ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кофакторы оксидоредуктаз из "Химия биологически активных природных соединений" Главный путь биологического окисления (дыхательная цепь) включает ряд следующих одна за другой окислительно-восстановительных реакций, сопряженных с фосфорилированием аденозиндифосфата (окислительное фосфорилирование). Основными компонентами дыхательной цепи являются высокомолекулярные белки, содержащие в качестве коферментов и простетических групп вещества нуклеотидной и порфириновой природы — никотинамидные ферменты, флавопротеиды и цитохромы. Наиболее важной особенностью кофакторов этих ферментов является их снособность восстанавливаться, принимая на себя протоны субстратов, и существовать в восстановленной форме (таковы, например, никотинамиднуклеотидные коферменты и флавиннуклеотиды), либо передавать электроны от одного кофактора к другому за счет разности потенциалов (цитохромный участок дыхательной цепи). Кроме того, как показали исследования последних лет, в дыхательной цени могут принимать участие дополнительные промежуточные переносчики электронов, например хиноны (убихиноны, витамины Е и К) или производные аскорбиновой кислоты (витамин С). [c.250] Компоненты дыхательной цепи сосредоточены в митохондриях клеток. Эти переносчики протонов и электронов прочно связаны со структурой митохондрий и объединены в одну систему, что облегчает их взаимодействие. [c.250] Никотинамиднуклеотидные коферменты являются кофакторами многих оксидоредуктаз, участвующих в переносе водорода и электронов. Каждый из этих ферментов специфичен но отношению к определенному субстрату или определенной группе субстратов. Субстратную специфичность определяет апофермент. Субстратами оксидоредуктаз, кофакторами которых служат НАД п НАДФ, обычно являются первичные и вторичные спирты, амины и альдегиды. [c.252] Кофермент в этом процессе восстанавливается Р-оксимасляной кисло-то11 и окисляется ацетальдегидом. В результате р-оксимасляная кислота окисляется до ацетоуксусной кислоты, а ацетальдегид восстанавливается до этанола. [c.252] Аналогичные окислительно-восстановительные реакции, протекающие с промежуточным участием кофермента, имеют большое значение в метаболических превращениях. [c.252] В редких случаях наблюдается присоединение атома водорода к Св-атому. [c.253] При восстановлении НАД+ и НАДФ+ химическими реагентами (например, гидросульфитом) образуется смесь стереоизомеров. [c.253] Восстановленные формы никотинамиднуклеотидных коферментов не окисляются молекулярным кислородом, но могут быть окислены многими оксидоредуктазами анаэробного брожения, флавопротеидами, а также глутатионом и цистином нри участии ферментов либо неферментативным путем (феррицианидами и другими окислителями). [c.253] Восстановленные формы рассматриваемых коферментов, не подвергаясь окислению, участвуют в реакциях гидроксилирования ароматических и стероидных колец. Механизм этих реакций неизвестен. [c.253] Рассматриваемые кофакторы не относятся, строго говоря, к классу нуклеотидов. Связь между ядром изоаллоксазина и пентозой не гликозидная, поскольку ФАД и ФМН содержат остаток рибита. [c.256] В отличие от никотинамиднуклеотидных коферментов флавиннуклеотиды обычно прочно связаны с апоферментом и на протяжении всего каталитического процесса остаются присоединенными к белковой части фермента. [c.256] В настояш ее время известен ряд флавопротеидов дыхательной цени (лактатоксидаза, оксалатоксидаза, глюкозооксидаза, оксидазы D- и L-аминокислот и др.), субстратами которых служат восстановленные формы никотинамидных коферментов. Кроме того, имеются флавопротеиды, осуществляющие перенос водорода непосредственно с субстратов (например, со спиртов, аминов, альдегидов, аминокислот) на кислород с образованием перекиси водорода. [c.256] Некоторые оксидоредуктазы, простетическими группами которых являются флавиннуклеотиды, могут отщеплять водород от ряда субстратов, но не способны переносить его на кислород промен уточными переносчиками в этом случае являются цитохромы. Такие ферменты катализируют превращение спиртов в кетоны, дегидрирование насыщенных — Hg—СН 2-связей в различных соединениях (в частности, в ацильных производных кофермента А) до этиленовых связей и другие реакции. [c.256] Вернуться к основной статье