Кофермент окислительно-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]

Обратимое восстановление ФАД гипосульфитом натрия дает дигидро(лейко)соединение, которое способно к самоокислению. Биохимически кофермент (окислительно-восстановительный потенциал —0,19 в) участвует главным образом в переносе электронов между никотинамидными коферментами (окислительно-восстановительный потенциал ---0,28 в) и системой цитохромов (окислительно-восстановительный потенциал — от О до + 0,29 в), хотя в некоторых случаях флавиновые ферменты действуют непосредственно, например при окислении D-аминокислот. [c.197]

Окислительно-восстановительный потенциал системы пиридиннук-леотидных коферментов определяется стандартным окислительно-восстановительным потенциалом свободного кофермента в сочетании с отношением концентраций окисленной и восстановленной форм кофермента [NAD+]/[NADH] [уравнение 3-64)]. Следовательно, можно определить истинный потенциал системы NAD+ в клетке. Окислительновосстановительный потенциал может быть различным в разных частях клетки вследствие различий в отношении [NAD+]/[NADH], но внутри данного участка клетки он является постоянным. В то же вре- [c.238]

Образование таких восстановленных коферментов, как НАД-Нг или ФАД -Нг при окислении какого-либо богатого энергией питательного вещества сопровождается лишь переносом химической энергии от одной молекулярной частицы к другой. Преимущество коферментов как системы заключается в том, что они могут участвовать в сопровождающихся выделением энергии процессах, характерных для самых различных типов тканей и ферментов. Содержание энергии в восстановленных коферментах можно легко оценить. В табл. 1 приведены стандартные электродные потенциалы Е ) для некоторых биологически важных реагентов. Мы включили в эту таблицу содеря ащий железо протеин цитохром с для того, чтобы показать, что окислительно-восстановительный потенциал пары Ке /Ре заметно изменяется, если металл образует хелат с белком. Другой содернмщий железо белок — ферредоксин — мы рассмотрим более подробно позднее, укажем только, что восстановленный ферредоксин является мощным восстановителем [4,5]. [c.159]

Введение 118 Биомедицинское значение 118 Окислительно-восстановительное равновесие, окислительно-восстановительный потенциал 118 Ферменты и коферменты, участвующие в окислительно-восстановительных процессах 119 Литература 126 [c.377]

В окислительно-восстановительных ферментных системах никотинамидные ферменты имеют более низкий потенциал, чем системы, образованные из флавиновых или порфириновых коферментов. [c.321]

Обычно флавиновые коферменты прочно связаны с белками и совершают обороты между восстановленным и окисленным состояниями, оставаясь прикрепленными к одной и той же молекуле белка. Что определяет восстановительный потенциал флавина в таком флавопро-теиде Окислительно-восстановительный потенциал свободного кофермента зависит от структур окисленной и восстановленной форм соответствующей пары. Молекулы как рибофлавина, так и пиридиннуклеотидов содержат ароматические кольцевые системы, которые стабилизируются резонансом. При восстановлении этот резонанс частично (но не полностью) утрачивается. Величина Е° зависит от степени резонанс-ности окисленной и восстановленной форм и от любых факторов, предпочтительно стабилизирующих одну из этих форм. Структуры этих коферментов приспособлены к тому, чтобы обеспечить значения Е°, оптимальные для осуществления биологических функций. [c.256]

Заметим, что, поскольку NADPH непрерывно используется, в биосинтетических реакциях, превращаясь при этом в NADP" , цикл, приведенный в уравнении (11-13), должен функционировать непрерывно. Также как, и в случае реакций (11-9), истинное равновесие в этом цикле не достигается, однако стадии бив практически равновесны. Эти равновесные состояния в сочетании с соответствующим равновесием, достигаемым в реакциях (11-9) для системы с NAD, поддерживают правильный окислительно-восстановительный потенциал обоих пирядиннуклео-тидных коферментов в цитоплазме. [c.471]

Функция фумарата не сводится к роли простого акцептора, взаимодействующего с NADH2, который образуется при окислении гексоз. Для пары фумарат/сукцинат окислительно-восстановительный потенциал E = — 30 мВ. Фумарат может акцептировать электроны, которые поставляются переносяпщми водород коферментами и уже прошли часть пути по дыхательной цепи поэтому он делает возможным окислительное фосфорилирование. Такого рода фосфорилирование с фума-ратом в качестве конечного акцептора электронов можно отнести [c.322]

Можно назвать еще следующие направления, по которым развивается современная ферментология изучение роли и действия отдельных факторов, влияющих на процесс,—температуры, pH среды, ее окислительно-восстановительного потенциала, концентрации субстрата и фермента изучение кинетики ферментативных реакций исследование специфичности ферментов — важнейшего свойства, определяющего их биологическую роль и возможности практического использования химического строения и действия ингибиторов ферментов, обратимого и необратимого, специфического и неспецифического торможения ими реакций изучение строения и функций различных кофакторов, в первую очередь специфических коферментов, их роли в каталитическом процессе, в обмене веществ исследование особенностей ферментных белков — состава, числа цепей, гидродинамических и электрохимических свойств, химической структуры далее — строения активных центров, их числа, их низкомолекулярных аналогов изучение механизма действия ферментов действия полифермент-ных систем и, наконец, образования ферментных белков, в том числе их биосинтез и образование из предшественников префер-ментов). [c.46]

Белковый компонент окислительного фермента придает ему субстратную специфичность, активирует как субстрат, так и простетическую группу и часто изменяет окислительно-восстановительный потенциал этой группы. Хотя существует множество окислительных ферментов, известно лишь несколько коферментов каждый фермент специфичен не только к своему субстрату, но п к своему кофермеиту. Встречаются реакции, в которых метаболит (МНг) реагирует непосредственно с Ог [c.395]

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]

Одновременное образование макроэргических ангидридов и восстановительного потенциала (НАДФ-Н г) возможно потому, что клетки обладают двумя пиридиннуклеотидными коферментами и двумя комплексами ферментов для окисления углеводов. Реакции цикла Кребса можно рассматривать как механизм, обеспечивающий образование НАД-Нг в качестве субстрата для окислительного фосфорилирования. Вне митохондрий (и, следовательно, вне какой-либо связи с водородпереносящей системой) сосредоточены ферменты пентозофосфатного пути, которые катализируют суммарную реакцию [c.98]

В ТО время, как о биосинтезе и деградации витамина С кое-что все-таки известно, его роль в качестве специфического кофермента остается неясной. Хорошо известно, что его восстановительные свойства делают его прекрасным косубстратом в моноокси-геназных реакциях гидроксилирования, приводящих к образованию аминокислот и катехоламинов. Благодаря этим же свойствам витамин С обеспечивает защиту не только клеток, устраняя свободные радикалы, но и других антиоксидантов типа витамина Е. Его хелатирующие и(или) восстановительные свойства способствуют усвоению соединений железа в кишечнике. Высказано предположение, что он может функционировать в виде циркулирующей окислительно-восстановительной пары в электронном транспорте и при создании мембранного потенциала, а его статус соответствует статусу цитохрома с. В настоящее время можно предположить, что основная роль витамина С в метаболизме заключается в том, что он является оптимальным, но не единственным фактором, необходимым для поддержания многочисленных железо- и медьсодержащих ферментов в восстановительном состоянии, в котором они наиболее функционально активны. Витамину С были полностью посвящены три симпозиума. Последний из них состоялся в 1986 г. и охватил следующее направления нейрохимия, здоровье и эпидемиология, здоровье и болезнь, биохимия и иммунология, ксенобиотики, анализ, метаболизм и безопасный уровень потре- [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология