Участь вітамінів у біосинтезі білків та нуклеїнових кислот, Вітаміни для нашого здоров’я
Зважаючи на особливу значущість біосинтезу білків і нуклеїнових кислот для зростання та розвитку організму зупинимося на участі вітамінів у цих найважливіших реакціях анаболізму.
Виняткова роль біосинтезу білків у життєдіяльності організму визначається насамперед особливістю їхнього обміну – здатністю білків до безперервного самооновлення. Дослідження показали, що в організмі людини у стані спокою щодня оновлюється близько 30 г білка. Особливо інтенсивно йдуть процеси оновлення білків тканин печінки, де протягом п'яти-шостіх днів замінюється половина білків, деякі з них мають період напіврозпаду, що вимірюється годинами. Велике також самооновлення білків клітин крові: протягом 1 з гине 300 тис. клітин червоної крові еритроцитів і розпадається близько 1 млрд молекул гемоглобіну. Така сама кількість еритроцитів і гемоглобіну цей час знову синтезується. Найінтенсивніше ці процеси протікають у дитячому віці і, природно, поступово уповільнюються у міру старіння організму.
Давно відомо, що недостатність низки вітамінів призводить до порушення білкового синтезу. Це проявляється у уповільненні процесів зростання, розвитку, кровотворення, формування захисних реакцій організму. Для низки вітамінів (В6, В12, Нд) специфічними проявами недостатності є порушення синтезу гемоглобіну.
У процесах біосинтезу білків і нуклеїнових кислот бере участь ДНК, локалізована в хромосомному апараті ядра і є носієм інформації про структуру білка, що синтезується. Від ДНК інформація передається за допомогою транскрипції та трансляції на матричну РНК (мРНК). Заключним етапом є «складання» білка на рибосомах. Роль вітамінів у цих процесах різноманітна. По-перше, вони забезпечують біосинтез нуклеотидів, що становлять ДНК.та РНК. При цьому в утворенні пуринових нуклеотидів (аденінових та гуанінових) беруть участь вітаміни В1, РР, фольова кислота та В12. Для синтезу піримідинових нуклеотидів (уридинових, цитозинових та тимінових) попередником служить вітаміноподібна речовина - ротова кислота.
Жиророзчинні вітаміни А, В, Е, К регулюють роботу генів, відповідальних за синтез певних білків, стимулюючи цьому рівні синтез білків, що у процесах транспорту, згортання крові, м'язового скорочення тощо.
Мононуклеотидтрифосфати (АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ та ТТФ) - вихідний матеріал біосинтезу ДНК та різних форм РНК. У процесах модифікації молекули мРНК використовується реакція метилювання за участю коферментних вітамінів В12, фолієвої кислоти, В15 та аденозилметіоніну. В утворенні дезоксирибонуклеотидів - перетворення рибози в дезоксирибозу - використовуються коферментні форми вітамінів РР і В2, а на заключному етапі «складання» молекули білка на рибосомі беруть участь амінокислоти, мРНК тРНК, АТФ (ГТФ), ферменти синтезу.
У формуванні необхідного для остаточної побудови молекули білка пулу амінокислот велике значення мають вітаміни, зокрема В6, що каталізує реакції синтезу замінних амінокислот з продуктів вуглеводного та ліпідного обміну, аскорбінова кислота, що сприяє перетворенню амінокислот проліну та синтезу колагену. Нарешті, багато процесів біосинтезу енергозалежні. Доведено, що для утворення одного пептидного зв'язку необхідно чотири молекули АТФ (або ГТФ). Таким чином, вітаміни - учасники процесів катаболізму, енергоутворення також пов'язані з анаболічними процесами біосинтезу білка, забезпечуючи їх енергією.
Отже, ми змогли переконатися, що вітаміни життєво необхідні для людини. Здавалося б, легко вирішити проблему забезпечення ними населення, адже промисловий випуск різноманітних вітамінних препаратів здійснюється у всіх розвинених країнах світу. Але й зараз у світі є регіони, де хворіють на бері-бері, на пелагру, спорадично зустрічаються, за даними Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), випадки цинги, інші прояви глибокої вітамінної недостатності. У нашій країні здебільшого ліквідовані авітамінози, проте часто зустрічаються прояви вітамінної недостатності.