Тетрапиррольные соединения

Рис. 1 3.1. Некоторые важные тетрапиррольные соединения.

ТЕТРАПИРРОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ФОТОСИНТЕЗ И ДЫХАНИЕ [c.285]

Этот класс соединений имеет достаточно оснований,чтобы рассматриваться рядом (но не вместе) с алкалоидами они также являются производными азотистых гетероциклов (пиррола), их биосинтез также начинается с а-1-аминокислот. Но в отличие от алкалоидов, этот класс соединений не обладает свойствами оснований в силу того, что они являются производными пиррола, который, как известно, скорее кислота (М-Н кислота), чем основание. Во-вторых, порфирины и родственные им тетрапиррольные соединения не так уж разнообразны по указанной [c.261]

При конденсации молекул пиррола через метиновый мостик могут образовываться как линейные, так и циклические тетрапиррольные соединения. Кроме того, линейные соединения такого качественного состава могут содержать и меньшее количество пир-рольных фрагментов. Поэтому, в какой [c.261]

Далее вступают в действие многочисленные ферменты, при участии, которых макроцикл 6.81 окисляется до состояния, характерное для порфина и его восстановленных форм. Уропорфириноген служит также предшественником корринового цикла. Другие ферменты участвуют в преобразовании боковых цепей уропорфириногена. В результате их деятельности образуются все циклические тетрапиррольные соединения живой природы. Из них в царстве животных исключительное место занимает гем 6.82 — комплексное соединение порфина с железом. [c.447]

Особое место так называемых ароматических тетрапиррольных соединений - порфиринов (НгП) и их аналогов - среди огромного количества биологически активных веществ обеспечивается их участием в фундаментальных процессах жизнедеятельности, таких как фотосинтез (хлорофиллы и бактериохлорофиллы), перенос молекулярного кислорода (гемы), реакции изомеризации и перенос метильных групп (корриноиды), восстановление сульфита и нитрита (сирогем), образование метана у бактерий (фактор р4зо) и ряд других, а также их биосинтезом и широким распространением в природе. Тетрапирролы с открытой цепью (билины и фикобилины) являются продуктами распада гема в животных организмах. [c.326]

С тетрапиррольными соединениями связаны две болезни желтуха и острая порфирия. При желтухе в крови постепенно-накапливаются пигменты желчи, которые получаются вследствие неправильного метаболизма гема (сопровождается пожелтением кожи). При острой порфирии цвет мочи становится глубоким красным при ее стоянии на воздухе на свету из-за превращения бесцветных соединений желчи в окрашенные. [c.285]

Тетрапиррольные соединения фотосинтез и дыхание 287 [c.287]

В этом процессе органично участвуют тетрапиррольные соединения, в частности порфирины. У высщих животных кислород вначале должен транспортироваться до системе циркуляции до места, где он требуется. Таким переносчиком кислорода служит гемоглобин. Кислород образует слабый комплекс с атомом железа гема, называемый оксигемоглобином (рис. 13.1). Когда оксигемоглобин достигает места, где концентрация кислорода низка, он легко разрушается, освобождая кислород. Некоторые другие вещества, особенно монооксид углерода и цианид-ион, образуют с гемоглобином более стабильные комплексы, чем кислород. Это препятствует образованию кислородных комилексов, и такие соединения токсичны. [c.292]

В результате выявлены значительные различия в интенсивности синтеза железопорфиринов в корнях разных групп растений и показано, что скорость образования этих соединений зависит от характера общего метаболизма и активности процессов, связанных с биосинтезом тетрапиррольных соединений. [c.233]

Успехи молекулярной биологии и генетики открывают совершенно новые возможности для получения тетрапиррольных соединений. Использование операции клонирования соответствующих генов позволяет резко увеличить количество ферментов, участвующих в метаболизме порфиринов, и уже сегодня значительно повышает эффективность искусственного синтеза витамина В12, гема и других природных тетрапирролов. Синтез проводится в контролируемых условиях путем смешения различных ферментов, необходимых для получения целевого продукта. Такого рода технологии активно разрабатываются и осваиваются учеными многих стран мира и позволяют получать кроме порфиринов многие другие биологически активные вещества. [c.228]

Особенности строения и свойств производных пиррола — различных тетрапиррольных соединений порфиринового ряда — обсуждались ранее в главе 5. [c.516]

Комплексы ванадила с лигандами псевдопорфириновой структуры, т. е. содержащие в координирующем центре четыре атома азота. Сюда относятся, в частности, хлорины, арил- и бен-зопорфирины, псевдопорфириноще лиганды в молекулах, а также нециклические тетрапиррольные соединения типа желчных пигментов. [c.305]

Основу структуры простетической группы большинства гемосодержащих белков составляет порфириновое кольцо, являющееся в свою очередь производным тетрапиррольного соединения—порфирина. Последний состоит из четырех замещенных пирролов [c.79]

В главе 5обсуждаются строение и биофункции обширной группы циклических и линейных тетрапиррольных соединений, играющих ключевую роль в процессах фотосинтеза и дыхания. [c.34]

Учитывая, что белковая часть молекулы гемоглобина (глобин) синтезируется, как и все остальные белки, далее подробно рассмотрен биосинтез его простетической группы, т.е. синтез тетрапиррольного соединения - гема (см. главу 2). [c.504]

Одним из наиболее важных химических превращений кольцевой системы порфирина является расщепление, которое приводит к тетрапиррольным соединениям с открытой цепью. Средний срок службы частицы крови около 120 дней после этого, повинуясь неизвестному триггеру, простетическая гемо-группа (12) гемоглобина или миоглобина разрущается, образуя сначала биливердин-1Ха, а затем билирубин-1Ха и другие продукты восстановления и повторного окисления, которые выделяются с экскрементами [номенклатура 1Ха введена Фишером и указывает, что порфирин типа IX — с открытой цепью, образованный путем разрыва связи у углеродного атома а (5)]. Многократно используется только атом железа. Интересно, что почти все природные пигменты желчи обладают ориентацией заместителей типа 1Ха, единственное исключение из этого правила представляет покровный пигмент гусеницы белой капустницы, который является били-вердином-1Х7. В настоящее время рассматриваются две основные теории катаболизма гема, но последние работы указывают, что это энзиматический процесс (дальнейшую дискуссию по поводу пигментов желчи см. в гл. 17.1). Общепринято, что интермедиатом [c.401]

Многие жизненно важные природные соединения содержат фрагменты из четырех связанных вместе пиррольных колец, которые иногда могут быть в восстановленной форме. Такие тетрапиррольные фрагменты встречаются в переносящих кислород белках (например, в гемоглобине), в цитохромах (белках, отвечающих за транспорт. электрона в цепи дыхания), в хлорофиллах и бактериохлорофиллах (молекулах, непосредственно участвующих в процессах фотосинтеза в растениях и фотосинтезирующих бактериях), в витамине В12 (витамине, препятствующем возникновению злокачественного малокровия), в-пигментах желчи и в некоторых токсинах морских организмов. На рис. 13.1 в качестве примеров приведены некоторые важные природные тетрапиррольные соединения, а также пример фталоцианина. Фталоцианины не являются природными тетра-пиррольными соединениями они синтезируются в большом масштабе и используются как красители. [c.285]

Наиболее важные тетрапиррольные соединения содержат четыре пиррольных остатка, связанных в макроциклическое-кольцо, и, за исключением витамина В12 и подобных ему соединений, кольца связаны только одноуглеродными мостиками. Основная кольцевая система гема и простетической группы цитохрома называется пор инож (рис. 13.2,а), а замещенные соединения известны как порфирины. Они содержат полностью сопряженную систему л -электронов, восемнадцать из которых образуют делокализованный цикл и придают молекуле ароматичность. Хлорофилл и бонеллин содержат циклическую систе- му, называемую хлорином (рис. 13.2,6), в котором одно из пир- [c.285]

Ряд адторов [30, 34, 35 и 48] исследовали флуоресценцию многих порфиринов и хлоринов. Они нашли, что все эти вещества, подобно хлорофиллу, флуоресцируют красным светом, даже если флуоресценция возбуждается фиулетовой или ультрафиолетовой радиацией. Главная полоса флуоресценции всегда лежит вблизи первой полосы поглощения в красной области независимо от того, является ли эта полоса поглощения наиболее слабой, как в спектре порфиринов, или наиболее сильной, как в спектре хлоринов и форбинов. Штерн [48] нашел, что тетрапиррольные соединения без замкнутой кольцевой системы порфина (например, желчные пигменты), так же как и соединения, в которых конъюгация в порфиновом кольце нарушена, не подчиняются этому правилу и не дают резких полос флуоресценции вообще. Поэтому наличие резких полос красной флуоресценции рассматривается им как важная и характерная особенность полностью конъюгированной системы порфинового кольца. [c.157]

Эритроциты существуют приблизительно 120 суток, а затем они разрушаются специальными клетками селезенки и печени. При окислении кольцо гема раскрывается у а-углеродного атома, пирроль-ные ядра I и П становятся концевыми. После этого отщепляются глобин и железо, причем железо вновь участвует в образовании новых молекул гема. Биливердин — тетрапиррольное соединение зеленого цвета — при восстановлении дает билирубин, окрашенный в оранжевый цвет. Функции этих так называемых желчных пигментов пока не ясны. Они собираются в желчном пузыре и из него попадают в двенадцатиперстную кишку, а затем под действием бактерий толстой кишки превращаются в уробилиноген или стерко-билиноген. Эти соединения окрашивают кал в коричневый цвет. [c.350]

Затем отщепляется углерод, но атом железа еще остается. Далее теряется железо, и кольцо размыкается, образуя зеленоголубое тетрапиррольное соединение. Оно обозначается как биливердин IX. Цифра IX указывает на происхождение его от протопор-фина IX. Биливердин восстанавливается в желтооранжевый билирубин. [c.276]

Синтез из тетрапиррольных соединений. Идеальный метод синтеза порфиринов должен исходить из Л иней-ного тетрапяррольного промежуточного соединения с доказанной структурой, причем в процессе циклизации в порфирин не должна происходить изомеризация ни исходного линейного (Соеди1нения, Н(И возникающего из него циклического продукта. Не говоря уже о большей доказательности такого метода при установлении строения порфиринов, он позволяет преодолеть огра-нич ения симметрии, неизбежные в случае одностадийного синтеза из дипиррольных соединений, и, следовательно, яоз-воляет получать порфирины, имеющие низкую степень симметрии. [c.119]

Характерной чертой тетрапиррольных соединений, используемых для синтеза порфиринов, является наличие в положениях 1 и 19 заместителей (метил, карбоксил, бром, водород), способных преВ(ращаться в моноуглеродное звено либо замещаться м0н0углер(0дным звеном, связывающим два крайних пиррольных кольца. [c.119]

Хлоробиум-хлорофилл у зеленых фотосинтезирующих бактерий и хлорофилл Ь у большинства эукариотических растений, включая все высшие растения, характеризуются фотосенсибилизирующей активностью. Они переносят поглощенную световую энергию всех частей спектра, на которых бактериохлорофилл а и хлорофилл а поглощают плохо, к этим соединениям. Подобную же роль у прокариотических растений (сине-зеленых водорослей) и некоторых из эукариотических водорослей (красных водорослей) играют фико-билины — тетрапиррольные соединения с открытыми концами. [c.91]

Порфириновое кольцо служит основой ряда более крупных молекул и само является производным более простого тетрапиррольного соединения — порфина (рис. 11.1) (Bat-tersby et al., 1980 Margulis, 1981). Эволюция этой молекулы, включает ряд промежуточных соединений одно из них, прото-порфирин, является порфирином со специфичной боковой цепью. Избирательность эволюционного процесса проявляется в том, что, хотя порфирины могут существовать по крайней мере в пятнадцати изомерных формах, в клетках встречается только одно из них (протопорфирин IX). Это химическое ограничение строго канализировало последующую эволюцию, предопределив образование производных только данного соединения. [c.179]

Впоследствии фитохром был выделен в совершенно чистом В иде. Его белковая часть имеет молекулярный вес 120 000, а небелковая светопоглощающая часть (хромофор) представляет собой тетрапиррольное соединение, близкое к фикоциаиииам сине-зеленых водорослей (рис. 8.2). Природа внутримолекуляр- [c.304]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология