Меню сайта
Биосинтез биотина.
Биосинтез биотина осуществляют все зеленые растения, некоторые бактерии и грибы. Изучение путей биосинтеза биотина началось после выяснения строения его молекулы. Химическое расщепление биотина проходит через образование дестиобиотина, диаминопеларгоновой кислоты и, наконец, пимелиновой кислоты. Вполне естественно было предположить, что биосинтез биотина может проходить путем постепенного усложнения молекулы пимелиновой кислоты. В пользу этого говорил тот факт, что пимелиновая кислота способна заменять биотин у некоторых микроорганизмов как фактор роста. Она стимулирует синтез биотина: меченая пимелиновая кислота обнаруживается в углеродном скелете биотина.
Изучение структурной формулы биотина привело к предположению, что атомы I,1', 4 и 5 происходят из декарбоксилированной молекулы цистеина (см. формулу), атомы 2 и 3 происходят из карбамилфосфата и связаны, таким образом, с имеющимся в клетках «пулом» СО2 в то время как остальные семь атомов (2, 3, 6, 7, 8, 9 и 10) происходят из углеродного скелета пимелиновой кислоты. Высказанное предположение подтверждено экспериментально при изучении биосинтеза
Биотина в культурах Achromobacter, выращенных на синтетических средах, к которым добавляли либо 3-С14-цистеин, либо МаНС14Оз. Синтезированный бактериями радиоактивный биотин расщепляли и таким образом изучали распределение в нем радиоактивного углерода. Основываясь на полученных результатах, Lezius и соавторы в 1963 г. предложили схему синтеза биотина.
Согласно этой схеме, началом синтеза является конденсация пимелил-КоА и цистеина. Затем происходит декарбоксилирование, что приводит к образованию 9-меркапто-8-амино-7-оксопеларгоновой кислоты. Взаимодействие аминогруппы этой кислоты с карбамилфосфатом вызывает образование уреидного производного, которое после отщепления воды может циклизоваться, давая биотин с характерным для него двойным циклом.
По способности синтезировать биотин и дестиобиотин все исследованные организмы делятся на 4-е группы:
1. Способные синтезировать большое количество биотина и дестиобиотина из глюкозы в отсутствие пимелиновой кислоты.
2. Стимулирующие при помощи пимелиновой кислоты и дестибиотина биосинтез биотина.
3. Активно осуществляющие превращение дестибиотина в биотин.
4. Образующие дестиобиотин из пимелиновой кислоты, но не способные превращать его в биотин.
Изучено более 600 штаммов бактерий, использующих углеводороды для синтеза биотина, из которых 35, синтезируют витамин в больших количествах (>100 мкг/мг). Наибольшее количество биотина образует Pseudomonas sp. штамм 5-2 при выращивании на керосине. Специфическим активатором накопления биотина является аденин. Экзогенные пимелиновая и азелаиновая кислоты увеличивают образование блотина. из керосина. Лучшими источниками углерода оказались н-алканы с углеродной цепью из 15—20 атомов, в частности н-ундекан. Промежуточными продуктами в синтезе биотина из ундекана являются пимелиновая и азелаиновая кислоты (Toshimichi e. a., 1966).
Исследование биосинтеза биотина в растениях (В. Филиппов, 1962 г.) показало, то каждый орган растения и каждая его клетка синтезирует витамин в эмбриональной фазе своего развития. В дальнейшем синтез замедляется и, по-видимому, прекращается, но содержание его различных тканях долгое время остается постоянном.
Читайте больше >>>
Современные лекарственные препараты растительного происхождения
Использование растений в качестве лекарственных средств
пришло в наш век из глубокой древности и до сих пор играет значительную роль в
арсенале лекарственных средств современной медицины.
Это
обусловле ...
Развивающийся мозг
Многие
закономерности функционирования нервной системы становятся понятными при
изучении истории развития нервной системы в процессе эволюции живой природы
(филогенез). Хотя можно говорить о ряде отличительных ...
Роль медсестры руководителя в организации лечения и ухода за больными с психическими расстройствами
Роль медицинской
сестры – руководителя в организации лечебного процесса и ухода за психическими
больными трудно переоценить, так как он включает в себя широкий круг вопросов,
без чего невозможно было бы само о ...
Роль сахарозы в питании человека
Сахарный
тростник, из которого до сих пор получают сахарозу, описан еще в
хрониках о походах Александра Македонского в Индию. В 1747 г. А. Марграф
получил сахар из сахарной свеклы, а его ученик Ахард вывел сор ...