Внаслідок недостатності вітаміну В1 порушується окисне декарбоксилювання α-кетоглутарової кислоти. Синтез якого з наведених коферментів порушується при цьому?

Чому це правильна відповідь

Окисне декарбоксилювання α-кетоглутарової кислоти є однією з ключових реакцій циклу Кребса, яка каталізується мультиферментним комплексом α-кетоглутаратдегідрогенази. Цей комплекс структурно й функціонально подібний до піруватдегідрогеназного комплексу і критично залежить від декількох коферментів, серед яких центральне місце займає тіамінпірофосфат (ТПФ). ТПФ утворюється в організмі з вітаміну В1, і саме він забезпечує первинне зв’язування та декарбоксилювання α-кетокислот, формуючи нестабільний тіаміновий карбаніон, що атакує карбонільну групу субстрату. У механізмі реакції саме ТПФ відповідає за перший етап — утворення гідроксіетилового залишку після відщеплення CO₂. Далі цей залишок передається на ліпоєвий кофермент у складі того ж комплексу, але без ТПФ початкове декарбоксилювання не відбудеться. Таким чином, дефіцит вітаміну В1 паралізує весь ферментний комплекс, оскільки втрачається критична «вхідна» ланка реакції. Порушення роботи α-кетоглутаратдегідрогенази блокує цикл Кребса, різко зменшуючи утворення НАДН і ФАДН₂, що є головними джерелами електронів для дихального ланцюга. Це веде до зниження синтезу АТФ і викликає енергетичний дефіцит, особливо у тканинах із високою потребою в енергії — нервовій системі та міокарді. Саме тому дефіцит В1 клінічно проявляється неврологічними порушеннями, енцефалопатією Верніке, периферичною нейропатією (бері-бері) і кардіоміопатією. Крім того, блокада окисного декарбоксилювання спричиняє накопичення α-кетокислот і зростання анаеробного гліколізу з надлишковим утворенням лактату, що викликає метаболічний ацидоз. На біохімічному рівні це підтверджує, що ТПФ є незамінним коферментом для декарбоксилування α-кетоглутарової та піровиноградної кислот. Тому правильна відповідь — тіамінпірофосфат. Тільки цей кофермент безпосередньо залежить від вітаміну В1 і є обов’язковим для стартового етапу окисного декарбоксилювання α-кетокислот.