Реакции, в которых органический субстрат и окисляется, и восстанавливается

В живых организмах протекают различные химические реакции среди которых следует вьщелить окислительно-восстанови-тельные, продуктами этих реакций являются свободные радикалы. Для защиты от разрушительного действия свободных радикалов организмы используют компоненты антиоксидантной защиты в составе которых пероксидаза. Фермент способен катализировать оксидазные, оксигеназные и пероксидазные реакции. Сложное строение пероксидазы полипептидная цепь, гемин, кальций и поверхностные моносахариды, последние защищают апобелок от разрушительного действия свободных радикалов. При этом моносахариды располагаются вдалеке от активного центра и не влияют на каталитические свойства пероксидазы, но способны ориентировать фермент в мембранных структурах клетки и ее органелл. Как представитель гемсодержащих белков, пероксидаза способна катализировать реакции с участием перекиси водорода, восстанавливая последнюю до воды и при этом окисляя различные неорганические и органические соединения. Продуктами ферментативной реакции могут быть свободные радикалы или фермент-субстратный радикальный комплекс, эффективно окисляющий даже медленно окисляемые в индивидуальных реакциях субстраты. Для выполнения разнообразных каталитических функций на поверхности холофермента располагается протяженная субстратсвязывающая площадка, представленная двумя участками, где могут связываться субстраты гидрофобной и гидрофильной природы. Причем в месте локализации гидрофобных субстратов проявляется карбоксильная группа, модификация которой замедляет протекание каталитического процесса. рК этой группы может колебаться в пределах 4,5—5,5. [c.208]

Для многих ферментов, катализирующих окислительно-вос-становительные реакции, расшифрована химическая природа их простетических групп. Известно, что некоторые из них содержат в качестве простетической группы металл, который может находиться в различных валентных состояниях, другие — органические молекулы, обладающие способностью переходить из окисленной формы в восстановленную и обратно. Поэтому некоторые авторы считают, что простетическая группа оксидо-редуктаз, поперемешю окисляясь и восстанавливаясь, переносит этим путем электроны с одного субстрата на другой. Это может быть схематически представлено следующими реакциями [c.295]

За некоторыми исключениями, рассмотренными вьнпе, большинство органических соединений восстанавливается и окисляется необратимо. Эти реакции включают не только перепое электронов, но также образование и расщепление ковалентных связей. В рассмотренных выше случаях реакции являлись обратимыми потому, что связи О — Н и N — И образуются и расщепляются (па ионы) достаточно быстро для того, чтобы на поверхности электрода поддерживалось равновесие. Чтобы осуществить разрыв некоторых других типов связей со скоростью, сравнимой со скоростью диффузии субстрата к электроду, потенциал электрода должен быть намного более отрицательным (для анодного процесса положительным), чем стандартный потищиал. Такое перенапряжение повышает активность электрона до уровня, при котором он будет иметь достаточную силу , чтобы расщепить связь. Конечно, если необратимость является следствием необратимого процесса образования некоторой связи, следующего за переносом электронов, и если возможность образования связи исключить подбором подходящего растворителя, стадия собственного переноса электрона может стать обратимой и доступной для дальнейшего изучения. [c.127]

В большом числе реакций, катализируемых ионами переходных металлов, катализ осуществляется за счет непрерывных переходов катализатора из одной степени окисления в другую и обратно. Такой механизм каталитического действия очень характерен для реакций окисления органических субстратов, катализируемых медью, железом, ванадием, осмием, рением, серебром, золотом и другими переходными элементами [28]. Обычно реакции этого типа протекают следующим образом субстрат окисляется катализатором, находящимся в исходной окисленной форме, который при этом восстанавливается. Регенерирование катализатора, т. е. возвращение его в исходную окисленную форму, происходит под действием окислителя, введенного в систему, или под действием кислорода воздуха. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология