetil. Piridoxina aflata in produsele vegetale sau animale este ns alctuit din dou vitamine, nrudite structural: piridoxalul si piridoxamina, respectiv aldehida si amina (in pozitia 4) corespunztoare piridoxinei

RspndireSursele cele mai bogate in piridoxina sunt:drojdia de bere, cortexul boabelor de cereale,legumele, carnea (n special ficatul).n concentraie mai mica vitamina B6 se afla n lapte i ou.

Necesarul de vitamina B6Necesarul zilnic de vitamina B6:- adult: 2 mg;- copil: 0,6-1,2 mg. In stri fiziologice speciale (sarcina, alptare, expunere la radiaii, vrst naintat, modificri cardiace) nevoia de vitamina B6 este crescut.Aportul excesiv sau administrarea dozelor mrite de vitamina B6 pot determina stri de toxicitate resimite, in special, de sistemul nervos.

Carena. Cnd, din diverse cauze fiziologice, nevoia de vitamina B6 nu este mplinit, apar simptomele caracteristice deficientei, mbrcnd aspecte foarte variate: retineri de apa in organism (mai cu seama in timpul sarcinii),scderea nivelului glucozei sangvine,nervozitate,dureri la nivelul membrelor, dermatite, cderea prului, tulburari de vedere, artrite, modificri cardiace. Tot pe seama deficientei de vitamina B6 pot fi puse si anumite tipuri de anemie.deficienta exclusiva de piridoxina se intilneste rar. Totusi, in cazul unor tratamente cu izoniazid, medicament anti-tuberculos, aceasta deficienta apare sistematic deoarece medicamentul se combin cu piridoxalul formnd o hidrazon solubil, excretata rapid prin urina.

Piridoxina si analogii si sunt absorbii repede la nivelul intestinului trecnd in circulaia sangvin i prin aceasta in tot organismul. n afara de muchii scheletici nu se cunosc nc alte organe de depozitare a vitaminei B6. n citoplasma toate cele trei vitamere devin substrate pentru piridoxal-kinaza care catalizeaza reactia fiecareia cu ATP-ul. MetabolismCoenzimele piridoxal-fosfat i piridoxaminfosfatCa urmare, ele trec n esterii fosforici corespunztori (la grupul de alcool primar din pozitia 5). Dintre acestia, piridoxal-fosfatul si piridoxamin-fosfatul sunt coenzime participante la diverse reacii metabolice, in special, ale aminoacizilor: transaminare, decarboxilare, trans-sulfurare.

In cazuri de insuficienta renal, piridoxal-kinaza este inhibata astfel nct, dei aportul de vitamina B6 poate fi normal, nu are loc concomitent formarea de piridoxalfosfat; astfel se instaleaz deficienta de coenzim. n organism, vitamina B6 (oricare vitamer, ca atare sau sub forma de ester-fosforic) particip i la alte procese importante: producerea de anticorpi,formarea eritrocitelor,absorbia vitaminei B12,sinteza acizilor nucleici,meninerea echilibrului ionic al sodiului i potasiului,funcionarea normal a sistemului nervos si a celui muscular,degradarea triptofanului pn n stadiul de vitamina PP. Datorit acestei ultime intervenii, deficienta de piridoxina este asociat adesea cu pelagra.

n procesul transaminarii aceste dou coenzime intervin pentru transformarea, dup caz, a unui aminoacid in cetoacid i invers

Reacia de transaminare

Acidul pantotenic i coenzima AProdus de condensare a acidului 2,4-dihidroxi-3,3-dimetil-butiric (acid pantoic) cu -alanina vitamin pentru om dar i factor de cretere pentru microorganisme

RspndireCele mai bogate surse de acid pantotenic sunt: drojdia de bere, boabele cerealelor, glbenuul de ou, carnea (organe). n organism acidul pantotenic provine i prin sintetizarea sa de ctre flora bacterian intestinal.

Necesarul de acid pantotenic5 mg pentru adult i 10 mg pentru copii10 mg pentru adult i 15 mg pentru copiioptim 30-50 mg/zi. In situaiile de stres prelungit nevoia de acid pantotenic este apreciabil crescut.

Carena. deficiena de acid pantotenic se ntilneste rareori. Cnd, din diverse cauze, aceasta deficien totui apare, simptomele carentei sunt multiple si variate : varsaturi, dureri abdominale, crampe musculare, infecii ale cilor superioare respiratorii, sensibilizarea organismului la alte infecii (datorita, probabil, scaderii capacitatii de formare a anticorpilor). modificri cutanale scaderea functiilor suprarenalei..Se cunosc si simptome ale carenei de acid pantotenic la unele animale; astfel, la obolanii negri apare acromotrichia (ncrunirea blnii), iar la puii de gina o dermatita specific.

MetabolismAcidul pantotenic din hrana ingerata este absorbit usor la nivelul intestinului si trecnd in sange este dus la toate organele unde este fosforilat pe seama ATP-ului, sub actiunea unei kinaze specifice. Produsul rezultat este antrenat ulterior intr-o serie de alte patru reacii enzimatice, succesive, conducind la formarea coenzimei A :

Coenzima ACoenzima A particip la numeroase procese biochimice fundamentale, att de biosintez (spre exemplu biosinteza acizilor grai, a colesterolului), ct i de degradare (n special, la degradarea oxidativa a catenelor hidrocarbonate din diveri catabolii). Posibilitatea coenzimei A de a participa la reacii numeroase i variate se datoreaz faptului c gruparea -SH din molecula sa poate forma legaturi tiolesterice, macroergice. Spre exemplu, ,,activarea" acizilor grai (premergtoare degradarii oxidative sau biosintezei lor)

Metabolismul coenzimei A

Biotina este vitamin pentru om i animale superioare iar pentru drojdii, ciuperci i bacterii este factor de cretere.RspndireBiotina este mult rspndita in natura; probabil se afla in cantiti foarte mici in toate celulele vii, animale si vegetale. Sursele cele mai bogate de biotina sunt: ficatul, galbenusul de ou, laptele, tomatele, drojdia de bere, orezul (nedecorticat).

Biotina i rolul ei coenzimatic

Necesarul de biotinaSe apreciaza ca necesarul zilnic de biotina este de 150300 g, fiind crescut in perioadele de sarcina si alptarebacteriile intestinale contribuie substantial la marirea aportului de biotina. Exista insa un factor alimentar care poate face biotina ineficienta pentru organism. Acesta este albusul de ou crud. n albuul de ou se afla o proteina, avidina, care are capacitatea de a forma o combinatie stabila, ireversibila, cu biotina. Prin incalzire (fierbere, coacere, prajire) avidina din albus, ca i ovalbumina, sufer denaturare ireversibila si deci nu se mai poate uni cu biotina.

Carena. Cu ajutorul albusului de ou crud s-au putut determina carene experimentale de biotina la obolan si la alte animale precum si la om. Simptomele carentei la obolani sint: dermatite, paralizia partii posterioare a corpului, caderea parului in jurul ochilor (alopecie in ochelari). Si la puiul de gaina s-au observat dermatite grave. La om, carenta de biotina (determinate experimental prin hranire cteva saptamini cu ratii cuprinzind albus de ou crud) provoaca dermatite, oboseala, dureri musculare, scaderea apetitului, insomnii, depresii nervoase. Administrarea unor cantiti foarte mici de biotina (150300 g/zi) inlatur in scurt timp, cteva zile, aceste simptome.

MetabolismBiotina cuprins n alimentele ingerate este absorbita la nivelul intestinului subire. n organism biotina mplinete roluri importante, participand n mod constant la metabolismul lipidelor, formarea si degradarea oxidativa a acizilor grasi, precum si la metabolismul glucidelor, carboxilarea acidului piruvic pentru formarea acidului oxalacetic (component in ciclul acidului citric). De asemenea, biotina intervine si in alte reacii importante care necesita fixarea dioxidului de carbon pe unii metaboliti. n toate aceste reacii biotina funcioneaz cu rol de coenzima.

Rolul de coenzima al biotinein calitate de coenzima a carboxilazelor, biotina ia parte la reacii de carboxilare care aparin unor cai metabolice bine precizate.

Enzime care funcioneaz cu biotina drept coenzim

Carboxilarea acidului piruvic

Vitamina B12 (ciancobalamina) si rolul ei coenzimaticVitamina B12 sau ciancobalamina indeplinete un rol de vitamina (antipernicioasa) pentru om i este factor de crestere pentru microorganisme. Poart indicele 12 fiind considerat al 12-lea produs izolat din complexul B. Numele de ciancobalamina este datorat constitutiei sale chimice deoarece cuprinde in molecula o grupare cian i un ion de cobalt. Exista si alte substante cu actiune de vitamina B12 (vitamere) care au structuri asemanatoare ciancobalaminei. Ele se deosebesc de aceasta prin faptul ca in locul gruparii CN cuprind o alta grupare functional electronegativ (nitro, hidroxil), radicalul metil sau chiar un rest de adenozina. Structura corespunzatoare cu acest ultim gen de radical o are vitamina B12 cnd functioneaza drept coenzima.

Structura chimic i proprietiin structura vitaminei B12 se disting doua parti: una ,,centrala", a nucleului corinic (asemntoare nucleului tetrapirolic al hemului din hemoglobina) i o parte ,,extern" similar unui nucleotid cu riboza.

RspndireVitamina B12 se gsete in carne (ficat, rinichi, muschi, peste) si in produse lactate.Necesarul zilnic, minim dar esenial, de vitamina B12 este de 3 g pentru aduli si copii mici iar pentru copii mai mari, de, 1 g. In cazuri fiziologice particulare (de sarcina sau alaptare), necesarul de vitamina B12 este crescut (4 g/zi). Aceasta vitamina reprezinta una din cele mai active substante cunoscute. Intr-adevar, s-a constalat ca administrarea de numai 1 g vitamina B12 unui bolnav de anemie pernicioas duce la activarea imediat si puternica a hematopoezei.Necesarul de vitamina B12

Carena. Vitamina B12 este considerata drept factorul antipernicios, cci lipsa ei din organism determina anemia pernicioasa, numit i boala lui Bienner. Aceasta maladie este o anemie macrocitar, hipercrom, nsoit de leucopenie, tulburari nervoase (scderea rspunsurilor reflexe si a percepiei senzoriale, greutate de vorbire si mers) i tulburri interesnd tractul digestiv (in special aclorhidrie). Anemia pernicioasa, propriu-zisa, se datoreaz incapacitaii maduvei de a produce globule roii normale.

Rolul coenzimatic al vitaminei B12L-metil-malonil CoA succinil CoA Izomerizarea catalizat de mutaze are loc conform reaciei: Vitamina B12 are rol de coenzima, in special, pentru unele transmetilaze si anumite izomeraze (mutaze).

Acidul folic i coenzimele derivateRspndireSursele cele mai bogate in acid folic: drojdia, ficatul, rinichii, pestele vegetalele verzi. Fructele conin foarte putini acizi folici.Necesarul de acizi foliciSe consider ca necesarul zilnic de acid folic este de 400 g pentru adult. In situaii fiziologice speciale necesarul este crescut; n sarcin, 800 g iar in perioada de alptare, 600 g. De asemenea, necesarul de acid folic este crescut n stri de stres i in anumite maladii.

Carena. La animalele superioare carena in acizi folici mbrac manifestri variate. Intre cele mai caracteristice este ns un gen special de anemie grava megaloblastica, macrocitara si hipercroma. Aceste atribute subliniaza faptul ca in sngele circulant exista forme primitive de hematii cu dimensiuni mari, foarte bogate in hemoglobina.

pteridina, acid p-aminobenzoic, acid glutamic Acidul folic (acidul pteroilmonoglutamic)

Cel mai important rol pe care-l ndeplineste in organism acidul folic este acela de transportor al unor entiti cuprinznd cte un atom de carbon si care sunt folosite in multiple biosinteze. Pentru a implini aceasta functie, acidul folic este, in prealabil, hidrogenat la H4-folat, sub aciunea folat-reductazelor care utilizeaza ca donor de hidrogen NADPH + H+. Reducerea are loc la nivelul dublelor legaturi 5-6 i 7-8 din nucleul pteridinic al acidului folic propriu-zis (pteroilmonoglutamat) :

Rolul coenzimatic al acizilor tetrahidrofolicin calitatea lor de coenzime in procese enzimatice de transfer, acizii tetrahidrofolici particip la transferul gruparilor cu un carbon:metil (-CH3), hidroximetil (-CH2OH), formil (-CHO), formimino (-CH = NH), de la un metabolit la altul.

Vitamina C poarta si numele de acid ascorbic (a = fara, scorbic = radcina cuvintului scorbut) deoarece este o substanta acida (acid organic) si vindeca boala numit scorbut. Aceasta boala, determinata de lipsa vitaminci C, se ntlnete numai la om, unele mamifere (primate), cobai si liliac, deoarece nu au capacitatea de a sintetiza acidul ascorbic in organismul lor. Alte animate si diverse plante il sintetizeaza prin transformri enzimatice bine cunoscute ale hexozelor (glucoza, galactoza).VITAMINA C (ACIDUL ASCORBIC)

Structura moleculei de acid ascorbic este nrudita cu cea a hexozelor. De fapt, el poate fi considerat drept -lactona unui acid hexuronic, numit acid L-gulonic. In molecula mai sunt cuprinse si patru grupri - OH: doua alcoolice (la C5 si C6) si doua enolice la (C2 i C3). Atomul de carbon C5 are configuraie stnga.Prin ndeprtarea atomilor de hidrogen din grupul enolic se obine acidul dehidroascorbic. Ambele forme (acid ascorbic, acid dehidroascorbic) devin interconvertible prin hidrogenare-dehidrogenare i sunt fiziologic-active.

RspndireDe foarte multa vreme se stie ca scorbutul se datoreaz lipsei din hrana a legumelor si fructelor proaspete. Intr-adevr, sursele obinuite de procurare a vitaminei C sunt legumele (tomate, varza, spanac, ardei) si fructele; in special, citricele si pepenele galben. Vitamina C se gsete in cantitati apreciabile si in boabele de mce, iar in cantitate mai mica in colostru si laptele uman.

Necesarul de vitamina CNecesarul zilnic de vitamina C al omului sntos se considera a fi de 1 mg acid ascorbic/kilocorp. In general, necesarul de vitamina C al organismului uman variaz, nu numai in raport cu greutatea dar si cu virsta, activitatea fizica depusa, ritmul metabolic si strile fiziologice speciale (sarcina, alaptare). In cazurile unor disfuncii sau maladii aporturile de vitamina C trebuie sporite apreciabil.

Rolul vitaminei C in organismCa atare sau sub forma oxidata, vitamina C participa la reacii multiple pe care le sufera in organism diverse categorii de compui importanti din punct vedere biochimic: aminoacizi, nucleotide, hormoni, vitamine, coenzime, ioni metalici. Majoritatca reactiilor care au loc cu participarea acidului ascorbic (forma redusa) sunt hidroxilari in care este implicat si oxigen molecular .

VITAMINELE LIPOSOLUBILESpre deosebire de vitaminele hidrosolubile, cele liposolubile au molecule apolare, hidrofobe. Din punct de vedere structural, toate vitaminele liposolubile sunt derivati izoprenici. In organism, vitaminele liposolubile provenite din alimentele ingerate se comport la fel ca i grasimile si utilizarea lor depinde, n mare masura, de intreg metabolismul normal al lipidelor. Astfel, pentru a fi absorbite din intestin, vitaminele liposolubile necesita absorblia normala a grasimilor din hrana. De aceea, tulburarile biliare si steatorea conduc adesea si la absorbia defectuoasa a vitaminelor liposolubile. Cnd absorbtia este buna, ele sunt transportate, prin chilomicroni, la ficat si apoi depozitate;in ficat vitaminele A, D si Kin esutul adipos vitamina E.

Spre deosebire de vitaminele hidrosolubile, cele liposolubile sunt transportate prin circulaia sangvin de ctre anumite lipoproteine (unite specific cu ele) si apoi prin intermediul bilei ajung din nou in intestin, de unde sunt excretate prin fecale. Datorita faptului ca vitaminele liposolubile sunt depozitate in organism, supradozarea lor, impusa in anumite situaii, conduce la declanarea unor stri de toxicitate, mai ales, in cazul vitaminelor A si D.

VITAMINA A (RETINOLUL)Vitamina A este necesara animalelor superioare pentru promovarea cresterii, mentinerea vederii, protejarea mucoaselor si epiteliilor. De asemenea, vitamina A este eseniala in procesul de reproducere deoarece in lipsa ei are loc o degenerescenta glandulara caracteristica si chiar sterilitatea.Numele de vitamina A este generic, valabil pentru mai multe vitamere ale sale, avind activitate biologica asemanatoare cu a vitaminei A1 (primul produs izolat).Vitaminei A1 i se mai spune retinol. Acest nume este in legatura cu faptul ca un derivat imediat al sau, retinalul, intra n constitutia bastonaselor din retina. Vitaminei A i s-a spus si axeroftol pentru ca lipsa ei din organism determina xeroftalmia (cheratinizarea celulelor epiteliale din conjunctiva i cornee, asociata cu procese infectioase).

Structura retinolului i a provitaminei A (carotenoizi).Constitutie chimicdVitamina Ax este, din punct de vedere chimic, un derivat poliizoprenoidic care conine si nucleul ciclohexenului.

RspndireVitamina A, sub forma de provitamine (caroteni) se gaseste, in special, in morcovi, salata verde, varza, spanac. Carotenii, impreuna cu vitamina A, se afla si in unele produse lactate (unt, smntn). Sursa cea mai bogata de vitamina A ca atare este uleiul din ficatul unor pesti (asa-zisa untura de peste). Vitamina A se mai afla si in ficatul altor animale precum si in galbe-nuul de ou.Necesarul de vitamina ASe considera ca necesarul zilnic de vitamina A al adultului este de 1,7 mg iar pentru copii, de 1 mg. In anumite stri fiziologice (sarcina, lactatie) sau in unele boli (pneumonic, nefrita) necesarul zilnic de vitamina A este crescut, putind ajunge la 2,7 mg. Adesea, necesarul de vitamine liposolubile (in special A si D) este exprimat in unitati Internationale (U.I.).

Carena de vitamina Aeste recunoscuta, in primul rnd, la nivelul ochiului. Simptomul imediat observabil este hemeralopia (lipsa de adaptare a ochiului la vederea in lumina crepusculara). Alte simptome ale deficienei, manifestate tot la nivelul ochiului sunt xeroftalmia si keratomalacia. Aceasta din urma se caracterizeaz prin subierea corneei, opacifierea si perforarea ei. Alte semne ale deficienei de vitamina A se observa la nivelul pieli si mucoaselor care sufer descuamri iar la nivelul oaselor si dinilor se constata pierderea duritii normale.

Absorbia i bioconversia

Rolul vitaminei A in organismDintre retinoide, trei substante prezinta interes deosebit deoarece participa la procesele biochimice importante, desfasurate in organism. Aceste substante sine : retinolul, retinalul si acidul retinoic.Retinolul (alcool) pare a avea actiune hormonala decisiva pentru funcia de reproducere.Retinalul (aldehida) este un component al pigmentului vizual rodopsina, din bastonasele retinei.

VITAMINA D

VITAMINA E (tocoferol)

VITAMINA K

*