Флавопротеиды восстановительные потенциалы

Общая схема последовательности расположения переносчиков водорода и электронов в дыхательной цепи считается установленной [42] и подтверждается на основании изучения окислительно-восстановительных потенциалов дыхательных переносчиков, определения степени их восстановленности в различных состояниях и скорости окисления путем исследования действия ингибиторов дыхания. Она предсказывается также на основе термодинамических данных, показывающих возможность спонтанного переноса электронов через такую цепь. Известно, что чем ниже окислительно-восстановительный потенциал переносчика электронов и водорода, тем в большей степени он является восстановителем и тем ближе расположен к окисляемому субстрату. Чем выше потенциал системы, тем сильнее выражены ее окислительные свойства. Соединение может отдавать свой водород или свои электроны только такому соединению, которое обладает более высоким окислительно-восстановительным потенциалом. Непосредственное окисление субстрата осуществляет фермент, у которого переносчик водорода имеет значение окислительно-восстановительного потенциала, близкое к субстрату. Эти сооб-ран ния определяют порядок ферментов и коферментов в дыхательной цепи. Благодаря этому переход водорода от субстрата к кислороду окружающей среды идет по следующей цепи НАД-содержащая дегидрогеназа, ФАД-или ФМН-содержащий флавопротеид, убихинон. Восстановленный убихинон освобождает 2Н" +2е . Два электрона восстанавливают 2Ре " цитохрома в 2Ре + и передаются далее вдоль ц пи цитохромов. 2Н , с одной стороны, восстанавливают ЛОа до НгО, с другой — окисляют последний цитохром цепи. Таким образом, перенос двух восстановительных эквивалентов от редокс-пары пиридин-нуклеотидов по градиенту электрохимического потенциала [c.53]

Отсутствие у пурпурных бактерий светозависимого восстановления НАД+ или ферредоксина связано с тем, что электроны, образующиеся в результате фотохимической реакции, акцептируются на железо-хи-ноновом комплексе, окислительно-восстановительный потенциал которого 200 мВ) недостаточно отрицателен для непосредственного восстановления НАД+ или ферредоксина (см. табл. 13). В этой группе фотосинтезирующих прокариот восстановитель образуется в результате темнового переноса электронов от экзогенных доноров (НгЗ, тиосульфат, органические соединения) против электрохимического градиента, так называемого обратного переноса электронов (рис. 80, Л). Последний осуществляется с участием электронтранспортной цепи, в состав которой входят флавопротеиды и цитохромы типа Ь, за счет энергии, генерируемой в процессе циклического электронного транспорта. [c.241]

Природа весьма остроумно решила эту проблему ценой дополнительных энергетических затрат в тех случаях, когда место включения электронов с окисляемого субстрата находится ниже энергетического уровня, на котором образуется НАД-Нг, работает система обратного переноса электронов, т. е. работает лифт , поднимающий электроны по дыхательной цепочке в сторону более отрицательного потенциала, необходимого для восстановления молекул НАД ". Процесс обратного транспорта электронов требует энергии, и часть молекул АТФ, получаемых за счет окислительного фосфорилирования на конечном этапе дыхательной цепи, тратится для образования восстановителя, Окисление соединений с положительным окислительно-восстановительным потенциалом происходит, таким образом, без участия флавопротеидов и хинонов. Эти переносчики функционируют только в процессе обратного переноса электронов. Следовательно, у таких прокариот дыхательная цепь работает в двух направлениях осуществляет транспорт электронов для получения энергии в соответствии с термодинамическим потенциалом и перенос электронов против термодинамического потенциала, идущий с затратой энергии для того, чтобы синтезировать восстановитель (рис. 107). [c.330]

Различия в относительной прочности связывания окисленной и восстановленной форм флавиновых коферментов с белком оказывают отчетливо выраженное сильное влияние на восстановительный потенциал. Если окисленная форма связывается слабо, а восстановленная — сильно, то по сравнению со свободным коферментом связанный флавин будет больше стремиться к переходу в восстановленную форму. В результате восстановительный потенциал Е° будет менее отрицательным, чем для свободной пары флавин/дигидрофлавин. И наоборот, если окисленная форма флавина связывается белком более прочно, чем восстановленная форма, величина будет более отрицательной и флавопротеид будет менее сильным окислителем, чем свободный рибофлавин. Фактически величины Е° (рН7) флавопротеидов охватывают необычайно широкую зону — от—0,49 до -Ь0,19 В. [c.256]

У бактериохлорофилла Pggo меньший окислительный потенциал (E = + 0,2 в) по сравнению с Pggo (реакционным центром в системе циклического электронного транспорта). В соответствии с этим Z имеет больший восстановительный потенциал (E = — 0,6 в), по сравнению с Z. Последнее разрешает участие в электронтранспортной цепи ферредоксина (EO = = —0,43 в). От ферредоксина электроны с помощью растворимой ферредоксин-НАД-редуктазы (представляющей собой флавопротеид) переносятся на НАД с образованием восстановленной формы (НАДНа), которая и используется в дальнейшем в процессах клеточного метаболизма (фиг. 78). [c.164]

Рис. 12.14 помогает понять взаимосвязь между компонентами электронпереносящей цепи с точки зрения их окислительно-восстановительных потенциалов. Комплексы I—III осуществляют электрический контакт с соответствующими окислителькмми комплексами через центр негеминового железа (FeS). Это также справедливо для других флавопротеидов, которые имеют доступ к электронпереносящей цепи. Окислительно-восстановительные потенциа- [c.432]

Свободный рибофлавин обладает сильной флуоресценцией с максимумом -бОО нм. FMN флуоресцирует с такой же интенсивностью, тогда как флуоресценция FAD составляет лишь 10% таковой для рибофлавина это, возможно, объясняется внутренним поглощением, обусловленным адениновой частью молекулы FAD, хотя с такой точкой зрения не согласуются данные о том, что в растворе две кольцевые системы молекулы FAD расположены ортогонально относительно друг друга. В общем случае флавиновые компоненты флавопротеидов также обнаруживают очень слабую флуоресценцию. Исключением является дигидролипоилдегидроге-наза, флуоресценция которой почти равна флуоресценции свободного FMN, что служит указанием на разворачивание дпнуклеотид-ной структуры. Е о для флавопротеидов варьирует в широких пределах, причем на окислительно-восстановительный потенциал заметно влияет способ связывания кофермента с апобелком. [c.475]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология