Спектр поглощения цитохромов

Рис. 5.5. Спектры поглощения цитохромов в видимой области. Абсолютные спектры восстановленной и окисленной форм цитохрома с (А) и Б] получены на очищенном препарате с помощью двухлучевого спектрофотометра, в котором кювета сравнения содержала воду. В. Дифференциальный спектр цитохрома с (восстановленная минус окисленная формы очищенного цитохрома с). Кювета измерения содержала восстановленный цитохром с, а кювета сравнения — окисленный цитохром с. Г. Дифференциальный спектр субмитохондриальных частиц из сердца быка, снятый при комнатной температуре (разность спектров СМЧ в восстановленном. и окисленном состоянии. В кювету с образцом СМЧ был добавлен дитионит, а в кювету сравнения — феррицианид. Д. Тот же спектр, что и в Л но записанный при температуре жидкого азота (77 К). Обратите внимание, что а-полосы стали более узкими. (С любезного разрешения Ingledew.)

Рис. 5.10. Редокс-потенциометрия компонентов дыхательной цепи (Dutton, 1978). А. Прибор для одновременного определения редокс-потенциала и поглощения. Б. Дифференциальный спектр сукцинат (цитохром с) оксидоре-дуктазы (т. е. комплексов П + 1П). Комплекс, который поддерживается в растворе благодаря низким концентрациям тритона Х-100 и дезоксихолата, был добавлен в анаэробных условиях в среду инкубации, содержащую редокс-медиаторы. Редокс-потенциал среды варьировали с помощью добавления порций феррицианида. I — спектр при -t-145 мВ, когда цитохром j восстановлен (базовая линия при -1-280 мВ, когда все цитохромы окислены) II — спектр при —10 мВ, когда восстановлен цитохром 6562 (базовая линия при -t-145 мВ, когда восстановлен лишь цитохром с) III — спектр при —100 мВ, когда восстановлен цитохром 6566 (базовая линия при —10 мВ, когда восстановлены цитохромы l и Ьббг).

Цитохромы классифицируют по их спектру поглощения в области длин волн между 400 и 600 нм. Эти спектры зависят от типа гема (цитохром Ь, например, содержит протогем IX) и от способа соединения гема с полипептидной цепью. Согласно этой номенклатуре, отнесение белков к цитохромам й-типа, ие означает, что они имеют общее с ними свертывание цепи [509. 561]. [c.222]

Цитохромы-окислительно-восстановительные системы, переносящие только электроны водород они не транспортируют. К цитохромам электроны поступают от пула хинонов. При переносе электронов эквивалентное им число протонов переходит в раствор. В качестве простети-ческой группы цитохромы содержат гем (рис. 7.9, Г). Центральный атом железа геминового кольца участвует в переносе электронов, изменяя свою валентность. Цитохромы окрашены они отличаются друг от друга спектрами поглощения и окислительно-восстановительными потенциалами. Различают цитохромы а, а , Ь, с, о и ряд других. В цитохроме с группы гема ковалентно связаны с цистеиновыми остатками апопро-теина благодаря такой прочной связи он растворим в воде и его можно экстрагировать из мембраны солевыми растворами. Цитохром с найден почти у всех организмов, обладающих дыхательной цепью. Что касается распространенности других цитохромов, то тут существуют заметные различия. [c.238]

Сульфитоксидаза из бычьей печени имеет молекулярный вес 115 ООО и состоит из двух субъединиц молекулярным весом 55 ООО каждая. Удивительное сходство УФ-спектров поглощения восстановленного фермента и восстановленного цитохрома, параллельное обогащение гемом, рост сульфитоксидазной активности в процессе очистки фермента и идентичная миграция гема и ферментативной активности в процессе электрофореза позволяют идентифицировать гем как простетическую группу сульфитоксидазы [108]. Функциональная конгруентность гема и ферментативной активности подтверждается также корреляцией между исчезновением ферментативной активности и утратой гема, восстанавливаемого сульфитом, при тепловой инактивации сульфитоксидазы. Аналитические данные указывают на наличие двух гемовых групп в молекуле сульфитоксидазы. Один из гемов восстанавливается сульфитом с высокой скоростью, а другой существенно медленнее. Интересно, что гем оказывается полностью восстановленным, когда в роли акцептора выступает цитохром с. Было высказано предположение, что одноэлектронные акцепторы взаимодействуют с сульфитоксидазой по центру, предшествующему ге-му. Кроме того, полагали, что перенос электронов от некоторого центра фермента на одноэлектронный акцептор, например на феррицианид, должен идти медленнее, чем перенос электрона от сульфита на этот центр, поскольку стадия, замедление которой тормозит [c.298]

Индивидуальные цитохромы внутри этих групп обозначают нижними индексами, например цитохром йе, или в их название входит длина волны а-полосы в спектре поглощения, например цитохром й-550. [c.179]

Эти процессы опять-таки сводятся к дегидрированию. В присутствии энзима цитохром-оксидазы восстановленный цитохром легко окисляется воздухом в состояние, отвечающее окисному железу, но кислород превращается при этом не в перекись водорода, а в воду. Спектры поглощения окисленной и восстановленной форм цитохромов заметно отличаются друг от друга, так что за этим окислительно-восстановительным циклом можно следить спектроскопически даже в живых организмах, например в маленьких насекомых. Таким путем было установлено, что цитохромы играют главную роль в процессах дыхания. [c.290]

Структура и функции цитохромоксидазы окончательно не выяснены. Молекулярная масса этого фермента 240 ООО. Предполагают, что он состоит из шести субъединиц, каждая из которых содержит один гем а и один атом меди (обнаружена с помощью спектров ЭПР). Две субъединицы по спектру поглощения относят к цитохрому а, четыре — к цитохрому аз. С кислородом может взаимодействовать только цитохром аз, цитохром а не имеет такой способности. Перенос электронов на кислород сопровождается превращением Си (II) в Си(1). Цитохромоксидаза, таким образом, является многоглавым ферментом, содержащим различные простетические группы — атом меди и гем а. [c.155]

П фотохимической системы, центральное место в которой занимает пигмент с максимумом поглощения, сдвинутым в более коротковолновую часть спектра. Окисленный цитохром / восстанавливается за счет цитохрома Ь , образование которого является последним этапом нециклического фосфорилирования. В этой точке и осуществляется сопряжение действия I и И фотохимических систем. Реакция восстановления цитохрома / цитохромом 6 протекает с выделением энергии, которая запасается в синтезируемых в ходе этой реакции молекулах АТФ. Таким образом в [c.159]

Индивидуальные цитохромы отдельных групп обозначают нижними индексами, например цитохром или в их название входит максимальная длина волны в электронном спектре поглощения, например цитохром -550. [c.223]

Как и многие катализаторы, ферменты образуют промежуточное соединение с реагирующим веществом. Для ряда ферментов существование промежуточных соединений можно установить непосредственно с помощью оптических методов. В особенности для этого подходят ферменты, содержащие желе-зопорфириновые комплексы каталаза, пероксидиза, цитохром С. Всем этим веществам свойственны интенсивные спектры поглощения, обусловленные присутствием железопорфирнновой группы. Одна из полос спектра, так называемая полоса Соре в области 400 ммк имеет для гематина в щелочной среде молярный коэффициент экстинкции порядка 140 000. Спектр цитохро-мов настолько характерен, что изучение комплексов с субстратом можно проводить на живых клетках. [c.257]

Убихинон передает электроны на растворимый цитохром С, который, однако, не имеет характерного для восстановленных соединений С-типа спектра поглощения, Обозначается этот цитохром как СС или С430 (так как у него наблюдается фотоиндуцированное изменение поглощения света в области 430 нм). [c.159]

В работе [673] осуществлена попытка застабилизировать неравновесную конформацию цитохрома С, в которой, по предположению авторов, этот белок находился сразу после его восстановления электронами. Снимали спектры поглощения замороженных растворов окисленного цитохрома С и растворов, подвергнутых действию излучения, в которых цитохром С восстанавливали электронами. Для сравнения снимали спектры замороженных растворов цитохрома С, восстановленного химическим путем при нормальной температуре в жидкой фазе (в растворе аскорбата натрия, рН = 7). Оказалось, что спектры цитохрома С, восстановленного электронами в жесткой матрице при 77 К, отличаются от спектров сравнения положением полос поглощения. Сдвиг в ряде случаев достигал 6 нм. Следует отметить, что спектры поглощения химически восстановленного цитохрома С не изменялись при действии на него излучения, а наблюдавшиеся различия в спектрах обратимы при изменении температуры. [c.251]

В восстановленной форме цитохром с дает типичный для феррогемохромов спектр поглощения с полосой Соре при 415 ммк и двумя полосами поглощения при 550 ммк [c.267]

Цитохромы отличаются друг от друга по спектру поглощения и по сродству к кислороду, точнее, по окислительно-восстановительному потенциалу. Непосредственное присоединение электронов к молекулярному кислороду осуществляется цитохромом й + цитохром Яз. что все вместе называется цитохромоксидазой. Вся цитохромная система, включая цитохромоксидазу, осуществляющая перенюс электронов от флавиновых ферментов к кислороду, локализована преимущественно в митохондриях. Цитохромная система животной клетки, по современным представлениям, включает пять основных компонентов цитохромов (Ьь сь с, а, аз), по цени которых последовательно передает электрон от окисляемого субстрата к молекулярному кислороду. На последнем этапе цитохромоксидаза реагирует с кислородом, активирует его Т4 передает ему электроны. Молекулярный кислород, получив электроны, приобретает ионизированную форму (0 ) и способность легко соединяться с протонами, отнятыми от окисляемого субстрата одновременно с электронами на первых этапах окислении. [c.363]

Тронов для хлорофилла. Цитохромы ( цит ), уже упоминавшиеся по другому поводу (2,Г), представляют собой гемо-протеиды, у которых железо (как и в белках, не содержащих гемогруппы, — ферредомсинах) может быть двух- или трехвалентным различные цитохромы сильно различаются по окислительно-восстановительным потенциалам [161, 191, 844, 879, 951, 970, 1121, 1608]. Передав (по-видимому, через посредника) электрон хлорофиллу, цитохром, теперь окисленный, получает электрон от следующего окислительно-восстановительного соединения и т. д. У фотосинтезирующих бактерий цитохромы впервые обнаружены Элсденом и др. [549]. При освещении фотосинтезирующих бактерий наблюдалось иаменение спектра поглощения цитохрома [511]. [c.92]

Эпоксигеназный путь окисления АК. В мембранах эндоплазматического ретикулума практически всех клеток локализована система монооксигеназного окисления, обладающая смешанными функциями и низкой субстратной специфичностью. Ее основной компонент цитохром Р-450 (цит. Р-450), названный так за характерный спектр поглощения восстановленного комплекса с СО в области 450 нм, был выделен и подробно изучен в середине 70-х годов (Needleman et al., [c.40]

В мембранах эндоплазматического ретикулума практически всех клеток локализована система монооксигеназного окисления, обладающая смешанными функциями и низкой специфичностью. Эта система была впервые обнаружена в 1950 г. в клетках печени, где она наиболее интенсивно развита, а ее основной компонент, цитохром Р-450 (цит. Р-450), названный так за характерный спектр поглощения восстановленного комплекса с СО в области 450 нм, был выделен и изучен в середине 70-х годов. В клетках некоторых тканей (например, кора надпочечников) монооксиге-назная система локализована в мембранах митохондрий. [c.133]

Экспериментально доказано, что прн ингибировании цитохромоксидазы путем добавления некоторых ядов, иапример цианида, блокирующего железо цитохромоксидазы, дыхание тканей угнетается на 90%. Это свидетельствует о том, что при нарушении цитохромиой системы возможно окисление лишь небольшой части субстрата. Цитохром как вещество окрашенное имеет хорошо выраженный спектр поглощения, В окисленном цитохроме спектр поглощения резко отличается от спектра восстановленного цитохрома. Наблюдая под микроскопом суспензии из одноклеточных организмов, напрнмер дрожжей, можио в зависимости от доступа кислорода заметить изменения в составе полос поглощения цитохрома и, таким образом, непосредственно следить за ходом окислительно-восстановительных процессов в живых клетках. [c.243]

Комплекс b i включает один цитохром Ь, содержащий два гема низкопотенциальный Ь/ (синоним — >566, по а-максимуму спектра поглощения) и высокопотенциальный bh (или os6o) один негемовый железосерный центр (FeS) один цитохром i и несколько бесцветных белковых субъединиц разной молекулярной массы, не имеющих простетических групп. K0QH2 и цитохром Сг служат, соответственно, восстановителем и окислителем комплекса Ьси Цитохром С2 — водорастворимый цитохром, подобный цитохрому с митохондрий (см. разд. 3.4.5). В реконструированных системах митохондриальный цитохром с успешно заменяет цитохром Сг. Редокс-потенциалы компонентов комплекса представлены на рис. 18. [c.60]

Различные цитохромы идентифицируют по спектрам поглощения их восстановленных форм. В процессе функционирования они поочередно восстанавливаются мембранным компонентом с более низким потенциалом и вновь окисляются компонентом с более высоким потенциалом. Из всех цитохромов цитохромы Ь, которые также содержат железопротопорфирин IX в качестве простетической группы, имеют самый низкий потенциал, который увеличивается в последовательности от цитохромов с и i к цитохромам а и Оз. Последняя пара составляет цитохромоксидазу — содержащий медь белок, связанный со специальной формой гема (разд. 13.3). Восстановленный цитохром Оз — единственный компонент митохондрий, который способен легко восстанавливать молекулярный кислород это главный механизм восстановления кислорода в тканях млекопитающих. [c.429]

Цитохромоксидаза — конечное звено цепн — является ее единственным компонентом, который способен восстанавливать кислород. На основании спектров поглощения препаратов из дрожжей и сердечной мышцы, обработанных СО или СЫ и восстановленных субстратом, ранее был сделан вывод о том, что два отдельных ци-тп.чрпма а и аз, вероятно, находятся в конце цепи. Считалось, что цито.чром Оз способен самоокисляться ири низком парциальном давлении Ог и соединяться с СО и СЫ , а цитохром а — нет. Поэтому цитохром аз рассматривался в качестве истинной оксидазы. Однако в действительности митохондрии содержат лишь один ком- [c.491]

Цитохромную систему образуют несколько оксидоредуктаз, имеющих в качестве простетических групп железопорфирины (рис. 54). Еще в 1915 г., двадцатью годами ранее О. Варбурга, на возможную роль железосодержащих белков в биологическом окислении обратили внимание А. Я. Данилевский и Б. П. Соловцов. Соединяясь с белками различного строения, железопорфирины 4 типов А, В, С и В) дают начало семейству хромопротеинов, объединяемых под общим названием—цитохромы. Сейчас известно несколько десятков цитохромов, и список их непрерывно пополняется. Каждый индивидуальный цитохром обозначают строчной латинской буквой а, Ь, с и (1с соответствующим порядковым индексом, например Ьг. Ьз и т.д., а класс цитохрома—прописной латинской буквой А, В, С или В. Принадлежность цитохрома к определенному классу определяется строением простетической группы (железопорфирина), а окончательная индивидуальность—строением апофермента (белка). В последнее время предпочитают наряду с порядковым номером цитохрома указывать характерную длину волны, при которой отмечается поглощение в видимой части спектра (например, цитохром или 6563, найденный в хлоропластах, и т. п.). [c.121]

Места действия этих ингибиторов были установлены с использованием метода перекреста. Бриттон Чанс (Britton han e) предложил изящный спектроскопический метод для определения соотношения окисленной и восстановленной форм каждого переносчика. В основе метода лежит тот факт, что окисленная и восстановленная формы каждого переносчика имеют свои характерные спектры поглощения. Добавление ингибитора переноса электронов изменяет соотношение этих форм. Например, добавление анти-мицина А вызывает переход переносчиков, локализованных в электронтранспортной цепи между NADH и цитохромом Ь, в более восстановленное состояние, а переносчиков между цитохромом с и Од - в более окисленное состояние. Отсюда можно заключить, что антимицин А подавляет превращение цитохрома b в цитохром с , потому что этот этап является пунктом перекреста. [c.81]

Биохимический процесс характеризуется двумя различными эндотермическими фотопроцессами, между которыми лежит экзо-переход от цитохрома Ь к цитохрому с (рис. 188). Выяснилось, что процесс начинается с возбуждения молекулы воды и кончается образованием ЫАОФ, восстанавливаемого затем до НАОФН. Эти фотохимические реакции происходят в двух фотохимических системах, причем поглощение света идет в различных областях спектра, т. е. с разными по величине квантами. В каждой из этих двух систем, обозначаемых как ФС1 и ФСИ, имеется свой реакционный центр, [c.345]

Еще не разрешен вопрос о том, всецело ли зависит поглощение кислорода растительными тканями от действия цитохромоксидазы. У растений, а также у животных часто наблюдается дыхание, устойчивое к действию ингибиторов цитохромоксидазы. Среди ученых, работающих в области биохимии животных, широко распространено мнение о преобладающей роли цитохромоксидазы. Эти ученые не могут принять отсутствие подавления окисью углерода или цианидом как доказательство того, что цитохромоксидаза не является конечной оксидазой [2,7]. В биохимии растений положение еще более туманно. Например, дифференциальные спектры определенно указывают, что в початках некоторых представителей семейства Агасеае цитохромоксидаза катализирует поглощение кислорода. Однако ингибиторы цитохромоксидазы не только не подавляют, но часто даже стимулируют поглощение кислорода. В присутствии этих ингибиторов цитохромы а и Из в значительной степени восстанавливаются, тогда как цитохром 67 остается в основном окисленным. Эти, а также и другие данные позволяют предпо- [c.239]

При первом включении (или выключении) света обнаруживается появление или исчезновение определенных короткоживущих промежуточных продуктов, выявляемых спектрофотометрически. Один из таких коротко-живущих промежуточных продуктов (Р700) обесцвечивается (вероятно, окисляется) на свету с длиной волны 700 ммк, а другой (цитохром /) окисляется либо одновременно с ним, либо сразу же вслед за ним. Эту последовательность событий вызывает поглощение света дальней красной области спектра ( >680 ммк). Восстановление окисленной формы Р700 может быть ускорено, и цитохром в свою очередь может быть восстановлен, если подвергнуть систему действию света с более короткой длгшой волны (- 652 ммк). [c.322]

О-в потенциал цитохрома а при pH 7,0 равен + 0,29в. Спектр восстановленной формы характеризуется отчетливой полосой с Аа=603 ммк и резко смещенной полосой Соре с максимумом при 450 ммк. У окисленной формы цитохр ома а полоса Соре имеет максимум при 407 ммк и полосы поглощения в видимой области не выражены. [c.268]

Смотреть страницы где упоминается термин Спектр поглощения цитохромов: [c.365] [c.373] [c.374] [c.521] [c.523] [c.246] [c.383] [c.442] [c.268] [c.299] [c.60] [c.254] [c.63] [c.14] [c.123] [c.14] [c.63] [c.90] [c.69] [c.399]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология