Окись углерода как ингибитор фермента

Применение ингибиторов не ограничивается блокированием метаболических процессов с целью обнаружения соответствующих ферментов. Вполне возможно, что использование ингибиторов поможет понять, каков тот механизм, благодаря которому ферменты функционируют в клетке как единая система. Так, например, с помощью таких ингибиторов, как цианиды, окись углерода и наркотики, удалось выявить порядок расположения цитохромов в митохондриальной системе переноса электронов. Спектрофотометрические измерения в присутствии ингибитора позволили с помощью правила перекреста Чанса и Уильямса [13] установить, на каком участке дыхательной цепи митохондрий локализовано его действие. Правило это заключается в следующем. Если к системе окислительно-восстановительных переносчиков электронов, находящихся в стационарном состоянии, добавить какой-либо ингибитор, то переносчики, расположенные на восстановленной стороне от места действия ингибитора, станут еще более восстановленными, а переносчики, расположенные на более окисленной стороне, станут еще более окисленными. Олигомяцин, 2,4-динитрофенол и дикумарин относятся к агентам, блокирующим использование свободной энергии, освобождающейся в дыхательной цепи, для синтеза АТФ. Применение ингибиторов для выяснения основных этапов переноса энергии подробно обсуждается в статье Д. Гриффитса [14]. [c.16]

Назовем некоторые группы ингибирующих веществ, имеющих широкое значение. В действии многих ферментов важную роль играют атомы тяжелых металлов эти ферменты, естественно, будут инактивировать вещества, действующие на тяжелые металлы, например H N, H2S, азид или окись углерода. Они подавляют, например, дыхание тканей, так как в цитохромоксидазной системе катализ происходит с участием атомов железа и меди. Активность множества ферментов связана с наличием в них сульфгидрильных групп, и поэтому реактивы, влияющие на эти группы, будут характерными ингибиторами. Такие вещества могут алкилировать тиоловые группы, превращать их в меркаптиды или окислять в, дисульфидные. Таковы, соответственно, галоидопроизводные уксусной кислоты, органические соединения ртути, мышьяка или вещества типа окисленного глутатиона (дисульфиды). Некоторые ферменты могут угнетаться очень небольшими количествами солей тяжелых металлов — серебра, меди, ртути, свинца. Предполагают, что атомы металлов соединяются с тио-ловыми или карбоксильными группами. Высокоспецифичными ингибиторами ряда ферментов являются вещества такого типа, как [c.64]

Окись углерода, которая оказывает ингибирующее действие на самые разнообразные ферменты, конкурирует с N2, являясь ингибитором фиксации азота растворимой ферментной системой из lostridium pasteurianum. При рсо, равном всего 0,0002 атм, фиксация азота растениями клевера в воздухе подавляется на 45—65%, а при Рсо, равном 0,004 атм, фиксация азота азотобактером в воздухе подавляется примерно на 45%. У бобовых растений тормозящий эффект СО может быть обусловлен связыванием гемоглобина клубеньков. Однако окись углерода ингибирует также системы, в которых гемоглобин не был обнаружен. [c.595]

Особенно активен как ингибитор цианид, который подавляет многие ферменты и действует на них в очень малой концентрации. Например, цитохромоксидаза на 80% подавляется цианидом в концентрации 10 моля, цитохромпероксидаза — на 50% в концентрации 10 моля. Каталаза подавляется на 50% в концентрации 5-10 , пероксидаза — в концентрации 10 . Действие цианида проявляется по-разному он соединяется с металлом и инактивирует активную группу фермента соединяется с карбонильной группой в ферменте, в кофакторе или в субстрате как восстанавливающий агент может разрывать дисульфид-ные связи, обусловливающие активность фермента. Окись углерода подавляет активность только тех ферментов, которые активируются железом или медью, поэтому она ингибирует меньшее количество ферментов, чем цианид. [c.17]

Исходя из известной в то время способности моноокиси углерода давать комплексы с железом и другими металлами, а также с содержащим железо гемоглобином, Варбург провел многочисленные опыты с дрожжами, в которых убедительно показал, что подавление дыхания дрожжей моноокисью углерода (СО) происходит только в темноте. На свету же действие этого ингибитора снимается и дыхание полностью восстанавливается. Исходя из того, что окись углерода легко соединяется с гемином гемоглобина, причем образующееся соединение разлагается под действием света, Варбург считал, что и в опытах с дрожжами в соединение с СО вступает геминовая группировка дыхательного фермента. [c.226]

Примером необратимого ингибирования являются фосфоорга-нические соединения, используемые в качестве пестицидов или боевых отравляющих веществ (зарин, зоман, УХ). Фосфорелируя активный центр ацетилхолинэстеразы, соединения этого класса образуют прочные химические инертные соединения, блокируя центральную нервную систему животного, человека или насекомого. Классическим примером обратимого ингибитора является цианид-ион или окись углерода, взаимодействующие с гем-содер-жащими ферментами или переносчиками кислорода. Образуя комплексы с гем-белками, эти соединения обратимо выводят их из биохимических процессов. [c.197]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология