Убихинон синтез

Последовательность PQ— цитохром 6559 цитохром /, по-видимому, весьма близка к последовательности переносчиков в митохондриях [106] убихинон цитохром цитохром С , которая содержит участок сопряжения II с синтезом АТР (рис. 10-11). Как указано на рис. 13-18, с синтезом АТР, по-видимому, сопряжен н соответствующий участок цепи переноса электронов в хлоропластах. [c.49]

Синтез убихинонов, пластохинонов, токоферолов [c.142]

Убихиноны - не единственные представители хинонов среди природных соединений. Можно даже сказать, что хиноидный фрагмент часто встречается в природных структурах. Этот факт особенно примечателен на фоне не столь широкого применения хинонов в органическом синтезе. Некоторые из природных хинонов приведены ниже. [c.204]

Не все субстраты передают электроны и протоны на НАД, некоторые окисляются ФАД-зависимыми дегидрогеназами, которые переносят протоны и электроны сразу на убихинон, минуя первый комплекс. В этом случае Р/О = 2. В действительности коэффициент фосфорилирования всегда меньше теоретической величины, потому что часть энергии, высвобождающейся при транспорте электронов, расходуется не на синтез, а на перенос веществ через митохондриальную мембрану. [c.176]

Микробиологическим путем получают рибофлавин, эргостерин, убихиноны, витамин В г, К, а также используют микробные ферментативные системы для биотрансформации ряда предшественников в целевой продукт, например, сорбита в сорбозу при производстве аскорбиновой кислоты (витамин С), что является экономически более выгодно, чем химический синтез. [c.253]

В последние годы в Витаминном институте выполнен ряд работ по синтезу многочисленных изопреноидных углеводородов, составляющих боковую цень витаминов группы Кг и убихинонов (Г. И. Самохвалов, [c.567]

Методы синтеза убихинонов, а также витаминов групп Е и К см. [c.262]

Так как синтез молекулы АТФ связан с переносом 2 протонов через локализованную в мембране АТФазу, а при окислении НАД (Ф) Ы2 молекулярным кислородом, т. е. поступлении 2 электродов на Vi>02 выделяются 6Н+, следовательно, максимальный выход АТФ в этом процессе составляет 3 молекулы. Для количественной оценки эффективности фосфорилирования при переносе электронов используют отношение Р/0, означающее количество потребленных молекул неорганического фосфата, приходящихся на 1 поглощенный атом кислорода. Действительно, на препаратах изолированных митохондрий было показано, что при переносе водорода от изолимонной или яблочной кислот на ИАД+, а затем на молекулярный кислород отношение Р/0 равно 3. При окислении янтарной кислоты, водород которой переносится на сукцинатдегидрогеназу и далее на убихинон, возможны только 2 фосфорилирования, так как при этом выпадает участок [c.327]

Открыты убихиноны около 14 лет назад независимо друг от друга английскими, американскими и швейцарскими исследователями. Строение выделенных первоначально пяти высших представителей этой группы природных соединений (1,п = 6—10) подтверждено методом ядерно-магнит-ного резонанса, окислительным расщеплением и встречным синтезом [2—6]. [c.118]

Химический синтез убихинонов включает синтез поли-изопреноидной цепи, синтез ядра и их конденсацию [25]. [c.120]

Был высказан ряд гипотетических химических предположений, объясняющих участие убихинонов, так же как и близких ему по строению витаминов К и пластохинонов, в синтезе активного фосфата в виде фосфорных эфиров хинола или хроманола [65—68]. [c.128]

Вопрос о фосфорилированном производном убихинона и его роли в синтезе А1Ф продолжает оставаться предметом исследований и дискуссий. [c.130]

Каждая молекула НАД Н независимо от своего происхождения поступает на третью стадию метаболического процесса-окончательный цикл окисления, или дыхательную цепь,-и образует три молекулы АТФ. Каждая молекула ФАД Hj принимает участие в промежуточной части этой стадии и образует только две молекулы АТФ. Дыхательная цепь включает ряд флавинсодержащих белков (флавопротеидов) и цитохромов (рис. 20-23), с которыми взаимодействуют атомы водорода и электроны, образуемые из НАД Н и ФАД Н2, до тех пор пока они в конце концов не восстанавливают О2 в Н2О. Компоненты дыхательной цепи показаны на рис. 21-24. При повторном окислении НАД Н два атома водорода используются для восстановления флавопротеида, а выделяемая свободная энергия используется для синтеза молекулы АТФ из АДФ и фосфата. Флаво-протеид снова окисляется, восстанавливая небольшую органическую молекулу хинона, известного под названием убихинона, или кофермента Q. С этого момента судьбы электронов и протонов восстановительных атомов водорода расходятся. Электроны используются для восстановления атома железа в цитохроме Ь из состояния Fe в состояние Fe а протоны переходят в раствор. Цитохром Ь восстанавливается в цитохром с,. [c.330]

Одним из компонентов дыхательной цепи митохондрий является коэнзим Q, или убихинон. Это соединение способно к редокс-превраще-ниям и присутствует в митохондриях в количествах, более чем на порядок превышающих содержание ферментов дыхательной цепи. Коэнзим Q акцептирует электроны от дегидрогеназ, локализованных во внутренней мембране митохондрий (сукцинат- и НАДН-дегидроге-назы), и передает их комплексу III (с. 415). Согласно хемиосмоти-ческой гипотезе Митчела, в процессе редокс-превращений коэнзим Q осуществляет векторный перенос протонов через мембрану в так называемом Q-цикле . Реакция переноса электронов и протонов с участием коэнзима Q в комплексе III сопровождается высвобождением энергии, достаточной для синтеза одной молекулы АТФ. [c.421]

Для зеленых растений конечное звено цепи переноса электронов четко установлено, чего нельзя сказать о бактериях. В этом случае выявить фотохимический синтез восстановленных промежуточных соединений со значением потенциала, близким к потенциалу ферредоксина, не удалось. Полагают, что акцептором электронов является хинон (вероятнее всего, убихинон) [102]. Поскольку Е° хинона близко к нулю, для восстановления NADP+ необходимо использовать обращенный поток электронов , приводимый в действие с помощью АТР. Обращение потока могло бы иметь место за счет окисления половины фотовосстановленного хинона в цепи переноса электронов окисленным Хл+ реакционных центров, которое сопряжено с синтезом АТР (циклическое фотофосфорилирование). [c.48]

Существует мнение, что перенос протонов через мембраны тилакоидов сопряжен с циклическим окислением и восстановлением пластохинонов (аналогично тому, как это происходит с убихиноном в митохондриях) и что фотосистема II локализована внутри тилакоидов. В таком случае после расщепления молекулы воды два протона (по одному на электрон) останутся внутри тилакоида, а электроны будут выведены под действием света через двойной липндный слой к акцептору Q, расположенному снаружи. Аналогичным образом можно предположить,, что хлорофилл в фотосистеме II локализован с внутренней стороны двойного слоя, а акцептор Z — снаружи (рис. 13-18). Поскольку в ходе происходящего с наружной стороны восстановления NAD+ в NADH высвобождается протон, в сумме происходит перекачивание полутора про гонов на каждый электрон, проходящий через 2-систему [107, 109]. Согласно химио-оомотической гипотезе (гл. 10, разд. Д,9, в), источником свободной энергии, необходимой для синтеза АТР, является именно Перенос протонов, приводящий к появлению градиента pH и мембранного потенциала. [c.50]

Каковы же функции этих интересных хинонов и хромаяолов По имеющимся на сегодня представлениям, убихиноны являются компонентами цепи переноса электронов, растворимыми в липидах митохондриальных мембран. Подразумевается, что пластохиноны выполняют аналогичную функцию в системах переноса электронов, находящихся в мембранах хлоропластов. С другой стороны, функции витаминов Е и К пока определенно не известны. Имеются данные, что в некоторых микобактериях витамин К входит в цепь переноса электронов и функционирует точно так же, как убихиноны у млекопитающих. Некоторые бактерии содержат как менахиноны, так и убихиноны. Однако у высших организмов единственная известная в настоящее время функции витамина К связана с синтезом белков, необходимых для свертывания крови (дополнение 10-Г). [c.385]

Синтез убихинона-10 и его аналогов включает конденсацию 2,3-диметокси-5-метилгидрохинона (30) с полностью транс-ал-лильным спиртом (31) или альтернативно с полностью транс-тре-тичным спиртом (32) 38]. Продуктом реакции конденсации является производное гидрохинона, легко окисляемое до соответствующего хинона схема (26) . [c.597]

Пластохиноны содержатся в хлоропластах листа и связаны с процессами фотосинтеза. 2,3-Диметил-б-тетрапренил-1,4-бензохинон, пластохинон-4 (л =4), имеет такую же боковую цепь, что и менахинон-4 (витамин К2(20))- Доказано строение и осуществлен синтез натурального 2,3-диметил-6-нонапренил-1,4-бензохинона, пластохинона-9 п = 9) (571, имеющего ту же соланезиль-ную боковую цепь, что и менахинон-9 (витамин К2(45>) выделен и идентифицирован пластохинон-10 [58—60 ] с частично насыщенной изопреноидной боковой цепью, аналогичной убихинону-10. [c.233]

Хорошо изучены пути синтеза убихинона из тирозина в животньгх клетках. Из тирозина в результате ряда превращений получают следующие соединения [c.106]

Рис. 17-4. Направление потока электронов и энергетические соотношения в дыхательной цепи митохондрий. E-FMN означает NADH-де-гидрогеназу Q-убихинон Ь, с,, с, и а-ци-ккал гохромы. Обратите внимание, что в дыхательной цепи имеется три участка (красные стрелки), в которых перенос электронов сопровождается относительно большим снижением свободной энергии. Эти этапы поставляют свободную энергию для синтеза АТР. Значения Е о для переносчиков электронов приведены в табл. 17-1.

От всех NAD-зависимых реакций дегидрирования восстановительные эквиваленты переходят к митохондриальной NADH-дегидрогеназе, содержащей в качестве простетической группы FMN. Затем через ряд железо-серных центров они передаются на убихинон, который передает электроны цитохрому Ъ. Далее электроны переходят последовательно на цитохромы j и с, а затем на цитохром аа , (цитохромоксидазу), которая содержит медь. Цитохромоксидаза передает электроны на О2. Для того чтобы полностью восстановить Oj с образованием двух молекул HjO, требуются четыре электрона и четыре иона Н. Перенос электронов блокируется в определенных точках ротеноном, антимицином А и цианидом. Процесс переноса электронов сопровождается значительным снижением свободной энергии. В трех участках дыхательной цепи происходит запасание энергии в результате синтеза АТР из ADP и Р . Окислительное фосфорилирование и перенос электронов можно разобщить, воспользовавшись для этого разобщающими агентами или ионофорами, такими, как валиномицин. Для того чтобы могло происходить окислительное фосфорилирование, внутренняя митохондриальная мембрана должна сохранять свою целостность и должна быть непроницаемой для ионов Н и некоторых других ионов. Перенос электронов сопровождается выталкиванием ионов Н из митохондрий. Согласно хемиосмотической гипотезе (одной из трех гипотез, предложенных для объяснения механизма окислительного фосфорилирования), перенос электронов создает между двумя сторонами внутренней митохондриальной мембраны градиент концентрации ионов Н , при котором их концентрация снаружи выше, чем внутри. Предполагается, что именно этот градиент служит движущей силой синтеза АТР, когда ионы Н, возвращающиеся из цитозоля в матрикс, проходят через [c.545]

Установлено, что цепь дыхательных катализаторов (цепь переносчиков электронов), сосредоточенная в митохондриях, связана частью с белками (водорастворимые компоненты цепи), частью с липидами (водонерастворимые компоненты). К первым принадлежат никотинамид-аденин-динук-леотиды и вспомогательные ферменты, принимающие участие в синтезе отдельных компонентов цикла трикарбоновых кислот (стр. 280). Ко вторым относятся важнейшие переносчики электронов и протонов в кислородном конце цепи дыхательных катализаторов — металлофлавопротеиды, убихинон (коэнзим Q), цитохромы Ь, С1, с и а. [c.248]

Биохимические функции. Соединения, образующие группу витамина Р, в процессе метаболизма превращаются в фенольные кислоты, которые используются организмом для синтеза убихинона и ряда других ароматических биосоединений. Многие особенности механизмов их действия еще пока не изучены, но известно, что они обладают сосудоукрепляющим и активирующим действием, способствуют поддержанию в хорошем состоянии коллагена, выполняющего роль цемента между всеми клетками. Отмечается выраженный синергизм действия витамина Р с витамином С. [c.164]

Из других групп липидов в бактериальных мембранах широко представлены различные гликолипиды, например, моно- и диглюкозил-диглицериды (табл. 5). Стерины отсутствуют у подавляющего большинства прокариот, за исключением представителей групп микоплазм и цианобактерий. Так, в ЦПМ АскоЫрШзта содержится 10—30% холестерина, поглощаемого из внешней среды, от общего содержания мембранных липидов. В небольших количествах стерины обнаружены у ряда цианобактерий. У галофильных бактерий найден сквален — предшественник в цепи синтеза холестерина. Из других групп липидов в мембранах прокариот обнаружены каротиноиды, хиноны (менахино-ны, убихиноны и др.), углеводороды. [c.39]

Общая часть пути синтеза ароматических аминокислот включает-семь ферментативных реакций. Местом разветвления служит хориз-мовая кислота, от которой отходят ветви, ведущие к синтезу ароматических аминокислот, витаминов (аара-аминобензойная кислота, витамин К и др.) и других соединений (убихиноны). Особенности ферментов синтеза ароматических аминокислот состоят в наличии изоферментов и мультиферментных комплексов, катализирующих более чем-одну реакцию. [c.113]

Таким образом, из матрикса митохондрии при транспорте каждой пары электронов от NADH к 1/2 Oj в трех участках ЭТЦ (комплексы I, III, IV) через мембрану наружу переносятся по крайней мере шесть прогонов. Как будет показано далее, именно в этих трех участках окисли ельные процессы в ЭТЦ сопрягаются с синтезом АТР. Передача 2е" от сукцината на убихинон в комплексе И не сопровождается трансмембранным переносом протонов. Это приводит к тому, что при использовании сукцината в качестве дыхательного субстрата в ЭТЦ [c.155]

Первый синтез Ро осуществлен из ванилина задолго до открытия убихинонов [35]. В литературе известен ряд способов его получения [5, 36]. Более удобный и малостадийный путь синтеза Ро (XXXIV) предложен из 1,2-диметило-вого эфира пирогаллола (XXXIII) [37, 38] [c.123]

Синтез убихинонов (I, п=1—10) включает электрофиль-ное алкилирование 2,3-диметокси-5-метилгидрохинона (XXXV) соответствующими третичными (XXII) или первичными (XXV) гронс-изопреноидными спиртами в присутствии кислых катализаторов и последующего окисления окисью серебра или хлорным железом до хинонов [25, 38]. Аналогично протекает синтез биологических предшественников [13]. [c.123]

Известные методы синтеза хроманолов в ряду убихинонов осложняются нежелательной внутримолекулярной циклизацией изопреноидной цепи [54]. Описан синтез хрома-нола Сю под влиянием хлорного железа и аскорбиновой кислоты [55]. Однако точное повторение указанных условий для синтеза менахроманола-3 и определение характера протонов по спектру ЯМР свидетельствуют о возможной частичной циклизации изопреноидной цепи и этим методом [56]. [c.126]

У изопреноидных хинонов, так же как и у токоферолов, происходит окислительное укорочение боковой цепи до 7 углеродных атомов с образованием конечной карбоксильной группы. Метаболиты переходят в мочу в виде конъюгатов, вероятнее всего глюкуронидов, которые после гидролиза выделяются в виде у-лактона, так называемого метаболита Симона (ХЬУ). Синтез последнего для убихинонов осуществлен из левулиновой кислоты [60]. [c.127]

МОЖН0, является частью системы синтеза АТФ, но не подтверждает образование при окислении фосфорилирован-ных производных убихинона, предполагавшихся во многих химических моделях. [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология