Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Пероксидаза промежуточные соединения

    Прямое доказательство существования неустойчивых промежуточных соединений в реакциях каталазы и пероксидазы с перекисью водорода было получено из данных спектрофотометрического исследования. Так, например, перекись водорода и пероксидаза дают четыре комплекса, два из которых каталитически неактивны [20]. Кинетика их взаимопревращения и реакций с донорами водорода была широко изучена [21]. Лейдлер указал [22] на возможности спектрофотометрического доказательства для других комплексов. [c.113]


    Уравнение (13) формально аналогично уравнению (5), но смысл констант, входящих в него, иной. Поэтому, пользуясь уравнением (5), нельзя сказать, как же в действительности протекает процесс — образуется конечный продукт из первого возникшего промежуточного соединения или реакция протекает с образованием ряда промежуточных продуктов. Примером реакции, протекающей через два промежуточных комплекса, является реакция, катализируемая пероксидазой. Бурый фермент сначала приобретает зеленую окраску (образуется Е5), а затем становится красным (образуется Е5 )- [c.508]

    Из уравнения (3) следует, что [Е5] зависит от Кт и от [5]. Если в состоянии равновесия [Е5] будет бесконечно малой величиной по сравнению с [5] и с [Еоб ], то скорость реакции будет зависеть только от [8]. В этом случае при низких концентрациях субстрата эта реакция будет протекать по типу реакций первого порядка. Если же практически все количество фермента окажется связанным с субстратом в виде Е5 и если концентрация субстрата будет достаточно высока, то концентрация фермент-субстратного комплекса не будет меняться и скорость такой реакции окажется постоянной. В этом случае мы имеем дело с реакцией нулевого порядка [36]. Большинство ферментативных реакций не являются, строго говоря, ни реакциями первого, ни реакциями нулевого порядка, а протекают согласно некоему промежуточному порядку [34, 36, 37]. Это зависит отчасти от уменьшения концентрации субстрата в течение реакции, а отчасти от образования различных типов фермент-субстратных соединений. Так каталаза и пероксидаза, как уже указывалось выше, образуют зеленые и красные комплексы с субстратом, причем скорости распада зеленого и красного комплексов различны [32, 33]. Дальнейшие усложнения возникают вследствие соединения фермент-субстратных комплексов с водородными ионами [38] или с другими ионами или молекулами. Так, например, скорость гидролиза яичного альбумина пепсином зависит от концентрации водородных ионов раствора реактивным промежуточным соединением является в этом случае не Е5, а Н+Е5 [38]. Если в образовании фермент-субстратного соединения участвуют ионы, то скорость катализируемой реакции зависит от диэлектрической постоянной растворителя известно, что органические растворители, например метиловый или этиловый спирт, уменьшают диэлектрическую постоянную раствора и степень ионизации,вследствие чего уменьшается скорость катализируемой реакции [39]. [c.284]


    Обнаружено [69], что каталаза в присутствии перекиси водорода образует какое-то промежуточное соединение. Спектр его измерялся в интервале 380—430 та, и по сравнению со спектром свободной каталазы наблюдалось небольшое смещение к видимой части. Этот комплекс не обнаруживает никакого сходства с циан-каталазой или соединением, образующимся при добавлении перекиси к азид-ката-лазе. Образование его происходит очень быстро, причем бимолекулярная константа скорости имеет величину около 3 10 сек Ч Если не добавлены доноры водорода, данный комплекс медленно разлагается по реакции первого порядка с константой скорости, равной примерно 0,02 сек. 1. Таким образом, этот комплекс каталазы напоминает первичный зеленый комплекс пероксидазы с перекисью водорода. [c.216]

    Механизм действия пероксидазы окончательно не выяснен. Согласно Чансу, в его основе лежит образование промежуточного соединения (комплексов) фермента с перекисью. Образующийся комплекс I [c.227]

    Структура промежуточного соединения первой стадии реакции цитохром-с-пероксидазы с перекисью водорода. Согласно существующему представлению, цитохром-с-пероксидаза (ССР) катализирует вос- [c.151]

    Кислород может участвовать не только в ферментативной реакции, но и в реакции с радикалами субстрата. Последняя приводит к образованию гидроперекисного радикала, который далее превращается в молекулу гидроперекиси при отрыве водорода от молекулы субстрата. Образующаяся в реакции перекись водорода и гидроперекиси являются субстратами пероксидазы. Реакция их с ферментом приводит к образованию соединения I, которое далее взаимодействует с субстратом ДФК, инициирует образование дополнительных количеств радикалов ДН- в системе и способствует увеличению скорости окисления ДФК. При высоких концентрациях пероксидазы отмечается значительное возрастание скорости инициирования свободных радикалов. При этом увеличивается вероятность взаимодействия промежуточного соединения III со свободными радикалами. Эта реакция может быть причиной отклонения от линейной зависимости между скоростью реакции окисления ДФК и концентрацией пероксидазы, что отмечалось при высоких концентрациях фермента [Березин и др., 19756]. [c.34]

    Реакция пероксидазы с перекисью водорода приводит к образованию нескольких промежуточных соединений, которые имеют характерные максимумы поглощения (табл. 2). Впервые эти [c.36]

    Для реакции пероксидазного окисления ферроцианида калия авторы предлагают схему, в соответствии с которой предполагаются стадии комплексообразования окисленного субстрата с промежуточными соединениями пероксидазы Е, и Е (Лебедева, 1980). [c.40]

    После общего рассмотрения распределения и функций этих ферментов и природы соответствующих коферментов мы сосредоточим внимание исключительно на тех каталазах и пероксидазах, которые содержат в качестве кофермента железопорс )ириновый комплекс. Эта группа металлоферментов — единственная, для которой удается обнаружить промежуточные соединения, выявить, идентифицировать и изучить по отдельности все стадии каталитического процесса. Реакции этих ферментов будут обсуждаться довольно подробно, потому что, во-первых, к настоящему времени они детально изучены и имеется обширный экспериментальный материал, во-вторых, со времени появления последнего в этой области обзора в 1966 г. [34] накоплено много новых данных и, наконец, в-третьих, настоящий обзор отличается от предыдущих постановкой вопроса — его основной целью является сопоставление активности соответствующих металлокомплексов в присутствии и в отсутствие белка и в выяснении того, каким образом белок усиливает активность свободного, не связанного с белком железопорфирина. [c.195]

    Хотя тем самым представление о промежуточных соединениях пероксидазы с Н2О2 как о простых аддитивных комплексах ставится под сомнение, эта работа, тем не менее, крайне ценна тем, что в ней достигнут очень высокий уровень разрешения, позволяющий предполагать, что образование нескольких (вероятно, многих) различных форм комплекса является правилом. [c.63]

    Обнаружено, что ферменты, состоящие из нескольких субъединиц, значительно менее устойчивы в водно-органических смесях по сравнению с ферментами типа каталазы и пероксидазы, состоящими из одной полипептидной цепи. Необратимая инактивация ферментов, состоящих из нескольких субъединиц, вероятно, обусловлена неполной реассоциацией предварительно диссоциировавших субъединиц при возвращении системы к нормальным условиям. Процессы диссоциации и реассоциации субъединиц, происходящие под. влиянием органического растворителя. и гари замораживании, могут приводить к образованию полимерных форм, не обладающих ферментативной активностью. Так, замораживание растворов двух злектрофоретически индивидуальных форм лактат-дегидрогеназы, а затем их последующее плавление в присутствии хлорида натрия приводит к образованию пяти различных форм. Органические растворители, такие как этиленгликоль, пропилен-гликоль, глицерин или диметилсульфоксид, при их добавлении в растворы полностью ингибируют образование этих форм и, за исключением пропиленгликоля, способствуют сохранению ферментативной активности [626, 627]. Как правило, растворимость веществ, включая ферменты и субстраты, уменьшается при понижении температуры и при введении органических растворителей. Несмотря на это, для обнаружения промежуточных соединений при низких температурах часто бывает достаточно не очень больших концентраций субстратов, поскольку при понижении температуры увеличиваются стационарные концентрации [615, 628]. Необходимо, однако, проверять, являются ли обнаруженные при низких температурах промежуточные соединения теми же самыми, что и при нормальных условиях, так как направление процесса может измениться. Активность ферментов, которые находятся в биомем- ранах и связаны е липидами, падает при переводе их в водные буферные растворы. Например, известно, что цитохром Р-450 ин-активируется при экстракции в водные растворы (при этом наблю- [c.237]


    Свойство животных и растительных тканей ускорять окислительное действие перекиси водорода и вместе с тем разлагать ее с выделением молекулярного кислорода долгое время приписывалось органическим материям , а затем всем ферментам вообще. В начале текущего столетия из растений были выделены два специфических фермента, из которых один, каталаза (О. Лев, 1901), разлагает перекись водорода подобно платине, с выделением молекулярного кислорода, другой, пероксидаза (А. Бах и Р. Шода, 1903), ускоряет подобно двувалентному железу окислительное действие Н2О2. О механизме действия этих ферментов ничего определенного неизвестно. До сих пор предполагалось, что пероксидаза образует с Н2О2 промежуточное соединение, аналогичное перекисным соединениям металлических окислов, окислительный потенциал которого выше окислительного потенциала первоначальной перекиси. Относительно каталазы было высказано предположение (Виланд, 1923), что она, активируя водород одной молекулы Н2О2, вызывает окисление его атомом кислорода другой молекулы  [c.318]

    Разложенная перекись водорода (в мг). . 23.02 46.51 70.00 92.20 118.02 Действие каталазы подчиняется, таким образом, тому же самому за-кону, который наблюдался мною для пероксидазы и который, повидимому, имеет место также и для других ферментов, а именно при избытке фермента превращение пропорционально количеству субстрата, при избытке субстрата — количеству фермента. Для пероксидазы, которая действует на сложный субстрат (перекись водорода — окисляемое вещество), это правило осложняется тем, что превращение пропорционально отдельным составным частям субстрата (так, например, пропорционально количеству перекиси водорода при избытке пероксидазы и иодистоводородной кислоты или количеству иодистоводородной кислоты при избытке пероксидазы и перекиси водорода). Легче всего объяснить это тем, что фермент и субстрат участвуют в реакции в постоянном отношении, образуя промежуточные соединения.  [c.393]

    Применяющиеся в настоящее время количествеппые методы, таким образом, не позволяют проследить за распределением перекиси водорода между пероксидазой и каталазой. Я надеюсь подойти ближе к разрешению этого вопроса другим путем, однако не исключена возможность, что такого рода распределение вообще не имеет места. Как уже было указано выше , каталаза не оказывает никакого действия на замещенную перекись водорода (гидроперекись этила). С другой стороны, на основании сделанных до сих пор опытов, можно допустить с достаточной достоверностью, что пероксидаза и перекись водорода соединяются, образуя замещенную перекись водорода. Если скорость, с которой это промежуточное соединение образуется и передает окисляемому субстрату активный кислород, больпге, чем скорость, с которой оно вновь распадается на пероксидазу и перекись водорода, то перекись водорода в смеси окисляемого субстрата, каталазы, пероксидазы и перекиси водорода может быть частично или полностью, в зависимости от количества присутствующей пероксидазы, защищена от влияния каталазы. [c.395]

    Далее, окислительное действие системы легкоокисляемое вещество -кислород -> перекись> значительно ускоряется каталитически солями тяжелых металлов, подобно тому как действие перекиси водорода ускоряется сернокислой закисью железа. Причина этого лежит в том, что соли образуют с соответственными перекисями промежуточные соединения, обладающие более высоким окислительным потенциалом, чем исходные нерекиси. В параллель к этому установлено, что обыкновенная оксидаза (фенолоксидаза) состоит из двух отделимых друг от друга, составных частей. Одна из них, названная пероксидазой, ускоряет окислительное действие перекисей наподобие солей тяжелых металлов другая, названная оксигеназой, соединяется с молекулярным кислородом наподобие ненасыщенных соединений, образуя перекисп. Сама по себе пероксидаза в присутствии кислорода никакого окислительного действия не оказывает, оксигеназа же действует слабоокислительно, а вместе опп образуют активную окислительную систему, построенную но тому же тину, что и упомянутая выше система соль тяжелого металла—легкоокисляемое вещество—О2 , пероксидаза — оксигеназа — Од . Правильность этого вывода подтверждается тем, что из этих систем можно составить две активные смешанные системы пероксидаза — легкоокисляемое вещество —Оз , соль тяжелого металла — оксигеназа — О2 . [c.520]

    Первая группа включает каталазу и пероксидазу. Оба фермента являются гематиновыми соединениями (Fe +), которые могут быть окислены перекисью водорода или алкилированными перекисями до промежуточных соединений. Последние могут быть вновь восстановлены до соединения трехвалентного железа рядом веществ, которые при этом окисляются. [c.184]

    Каталаза действует аналогично, но соединение I восстанавливается непосредственно ЛНг без образования промежуточного соединения II. В реакциях с участием каталазы перекись водорода выполняет двойную функцию с одной стороны, она выступает как окислитель (продукты реакции Ре + и вода), с другой — как восстановитель (Ре + и кислород). Вещества, которые могут действовать в качестве ЛНг для этого фермента, отличаются от таковых для пероксидазы. Каталаза не может быть восстановлена до геминовых соединений (Ре +) пероксидаза восстанавливается дитионитом натрия и, возможно, диоксифумаровой (диоксималеиновая) кислотой. [c.186]

    Соединение П1 и окисленная Ре +-пероксидаза одно и то же. Комплекс HI по Ямазаки является неактивным промежуточным соединением в окислении диоксифумаровой кислоты. [c.208]

    Чанс и Фредович высказали предположение, что субстраты пероксидазы можно разделить на два группы. Субстраты первой группы (к ним относятся в основном неорганические ионы — ферроцианид, йодид, нитрит и т. д.) взаимодействуют непосредственно с гемом. Субстраты второй группы (ароматические амины и фенолы) непосредственно с гемом не реагируют. Следовательно, должна существовать некая элек-трон-транспортная цепь, включающая функциональные группы белковой части молекулы. Различия между субстратами проявляются в разной зависимости от pH при взаимодействии с промежуточными соединениями i и 2 и в чувствительности субстратов к действию активаторов [Лебедева и др., 1977 Kabayashi et al., 1986]. Геометрию комплексов пероксидазы хрена с ароматическими субстратами дают в своей статье А. М. Качурин и В. Н. Фомичев [1982]. [c.13]

    Каталитически активной группой, входящей в состав активного центра пероксидазы, каталазы и цитохром с пероксидазы, является гемин, содержащий трехвалентное железо. Поэтому данные ферменты могут катализировать пероксидазные процессы окисления. Реакция этих гембелков с перекисью водорода идет через образование нескольких промежуточных соединений, которые спектрально сходны и имеют близкие максимумы поглощения (табл. 2). Однако исследование этих промежуточных соединений методами ЭПР и ЭЯДР [Hanson et al., 1981 Blumbeig, [c.17]

    Пероксидаза катализирует реакцию восстановления перекиси водорода до воды с образованием двух промежуточных соединений Е, и Е , причем процесс происходит в две последовательные одноэлектронные стадии [ han e, 1952]. [c.19]

    Эта схема предложена Данфордом на основе аналогичной реакции гваякола с промежуточными соединениями пероксидазы, которая имела стехиометрию (2 1) [Santimone, 1975]. Аналогичная схема использовалась и для объяснения механизма пероксидазного окисления L-тирозина, где тоже наблюдается стехиометрия субстрата к Е,, равная 2 1 [Ralston, Dunford, 1978]. [c.40]

    Рассмотренный выше подход к исследованию механизма ферментативной реакции при переменной концентрации субстрата по кинетике образования и расходования промежуточного соединения был использован Б. Чансом при изучении механизма катализа окислительными ферментами каталазой и пероксидазой. Спектры поглошения в видимой области комплексов гемсодер-жаших ферментов каталазы и пероксидазы с перекисью водорода и органическими перекисями сушественно отличаются от спектров поглошения исходных ферментов. Это позволило Чансу провести непосредственное кинетическое изучение промежуточных соединений методами ускоренной и остановленной струи с использованием высокочувствительной спектрофо- [c.170]

    Ацилферменты в механизме катаЛйза сериновыми протеазами (139). Определение кинетических параметров (147). Структура и реакционная способность ацилферментных производных а-химотрипсина (150). Молекулярная модель катализа а-химотрипсином (158). Предстационарная кинетика многостадийной ферментативной реакции (159). Экспериментальные методы исследования нестационарной кинетики (162). Нестационарная кинетика ферментативных реакций при переменной концентрации субстрата. Кинетические закономерности реакции с участием одного промежуточного соединения (165). Каталаза и пероксидаза (170). [c.710]

    Анаэробное дыхание. При анаэробном дыхании у микроорганизмов происходят различные биохимические и окислительные процессы органических веществ, основанные на дегидрировании (отнятии водорода) без участия свободного кислорода. Акцептором водорода являются промежуточные продукты процесса окисления субстрата (например, органические молекулы, имеющие ненасыщенные связи). Этот процесс происходит по следующей схеме 1) окисляемый субстрат — Нг + фермент дегидраза = окисленный субстрат + дегидраза — Нг 2) дегидраза — Нг -1- акцептор водорода (органическая молекула) =дегидраза-I-акцептор — Нг. При таком окислении выделяется определенное количество энергии, которое необходимо для жизнедеятельности анаэробных микробов. Последние не могут использовать для окисления органических соединений молекулярный кислород, так как у них дыхательными ферментами являются только дегидразы, а для использования молекулярного кислорода микроорганизмы должны иметь и другие ферменты. Например, несмотря на наличие кислорода в среде, молочнокислые бактерии (В. Ое1Ь-гйск ) совершенно не могут им пользоваться, так как у них нет фермента каталазы, которая разлагала бы перекись водорода, образующуюся в процессах дыхания и являющуюся ядом для микробов, и пероксидазы, которая вовлекала бы перекись водорода в окислительный процесс. [c.528]

    Однако первая стадия наиболее ответственна, поскольку сама вероятность каталитического акта строго определяется возможностью образования комплекса Михаэлиса. Первично образующееся соединение фермента с субстратом носит название комплекс не вследствие его прямого отношения к классу комплексных соединений, как это понимается в химии, а, скорее, потому, что реальная природа этого соединения пока неизвестна. В огромном большинстве случаев также неизвестны достаточно точно те химические взаимодействия, которые обеспечивают образование комплекса неизвестны и механизмы первичного перераспределения электронов в молекуле субстрата на стадии возникновения первичного комплекса. Более того, до сравнительно недавнего времени мы не имели прямых экспериментальных доказательств реальности существования самих комплексов, которое вытекало в основном из кинетических данных. В 1943 г. были проведены спектральные исследования, свидетельствовавшие о возможности образования промежуточных фермент-субстратных соединений например, в опытах Чанса [13] спектрофотометрическим методом было показано образование комплекса пероксидазы с Н2О2. Были попытки обнаружить фермент-субстратный комплекс методом зонального электрофореза [14]. Однако все эти результаты получены непрямыми методами. В 1963 г. японским авторам Яги и Озава [15] удалось получить прямые доказательства реальности комплекса Михаэлиса. Они выделили стабильный в анаэробных условиях кристаллический комплекс оксидазы D-аминокислот (D-аминокислота О 2 — окси-доредуктаза, КФ 1.4.3.3) с D-аланином (рис. 6). Этот комплекс содержал, помимо апофермента и субстрата, флавинадениндинукле- [c.48]

    Механизм действия ферментов, содержащих железопорфириновые комплексы в качестве активных групп, исследован не полно. Однако имеющиеся данные позволяют утверждать, что в основном этот механизм связан с образованием определенных промежуточных продуктов. Спектрофотометрическое исследование, проведенное Чансом, позволило установить, что ферменты каталаза и пероксидаза образуют с перекисью водорода соединения, характеризующиеся максимумом на кривой поглощения света, лежащей около 400 мц. Спектрофотометрическое изучение показало, что кроме этого максимума имеется еще и второй, происхождение которого не вполне ясно по-видимому, каталитически активный промежуточный продукт соответствует первому максимуму (комплекс 1). Предполагают, что каталаза (Ф—ЕеОН) действует на перекись водорода по следующей схеме  [c.122]

    Для современных энзимологов существование фермент-субстратных комплексов — почти аксиома. В настоящее время накопилось огромное множество кинетических и других данных, подтверждающих образование таких комплексов в ходе ферментативных реакций, причем многие из них очень трудно объяснить каким-либо иным образом. Наиболее убедительны с этой точки зрения многочисленные прямые наблюдения образования соединений фермента с субстратом. Первое из них — наблюдение осаждения папаина его субстратом фибрином [1] — относится к 1880 году последние известные нам работы такого рода — исследования кристаллического фермент-субстратного комплекса оксидазы О-ами-нокислот с помощью оптических методов и метода ЭПР [2—5]. Классическими примерами служат гемопротеиды— пероксидаза и каталаза [6, 7], для которых образование промежуточных комплексов было доказано с помощью прямых спектроскопических методов более 30 лет назад [8, 9]. Позднее прямые доказательства образования подобных комплексов были получены с помощью самых разнообразных методов при исследовании гидролитических ферментов [10—14], альдолаз [15, 16], ряда дегидрогеназ [17—21] и тиотрансферазы ро-данезы [22, 23]. [c.55]

    Свойство растительных и животных тканей ускорять окислительное действие перекиси водорода и в то же время разлагать ее с выделением молекулярного кислорода долгое время приписывалось органическим материям вообще, а затем всем энзимам вообще. В начале текущего столетия из растений были выделены два специфических энзима, из которых один —каталаза (О. Лев, 1901 г.) разлагает, подобно платине, перекись водорода с выделением молекулярного кислорода, другой — пероксидаза (А. Бах и Р. Шода, 1903 г.) ускоряет, подобно двувалентному иону железа, окислительное действие перекиси водорода. Относительно механизма действия этих энзимов до сих пор ничего определенного не выяснено. Предполагалось, что пероксидаза образует с Н2О2 промежуточный продукт, аналогичный перекисным соединениям металлических окислов, окислительный потенциал которого выше окислительного потенциала НдОа. [c.128]


Смотреть страницы где упоминается термин Пероксидаза промежуточные соединения: [c.181]    [c.258]    [c.132]    [c.329]    [c.282]    [c.235]    [c.191]    [c.12]    [c.8]    [c.13]    [c.20]    [c.20]    [c.21]    [c.23]    [c.37]    [c.33]    [c.377]    [c.514]    [c.368]    [c.90]   
Методы и достижения бионеорганической химии (1978) -- [ c.0 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Соединения промежуточные



© 2024 chem21.info Реклама на сайте