Какие витамины входят в состав коферментов оксидоредуктаз

Àâòîð òåêñòà – Àíèñèìîâà Åëåíà Ñåðãååâíà.
Àâòîðñêèå ïðàâà çàùèùåíû. Ïðîäàâàòü òåêñò íåëüçÿ.
Êóðñèâ íå çóáðèòü.

Çàìå÷àíèÿ ìîæíî ïðèñûëàòü ïî ïî÷òå: exam_bch@mail.ru
https://vk.com/bch_5

Ïàðàãðàô ó÷åáíèêà ïî áèîõèìèè 20.2
«Âèäû îêñèäîðåäóêòàç».
ñì. ï.3.

Ñì. òàáëèöó â ôàéëå «20.2 Òàáëèöà îêñèäîðåäóêòàçû».

Îïðåäåëåíèå.
Îêñèäîðåäóêòàçû – ýòî êëàññ ôåðìåíòîâ, êîòîðûå êàòàëèçèðóþò îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûå ðåàêöèè.

Îñíîâíûå ãðóïïû (íå òîëüêî ïîäêëàññû) îêñèäîðåäóêòàç:
äåãèäðîãåíàçû, îêñèäàçû, îêñèãåíàçû,
ðåäóêòàçû, öèòîõðîìû è àíòèîêèñëèòåëüíûå ôåðìåíòû.

×òî òàêîå îêèñëåíèå è âîññòàíîâëåíèå.

Îêèñëåíèå – ýòî îòùåïëåíèå ýëåêòðîíà,
à âîññòàíîâëåíèå – ýòî ïðèñîåäèíåíèå ýëåêòðîíà.

Îêèñëåíèå è âîññòàíîâëåíèÿ âñåãäà ñîïðÿæåíû, òî åñòü ñâÿçàíû,
ïîòîìó ÷òî åñëè îäíî âåùåñòâî òåðÿåò ýëåêòðîí
è ïðè ýòîì îêèñëÿåòñÿ,
òî äðóãîå âåùåñòâî ýòîò ýëåêòðîí ïðèîáðåòàåò
è ïðè ýòîì âîññòàíàâëèâàåòñÿ.

Ïðè âîññòàíîâëåíèè îðãàíè÷åñêèõ ñóáñòðàòîâ
ýëåêòðîíû ÷àñòî ïðèñîåäèíÿþòñÿ â ñîñòàâå àòîìîâ âîäîðîäà
(êàæäûé èç êîòîðûõ ñîñòîèò èç îäíîãî ýëåêòðîíà è îäíîãî ïðîòîíà),
èñòî÷íèêîì êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ ÍÀÄÔÍ,
êîòîðûé ïîëó÷àåò àòîìû âîäîðîäà â ÏÔÏ (ï.35).

Ïðè îêèñëåíèè îðãàíè÷åñêèõ ñóáñòðàòîâ
ýëåêòðîíû îòùåïëÿþòñÿ îáû÷íî â ñîñòàâå àòîìîâ âîäîðîäà,
êîòîðûå ïåðåíîñÿòñÿ íà êîôåðìåíò (ÍÀÄ è äð.) èëè êèñëîðîä.

Ïðèñîåäèíåíèå àòîìîâ êèñëîðîäà
òîæå ÿâëÿåòñÿ îêèñëåíèåì îðãàíè÷åñêîãî ñóáñòðàòà,
ïîñêîëüêó ïðèñîåäèíèâøèåñÿ àòîìû êèñëîðîäà ïðèòÿãèâàþò ê ñåáå ýëåêòðîííóþ ïëîòíîñòü òåõ àòîìîâ, â êîòîðûì îíè ïðèñîåäèíèëèñü.

1. Ä Å Ã È Ä Ð Î Ã Å Í À Ç Û

êàòàëèçèðóþò ðåàêöèè äåãèäðèðîâàíèÿ,
òî åñòü îòùåïëåíèÿ àòîìîâ âîäîðîäà (Í).

Ïðè ýòîì âîäîðîä
(2 àòîìà âîäîðîäà, ñîñòîÿùèå èç 2 ïðîòîíîâ è 2 ýëåêòðîíîâ)
îòùåïëÿåòñÿ îò îðãàíè÷åñêîãî ñóáñòðàòà (R)
è ïåðåíîñèòñÿ íà êîôåðìåíò (íà ÊîÔ – ÍÀÄ+, ÔÀÄ èëè ÍÀÄÔ+).

Ôîðìóëèðóÿ êîðî÷å – äåãèäðîãåíàçû ïåðåíîñÿò 2 àòîìà âîäîðîäà
îò ñóáñòðàòà íà êîôåðìåíò.

Ñóáñòðàò äî îòùåïëåíèÿ îò íåãî ïàðû àòîìîâ âîäîðîäà
íàçûâàåòñÿ âîññòàíîâëåííûì ñóáñòðàòîì
è îáîçíà÷àåòñÿ òàê – RÍ2;
ãäå Í – ýòî àòîìû âîäîðîäà, êîòîðûå áóäóò îòùåïëÿòüñÿ,
à R – ýòî îñòàëüíûå àòîìû ìîëåêóëû ñóáñòðàòà.

Ñóáñòðàò ïîñëå îòùåïëåíèÿ îò íåãî ïàðû àòîìîâ âîäîðîäà
îáîçíà÷àåòñÿ òàê – R
è íàçûâàåòñÿ îêèñëåííûì.

Êîôåðìåíò, ïîëó÷àþùèé àòîìû âîäîðîäà,
äî èõ ïðèñîåäèíåíèÿ îáîçíà÷àåòñÿ êàê ÊîÔ,
à ïîñëå ïðèñîåäèíåíèÿ äâóõ Í îáîçíà÷àåòñÿ êàê ÊîÔÍ2.

Ïîñêîëüêó ïðè îòùåïëåíèè àòîìîâ âîäîðîäà
âåùåñòâî òåðÿåò âìåñòå ñ âîäîðîäîì
âõîäÿùèå â ñîñòàâ âîäîðîäà ýëåêòðîíû,
à ïîòåðÿ ýëåêòðîíîâ íàçûâàåòñÿ îêèñëåíèåì,
òî RÍ2 – áîëåå âîññòàíîâëåííîå âåùåñòâî, ÷åì R,
à ÊîÔÍ2 – áîëåå âîññòàíîâëåííîå âåùåñòâî, ÷åì ÊîÔ.

Ïîýòîìó RÍ2 íàçûâàþò âîññòàíîâëåííûì ñóáñòðàòîì,
à R – îêèñëåííûì ñóáñòðàòîì.
ÊîÔ2 íàçûâàþò âîññòàíîâëåííûì êîôåðìåíòîì
(âîññòàíîâëåííîé ôîðìîé êîôåðìåíòà),
à ÊîÔ – îêèñëåííûì êîôåðìåíòîì
(îêèñëåííîé ôîðìîé êîôåðìåíòà).

Ñõåìà ðåàêöèè, êîòîðàÿ êàòàëèçèðóåòñÿ äåãèäðîãåíàçàìè,
ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåíà â òàêîì âèäå:

RH2 + ÊîÔ ; R + ÊîÔÍ2.

Ãäå RH2 – ýòî âîññòàíîâëåííûé ñóáñòðàò
(îðãàíè÷åñêèé ñóáñòðàò äî îòùåïëåíèÿ âîäîðîäà),

ÊîÔ – îêèñëåííûé êîôåðìåíò
(êîôåðìåíò äî ïðèñîåäèíåíèÿ ê íåìó îòùåïëåííîãî îò ñóáñòðàòà âîäîðîäà),

R – îêèñëåííûé ñóáñòðàò
(îðãàíè÷åñêèé ñóáñòðàò ïîñëå îòùåïëåíèÿ îò íåãî âîäîðîäà),

ÊîÔÍ2 – âîññòàíîâëåííûé êîôåðìåíò
(êîôåðìåíò ïîñëå ïðèñîåäèíåíèÿ ê íåìó îòùåïëåííîãî îò ñóáñòðàòà âîäîðîäà).

Êîôåðìåíòû, êîòîðûå ó÷àñòâóþò â ðàáîòå äåãèäðîãåíàç:
ÍÀÄ+, ÔÀÄ è ÍÀÄÔ+.

ÍÀÄ+, ÔÀÄ è ÍÀÄÔ+ – ýòî îáîçíà÷åíèÿ îêèñëåííûõ ôîðì êîôåðìåíòîâ,
à ÍÀÄÍ,Í+, ÔÀÄÍ2 è ÍÀÄÔÍ,Í+ – ýòî îáîçíà÷åíèÿ âîññòàíîâëåííûõ ôîðì êîôåðìåíòîâ.

ÍÀÄÍ, Í+ è ÔÀÄÍ2 ïåðåíîñÿò âîäîðîä
îò ñóáñòðàòîâ â ÄÖ (äëÿ âûðàáîòêè ÀÒÔ),
à ÍÀÄÔÍ, Í+ ïåðåíîñèò âîäîðîä îò ìåòàáîëèòîâ ÏÔÏ íå â ÄÖ,
à â ðåàêöèè,
êàòàëèçèðóåìûå ðåäóêòàçàìè è ãèäðîêñèëàçàìè.

Äåãèäðîãåíàçû êàòàëèçèðóþò ðåàêöèè
ïðîöåññîâ îêèñëèòåëüíîãî êàòàáîëèçìà.
Ñì. ï.32, 45, 65.

2. Î Ê Ñ È Ä À Ç Û
êàòàëèçèðóþò äåãèäðèðîâàíèå,
ïðè êîòîðîì âîäîðîä, îòùåïëåííûé îò ñóáñòðàòà, ïðèñîåäèíÿåòñÿ ê êèñëîðîäó (Î2).

Ôîðìóëèðóÿ êîðî÷å – äåãèäðîãåíàçû ïåðåíîñÿò 2 àòîìà âîäîðîäà
îò ñóáñòðàòà íà êèñëîðîä.

Ñõåìà ðåàêöèè, êîòîðàÿ êàòàëèçèðóåòñÿ îêñèäàçàìè,
ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåíà â òàêîì âèäå:
RH2 + Î2 ; R + Í2Î2.

Ãäå RH2 – ýòî âîññòàíîâëåííûé ñóáñòðàò,
R – îêèñëåííûé ñóáñòðàò
(îðãàíè÷åñêèé ñóáñòðàò ïîñëå îòùåïëåíèÿ îò íåãî âîäîðîäà).

Êèñëîðîä â ðåçóëüòàòå ýòîé ðåàêöèè âîññòàíàâëèâàåòñÿ.
Äëÿ ðàáîòû îêñèäîðåäóêòàç íóæåí êîôåðìåíò ÔÀÄ
è âèòàìèí Â2 â ñîñòàâå ÔÀÄ.

Îñíîâíûå ïðèìåðû îêñèäàç –
ýòî êñàíòèí/îêñèäàçà (ÊñÎ) â ï.71
è ìîíîàìèí/îêñèäàçà (ÌÀÎ) â ï.105.

ÊñÎ ó÷àñòâóåò â êàòàáîëèçìå ïóðèíîâ
(àäåíèíà è ãóàíèíà,
íî ñóáñòðàòû ÊñÎ – ãèïîêñàíòèí è êñàíòèí;
ïîä äåéñòâèåì ÊñÎ ãèïîêñàíòèí ïðåâðàùàåòñÿ â êñàíòèí,
à êñàíòèí – â ìî÷åâóþ êèñëîòó).

ÌÀÎ ó÷àñòâóåò â îêèñëåíèè àìèíîâ (àäðåíàëèíà, íàïðèìåð).
Èíãèáèòîðû ÊñÎ ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ ñíèæåíèÿ âûðàáîòêè óðàòîâ (ñì. ãèïåð/óðèêåìèè),
à èíãèáèòîðû ÌÀÎ ïðèìåíÿþòñÿ â êà÷åñòâå àíòèäåïðåññàíòîâ.

Îêñèäàçû ó÷àñòâóþò â ðåàêöèÿõ ñâîáîäíîãî îêèñëåíèÿ –  ï.26.

Ñõîäñòâî è îòëè÷èÿ äåãèäðîãåíàç è îêñèäàç:
ñõîäñòâî â òîì, ÷òî êàòàëèçèðóþò îòùåïëåíèå âîäîðîäà (äåãèäðèðîâàíèå),
îòëè÷èÿ â òîì, ÷òî
äåãèäðîãåíàçû ïåðåíîñÿò îòùåïë¸ííûé îò ñóáñòðàòîâ âîäîðîä íà êîôåðìåíòû,
à îêñèäàçû – íà êèñëîðîä (îêñè).

3. Î Ê Ñ È Ã Å Í À Ç Û

êàòàëèçèðóþò âêëþ÷åíèå â ìîëåêóëó îðãàíè÷åñêîãî ñóáñòðàòà
àòîìîâ êèñëîðîäà, èñòî÷íèêîì êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ Î2.

Àòîìû êèñëîðîäà âêëþ÷àþòñÿ
ìåæäó àòîìîì âîäîðîäà îðãàíè÷åñêîãî ñóáñòðàòà
è àòîìîì óãëåðîäà ñóáñòðàòà,

ïîýòîìó ìîëåêóëà îðãàíè÷åñêîãî ñóáñòðàòà
äî âêëþ÷åíèÿ â íåå àòîìîâ êèñëîðîäà îêñèãåíàçàìè îáîçíà÷àåòñÿ òàê – RÍ,

à ïîñëå âêëþ÷åíèÿ àòîìîâ êèñëîðîäà –
ëèáî R-Î-Î-Í (åñëè âêëþ÷åíû îáà àòîìà Î2),
ëèáî R-Î-Í (åñëè âêëþ÷åí îäèí àòîì Î2).

Äèîêñèãåíàçû

3.1). Îêñèãåíàçû, êîòîðûå âêëþ÷àþò â ìîëåêóëó ñóáñòðàòà
îáà àòîìà êèñëîðîäà,
íàçûâàþòñÿ ÄÈîêñèãåíàçàìè;

ñõåìó ðåàêöèè ìîæíî çàïèñàòü òàê:

RH + Î2 ; R-Î-Î-Í.

Ïðîäóêò ðåàêöèè (R-Î-Î-Í)
íàçûâàåòñÿ îðãàíè÷åñêîé ïåðåêèñüþ.
RÎÎÍ – áîëåå îêèñëåííîå âåùåñòâî, ÷åì RÍ,
òî åñòü îêèñëÿåòñÿ îðãàíè÷åñêèé ñóáñòðàò,
à âîññòàíàâëèâàåòñÿ êèñëîðîä.

Ìîíîîêñèãåíàçû

3.2). Îêñèãåíàçû, êîòîðûå âêëþ÷àþò â ìîëåêóëó îðãàíè÷åñêîãî ñóáñòðàòà
òîëüêî îäèí àòîì êèñëîðîäà,
íàçûâàþòñÿ ÌÎÍÎîêñèãåíàçàìè èëè ãèäðîêñèëàçàìè.

Âòîðîé àòîì êèñëîðîäà ìîëåêóëû êèñëîðîäà
ñîåäèíÿåòñÿ ñ äâóìÿ àòîìàìè âîäîðîäà, îáðàçóÿ ìîëåêóëó âîäû;

èñòî÷íèêîì àòîìîâ âîäîðîäà â ýòîì ñëó÷àå ÿâëÿåòñÿ êîôåðìåíò –
ëèáî ÍÀÄÔÍ, ëèáî àñêîðáàò.

Ñõåìó ðåàêöèè ìîæíî çàïèñàòü òàê:

RH + Î2 + ÊîÔÍ2 ; R-Î-Í + ÊîÔ + Í2Î.

RÍ – ýòî ñóáñòðàò, â êîòîðûé äîëæåí âêëþ÷èòüñÿ àòîì êèñëîðîäà,
R-Î-Í – ýòî ñóáñòðàò ñî âêëþ÷åííûì â íåãî àòîìîì êèñëîðîäà,
Î2 – ýòî èñòî÷íèê àòîìîâ êèñëîðîäà,
ÊîÔÍ2 – ýòî èñòî÷íèê àòîìîâ âîäîðîäà.

Ñóáñòðàò RÍ – áîëåå âîññòàíîâëåííûé ïî ñðàâíåíèþ ñ RÎÍ.

 ðåàêöèè îêèñëÿþòñÿ RÍ è ÊîÔÍ2,
à âîññòàíàâëèâàåòñÿ êèñëîðîä.

-ÎÍ – ýòî ñïèðòîâàÿ (ãèäðîêñèëüíàÿ) ãðóïïà,
à RÎÍ – ýòî ñïèðò.

Èç-çà òîãî, ÷òî ïðè äåéñòâèè ìîíîîêñèãåíàç
îáðàçóåòñÿ ãèäðîêñèëüíàÿ ãðóïïà,
ó íèõ åñòü ñèíîíèì – ãèäðîêñèëàçû. (Íå ïóòàòü ñ ãèäðîëàçàìè.)

Íóæíî óìåòü íàïèñàòü ðåàêöèè,
êîòîðûå êàòàëèçèðóþò ôåíèëàëàíèí/ãèäðîêñèëàçà
è òèðîçèí/ãèäðîêñèëàçà (ï.105 è 68).
È çíàòü çíà÷åíèå ýòèõ ðåàêöèé.

Îêñèãåíàçû (êàê è îêñèãåíàçû),
ó÷àñòâóþò â ïðîöåññàõ ñâîáîäíîãî îêèñëåíèÿ.
Ó÷àñòâóþò â ìåòàáîëèçìå êñåíîáèîòèêîâ,
â îáìåíå ìíîãèõ ãîðìîíîâ,
â îáðàçîâàíèè êîëëàãåíà.

4. Ð Å Ä Ó Ê Ò À Ç Û

êàòàëèçèðóþò ïðèñîåäèíåíèå âîäîðîäà
ê îðãàíè÷åñêîìó ñóáñòðàòó,
ïðè ýòîì èñòî÷íèêîì àòîìîâ âîäîðîäà ÿâëÿåòñÿ ÍÀÄÔÍ.

Äðóãîé âàðèàíò îïðåäåëåíèÿ –
ðåäóêòàçû êàòàëèçèðóþò ïåðåíîñ âîäîðîäà
îò êîôåðìåíòà íà îðãàíè÷åñêèé ñóáñòðàò.

Äåéñòâèå ðåäóêòàç ïðîòèâîïîëîæíî äåéñòâèþ äåãèäðîãåíàç.

Ïðè ïîëó÷åíèè âîäîðîäà ñóáñòðàò âîññòàíàâëèâàåòñÿ,
ïîýòîìó ðåäóêòàçû ìîæíî ñ÷èòàòü âîññòàíîâèòåëÿìè ñóáñòðàòîâ.

Ñõåìà ðåàêöèé, êîòîðûå êàòàëèçèðóþòñÿ ðåäóêòàçàìè:

R + ÊîÔÍ2 ; R + ÊîÔÍ2.

Çäåñü R – îðãàíè÷åñêèé ñóáñòðàò äî ïðèñîåäèíåíèÿ âîäîðîäà,
RÍ2 – îðãàíè÷åñêèé ñóáñòðàò ïîñëå ïðèñîåäèíåíèÿ ê íåìó àòîìîâ âîäîðîäà,
ÊîÔ2 – âîññòàíîâëåííàÿ ôîðìà êîôåðìåíòà (èñòî÷íèê âîäîðîäà),
ÊîÔ – îêèñëåííàÿ ôîðìà êîôåðìåíòà.

 ýòîé ðåàêöèè îðãàíè÷åñêèé ñóáñòðàò âîññòàíàâëèâàåòñÿ (ïðèîáðåòàåò âîäîðîä),
à êîôåðìåíò îêèñëÿåòñÿ (òåðÿåò âîäîðîä).

Ðåäóêòàçû – îñíîâíûå ôåðìåíòû âîññòàíîâèòåëüíûõ ñèíòåçî⠖
íàïðèìåð, ñèíòåçà æèðíûõ êèñëîò,
ñèíòåçà õîëåñòåðèíà (ÃÌÃ-ÊîÀ/ðåäóêòàçà),
ñèíòåçà äåçîêñè/ðèáîíóêëåîòèäîâ (ðèáîíóêëåîòèä/ðåäóêòàçà).

À ãëóòàòèîí/ðåäóêòàçà îòíîñèòñÿ ê àíòèîêèñëèòåëüíûì ôåðìåíòàì – ï.27.

5. Ö È Ò Î Õ Ð Î Ì Û
ó÷àñòâóþò â ðåàêöèÿõ èçìåíåíèÿ âàëåíòíîñòè ìåòàëëî⠖
íàïðèìåð, â ïðèñîåäèíåíèè ýëåêòðîíà ê èîíó æåëåçà Fe3+.

 ðåçóëüòàòå èîí æåëåçà Fe3+ïðåâðàùàåòñÿ â èîí æåëåçà Fe2+
(âîññòàíîâëåíèå èîíà æåëåçà).

Ñõåìà ðåàêöèè: Fe3+ + å ; Fe2+.

Ïî÷åìó (3+) ïðåâðàùàåòñÿ â (2+) ïðè ïðèñîåäèíåíèè ýëåêòðîíà – ïîòîìó ÷òî ó ýëåêòðîíà îòðèöàòåëüíûé çàðÿä.
Ïîëó÷àåòñÿ (3+) + (1-) = (2+).)

 êàêèõ ïðîöåññàõ âñòðå÷àþòñÿ öèòîõðîìû –
öèòîõðîìû êàòàëèçèðóþò ðÿä ðåàêöèé äûõàòåëüíîé öåïè – ï.22;
íóæíî òàêæå ïîìíèòü öèòîõðîì Ð 450 – ï.118.

6. À Í Ò È Î Ê È Ñ Ë È Ò Å Ë Ü Í Û Å  Ô Å Ð Ì Å Í Ò Û .

Ñì. ï.27.
Ýòî ôåðìåíòû, êîòîðûå ó÷àñòâóþò â ðàçðóøåíèè àêòèâíûõ ôîðì êèñëîðîäà
è âîññòàíîâëåíèè îêèñëåííûõ èìè âåùåñòâ êëåòêè
(îðãàíè÷åñêèõ ïåðåêèñåé).

Îòíîñÿòñÿ ê àíòèîêèñëèòåëüíîé ñèñòåìå îðãàíèçìà,
ê êîòîðîé òàêæå îòíîñÿòñÿ íèçêîìîëåêóëÿðíûå àíòèîêñèäàíòû
(âèòàìèíû À, Å, Ñ è äðóãèå).

Áëàãîäàðÿ ýòîé ñèñòåìå îðãàíèçì äîëüøå ñîõðàíÿåò ìîëîäîñòü
è äîëüøå íå ïîÿâëÿþòñÿ òàêèå áîëåçíè, êàê àòåðîñêëåðîç, êàòàðàêòà è ò.ä..

Ïîäðîáíåå îá àíòèîêèñëèòåëüíûõ ôåðìåíòàõ ñêàçàíî â îòâåòå íà âîïðîñ ¹ 27.
Ïðèìåðû àíòèîêèñëèòåëüíûõ ôåðìåíòî⠖
ñóïåðîêñèä/äèñìóòàçà,
ãëóòàòèîí/ïåðîêñèäàçà, ãëóòàòèîí/òðàíñôåðàçà,
ãëóòàòèîí/ðåäóêòàçà, êàòàëàçà.

Ðåàêöèè, êàòàëèçèðóåìûå îêñèäîðåäóêòàçàìè,
ìîæíî ðàçäåëèòü íà ãðóïïû –
ê îäíîé ãðóïïå îòíîñÿòñÿ îêñèäîðåäóêòàçû,
êîòîðûå êàòàëèçèðóþò âîññòàíîâëåíèå îðãàíè÷åñêèõ ñóáñòðàòîâ
(ðåäóêòàçû = âîññòàíîâèòåëè),

à ê äðóãîé – îêñèäîðåäóêòàçû, êîòîðûå êàòàëèçèðóþò
îêèñëåíèå îðãàíè÷åñêèõ ñóáñòðàòîâ (âñå, êðîìå ðåäóêòàç).

Îêñèäîðåäóêòàçû, êîòîðûå êàòàëèçèðóþò ðåàêöèè îêèñëåíèÿ îðãàíè÷åñêèõ ñóáñòðàòîâ,
ìîæíî ðàçäåëèòü íà òðè ãðóïïû:

1) êàòàëèçèðóþùèå îòùåïëåíèå âîäîðîäà
(äåãèäðèðîâàíèå) äåãèäðîãåíàçû è îêñèäàçû,

2) êàòàëèçèðóþùèå ïðèñîåäèíåíèå êèñëîðîäà
(îêñèãåíàöèþ) îêñèãåíàçû,
3) êàòàëèçèðóþùèå èçìåíåíèå âàëåíòíîñòè ìåòàëëîâ öèòîõðîìû.

Êàê îïðåäåëèòü, êàêàÿ ôîðìà ñóáñòðàòà áîëåå âîññòàíîâëåííàÿ,
à êàêàÿ – áîëåå îêèñëåííàÿ:

÷åì áîëüøå âîäîðîäà â âåùåñòâå,
òåì áîëåå âîññòàíîâëåíî âåùåñòâî;
÷åì áîëüøå êèñëîðîäà â âåùåñòâå,
òåì áîëåå îêèñëåííîå âåùåñòâî.

Ïðèìåðû âûøå.

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 апреля 2017;
проверки требуют 12 правок.

Коферменты в каталитических реакциях осуществляют транспорт различных групп атомов, электронов или протонов. Коферменты связываются с ферментами:

— ковалентными связями;

— ионными связями;

— гидрофобными взаимодействиями и т.д.

Один кофермент может быть коферментом для нескольких ферментов. Многие коферменты являются полифункциональными (например, НАД, ПФ). В зависимости от апофермента зависит специфичность холофермента.

Все коферменты делят на две большие группы: витаминные и невитаминные.

Коферменты витаминной природы– производные витаминов или химические модификации витаминов.

1 группа: тиаминовые – производные витамина В1. Сюда относят:

— тиаминмонофосфат (ТМФ);

— тиаминдифосфат (ТДФ) или тиаминпирофосфат (ТПФ) или кокарбоксилаза;

— тиаминтрифосфат (ТТФ).

ТПФ имеет наибольшее биологическое значение. Входит в состав декарбоксилазы кетокислот: ПВК, a-кетоглутаровая кислота. Этот фермент катализирует отщепление СО2.

Кокарбоксилаза участвует в транскетолазной реакции из пентозофосфатного цикла.

2 группа: флавиновые коферменты, производные витамина В2. Сюда относят:

— флавинмононуклеотид (ФМН);

— флавинадениндинуклеотид (ФАД).

Ребитол и изоалоксазин образуют витамин В2. Витамин В2 и остаток фосфорной к-ты образуют ФМН. ФМН в соединении с АМФ образуют ФАД.

[рис. изоалоксазиновое кольцо соединено с ребитолом, ребитол с фосфорной к-той, а фосфорная к-та – с АМФ]

ФАД и ФМН являются коферментами дегидрогеназ. Эти ферменты катализируют отщепление от субстрата водорода, т.е. участвуют в реакциях окисления–восстановления. Например СДГ – сукцинатдегидрогеназа – катализирует превращение янтарной к-ты в фумаровую. Это ФАД-зависимый фермент. [рис. COOH-CH2-CH2-COOH® (над стрелкой – СДГ, под – ФАД и ФАДН2) COOH-CH=CH-COOH]. Флавиновые ферменты (флавинзависимые ДГ) содержат ФАД, который в них является первоисточником протонов и электронов. В процессе хим. реакций ФАД превращается в ФАДН2. Рабочей частью ФАД является 2 кольцо изоалоксазина; в процессе хим. реакции идет присоединение двух атомов водорода к азотам и перегруппировка двойных связей в кольцах.

3 группа: пантотеновые коферменты, производные витамина В3 – пантотеновой кислоты. Входят в состав кофермента А, НS-КоА. Этот кофермент А является коферментом ацилтрансфераз, вместе с которой переносит различные группировки с одной молекулы на другую.

4 группа: никотинамидные, производные витамина РР — никотинамида:

Представители:

— никотинамидадениндинуклеотид (НАД);

— никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ).

Коферменты НАД и НАДФ являются коферментами дегидрогеназ (НАДФ-зависимых ферментов), например малатДГ, изоцитратДГ, лактатДГ. Участвуют в процессах дегидрирования и в окислительно-восстановительных реакциях. При этом НАД присоединяет два протона и два электрона, и образуется НАДН2.

Рис. рабочей группы НАД и НАДФ: рисунок витамина РР, к которому присоединяется один атом Н и в результате происходит перегруппировка двойных связей. Рисуется новая конфигурация витамина РР + Н+]

5 группа: пиридоксиновые, производные витамина В6. [рис. пиридоксаля. Пиридоксаль+ фосфорная к-та= пиридоксальфосфат]

— пиридоксин;

— пиридоксаль;

— пиридоксамин.

Эти формы взаимопревращаются в процессе реакций. При взаимодействии пиридоксаля с фосфорной кислотой получается пиридоксальфосфат (ПФ).

ПФ является коферментом аминотрансфераз, осуществляет перенос аминогруппы от АК на кетокислоту – реакция переаминирования. Также производные витамина В6 входят как коферменты в состав декарбоксилаз АК.

Коферменты невитаминной природы – вещества, которые образуются в процессе метаболизма.

1) Нуклеотиды – УТФ, УДФ, ТТФ и т.д. УДФ-глюкоза вступает в синтез гликогена. УДФ-гиалуроновая к-та используется для обезвреживания различных веществ в трансверных реакциях (глюкоуронил трансфераза).

2) Производные порфирина (гем): каталаза, пероксидаза, цитохромы и т.д.

3) Пептиды. Глутатион – это трипептид (ГЛУ-ЦИС-ГЛИ), он участвует в о-в реакциях, является коферментом оксидоредуктаз (глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза). 2GSH«(над стрелкой 2Н) G-S-S-G. GSH является восстановленной формой глутатиона, а G-S-S-G – окисленной.

4) Ионы металлов, например Zn2+ входит в состав фермента АлДГ (алкогольдегидрогеназы), Cu2+ — амилазы, Mg2+ — АТФ-азы (например, миозиновой АТФ-азы).

Могут участвовать в:

-присоединении субстратного комплекса фермента;

-в катализе;

-стабилизация оптимальной конформации активного центра фермента;

-стабилизация четвертичной структуры.