Курс органической химии - Каррер П.
Скачать (прямая ссылка):
Вскоре было обнаружено, что в присутствии внутреннего фактора это новое вещество в суточных дозах 1—3 f излечивает перни-циозную анемию и что оно в значительных количествах содержится во многих микроорганизмах, например в различных видах Streptomy-ces, в Escherichia coli, в бактериях кишечника и рубца и особенно в бактериях гнилостного ила, который поэтому представляет собой хороший источник для получения витамина В[2. В промышленном масштабе витамин В)2 получают в настоящее время главным образом из Streptomyces griseus как побочный продукт в производстве стрептомицина.
Витамин В12 представляет собой очень устойчивое вещество. Окислением при помощи KMnOi Фолкерс с сотрудниками установил наличие в нем группы CN, координационно связанной с атомом кобальта. В результате кислотного гидролиза были получены 5,6-димстилбенз-имидазол, 1-а-?>-рибофуранозидо-5,6-диметилбеизимидазол (и его фосфорнокислый эфир), 0-1-аминопропанол-2, а также 5—6 молекул NH.-j. Выяснение структуры витамина В]2 было осуществлено Кроуфут-Ходжкин с помощью рентгенограмм как самого витамина В,2, так и образующейся при его гидролизе гексакарбоновой кислоты С4бН3801з^СоС1 • 2Н20, впервые выделенной Тоддом. Строение витамина В12, установленное Ходжкин, выражается формулой I; * для «гексакарбоновой кислоты» предложена формула 11 (стр. 907)!
Положение двойных связей в молекуле витамина В^ нельзя еще считать окончательно установленным. С другой стороны, с формулой I хорошо согласуется строение различных низкомолекулярных продуктов окислительного расщепления витамина В12, из которых в первую очередь следует отметить производное сукцинпмида III (полученное при окислении хромовой кислотой; Фолкерс и сотрудники), а также образование янтарной, метилянтарной, диметилмалоновой
и cU-a-Днметил-З-карбоксиадипиновой (IV) кислот при окислении витамина KMnOj (Шмнд и Каррср):
(СН3), С__СНСН,СН..СООН (СН3). с-снсн,,сн,соон
II 11
0(~ с0 соон соон
\ /
к H
Ш 'V
90$
Гл. 56. Сесквитерпены. Политерпены. Стероиды. Витамины
Помимо собственно витамина Вц., в последние годы было открыто большое число сходных с ним соединении, отличающихся либо тем, что они содержат вместо координационно евизаппого_ остатка^ СГ\] другие атомы или группы атомов (например, ОН , БСЫ , СІ , Вг , N02 , ОСХ и т. д.), либо тем, что остаток 5,6-днмстилбензимидазола заменен в них остатками других циклических или гетероциклических азотистых соединении (иных производных бензпмидазола, производных диамино-бензола, пуринов, флавинов п т. д.). Все эти соединения называют к о б а л а ми н а м п. Витамин В!2 является 5, 6-димстилбензимидазол-циапкобаламином. Некоторые из кобаламинов биологически активны, другие неактивны. Замену СЫ иными анионами можно осуществить химическим путем, тогда как введение различных азотсодержащих остатков (вместо 5,6-диметилбензимпдазольиого) проводят биологическим способом — путем подкормки соответствующими веществами бактерии, вырабатывающих витамин В із.
На людях витамин Ві2 эффективен только в соединении с внутренним фактором, содержащимся в желудочном соке и, по-видимому, представляющим мукополипептид. Лишь в виде такого соединения витамин В12 способен всасываться слизистыми оболочками кишечника. Предполагают, что витамин В)2 принимает участие в пурнновом обмене.
Ферменты
Ферменты, или энзимы (оба названия в настоящее время являются синонимами), уже не раз упоминались в этой книге (см., например, спиртовое брожение). Ферментами называют вырабатываемые живой клеткой органические катализаторы, которые делают возможными или ускоряют химические процессы в организме; они образуют промежуточные продукты присоединения с субстратом, который подвергается изменению, а после окончания реакции вновь высвобождаются.
Роль ферментов не ограничивается только тем, что они ускоряют процессы, протекающие спонтанно. Наоборот, значение их заключается как раз в том, что они обладают способностью вызывать и такие реакции, которые не идут самопроизвольно. Действие ферментов высоко избирательно. Каждый фермент способен атаковать только совершенно определенную химическую связь и индифферентен по отношению к другим. В этом отношении активирующая способность ферментов принципиально отличается от того ускорения химических процессов, которое достигается повышением температуры.
Ферменты представляют собой высокомолекулярные вещества. В 1926 г. Самперу впервые удалось получить один из ферментов, а именно уреазу, в чистом кристаллическом состоянии. С тех пор и многие другие энзимы были получены в кристаллическом виде. Все они являются протеинами или, по меньшей мере, содержат белковую компоненту. Поэтому весьма вероятно, что все ферменты принадлежат к группе белков.
Некоторые энзимы построены только из аминокислот и, следовательно, представляют собой простые белки. Другие энзимы наряду с высокомолекулярной белковой компонентой содержат также низкомолекулярную «активную группу». В этих случаях ферментативное действие оказывает только соединение в целом; ни активная группа, ни белковая компонента в отдельности ферментативными свойствами не обладают. Низкомолекулярную компоненту ферментов, которую Виль-
