Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_1 (1123309), страница 92
Текст из файла (страница 92)
У.огеепзгеУп У. АУ., ТЬе ТгкагЬохуИс Ас1д Сус!е, рр. 146 — 270, ш: В. М. ОгеепЬег8ь ед., СЬешка! Ра1Ьъчаув о1 Ме1аЬоИзш, Зд ед., ъо1. 1, Асадепис Ргевв, 1пс., Ышч Уог1г, 1967. АИУсггеИ Р., Тгапв1осзНопв 1ЬгоидЬ Ха1ига! МешЬгзпев, Адч. Епхушо!., 29, ЗЗ- 87, 1967. АУУУсГгеИ Р., ъгес!ос!а! СЬепгидгу апд 1Ье Мо1еси!аг МесЬапкь о1 СЬегпювшоНс СоирИпд: Роъчег ТгапяпВв!оп Ьу РгоНсИу, Тгапв.
ВюсЬегп. Бос., 4, 399 — 430, ! 976. Раве! К., Банадг В. Я., АТРазеа о1 МИос1юпдг1а, СЫогор1авЫ апд Вас1епа, Сшп Тор. МетЬгапез Тгапьр., 8, 99 — 160„1976. Рара 5., Рго1оп Тгапв1осаНоп Кеасгюпв 1п 1Ье Кевр!га1огу СЬа1п, ВюсЬеш. В!орЬуь. Ас1а, 456, 39 — 84, 1976.
Ргевьпихн В. С., Вю!ои!са1 Арр!каНопв о! 1опорЬогев, Аппп. Кеч. ВюсЬепк 45, 501 — 530, 1976. Кадда 6. К, ТЬе Веь1ап апд Оье о1 Г1иогеьсеп1 РгоЬез Уог МегпЬгапе 5!ид!ев, Сигг. Тор. В1оепсгВ, 4, 81 — 126, 1971. За!гоп М. К, У., МешЬгапе Авьос!а1ед Епхутев ш Вас1епа, Адч. М1сгоЬ. РЬуз!о1., 11, 213 — 283, 1974. Яггаег 5. У., ТЬе Мо!сси1аг ОгИапяаНоп о1 МегпЬгапев, Аппп. Кеъ. ВгосЬегп., 43, 805 — 834.
1974. 81пИег Т. Р., бизтап М., ТЬе ВРЫН ВеЬудгоиепаве о1 !Ье МИосЬопдпа! Кевр1га1огу СЬа!и, Адч. Епхушо1., 34, 79 — -154, 1971. Зииопг К. В„Роз!та Р. 1ч'., ТЬе ЕпегаеНсв о1 Вас!ег1а! Тгапврог1, Аппп. Кеч. Вюсиеш., 44, 523 — 554, 1975. БУгиУасйеи !У. Р., Епсг2у Тгапь1оппаНопь 1п 61е Кезр1га1огу СЬа1п, Сигг. Тор. В!оепеге., 4. 127 — 190. ! 971. ИйиУасАео 1У. Р., ТгапьшешЬгапе Е!ес1госпеш!са1 Н+-ро1епНа1 зв а СопъсгНЫе ЕпегИу Зоигсе 1ог Н|с Ыч1пд СеП, ГЕВБ Ье11„74, 1 — 9, 1977.
Бто!ц У. М.. Киу!епаНегиа й., Еглзгт У., Торо!ое!са! апд ГипсНопа1 ОгдаппаНоп о1 !Ье МИосЬопдгюп, Ргос. 51аН. Асад. 5сЬ 1У5А, 66, 125 — 131, 1970. Югеге Р. А., Тпс Епхушо1оду о1 Рае Гоггпа1юп зпд Вгеакдокп о1 СИга1е, Аг1ь. Епхушо1., 43, 57 — 102, 1975. 4гал Ваги К, Мерег У, А., ОхЫаНоп апд Епег8у СопвегчаНоп Ьу МИоспопдпа, Аппо. Кеч. В!осЬеш., 40.
115 — 160, !971. %Тулам Р. !г., Мо1еси!аг апд РЬувю1о91са! Авресгв о1 Адеп1пе Ыис1еоНде Тгапзрог! !и МИосЬопдг!з, В1осЬепп В1орпув. Ас1а, 456, ! — 38, 1976. Глава 13 БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ. !1 Окислительные ферменты, коферменты и переносчики Те сотни специфических ферментов, которые каталпзируют окислительные реакции, действуют благодаря наличию специальных приспособлений к относительно небольшому числу функциональных групп. Химическая природа этих групп и формы их участия в окислительных процессах позволяют сделать четыре достаточно информативных обобщения: 1.
Для того чтобы сохранить восстановительные эквиваленты различных субстратов в соответствии с основными задачами клетки, эти восстановительные эквиваленты чаще всего передаются никотинамиднуклеотиду (КАП+ или МАВР+) посредством дегидрогеназ, некоторые из которых также содержат связанный ион металла, например Хп'-~.
2. Некоторые субстраты восстанавливают связанный со специфической дегидрогеназой флавиннуклеотид, который в свою очередь посылает электроны прямо к переносчикам, тесно связанным с внутренней митохондриальной мембраной, 3. Цптоплазматические ферменты, окисляюшие субстраты и непосредственно восстанавливающие О„обычно используют в качестве простетической группы или флавиннуклеотид, илв металл, например Саа+ или Ре'+. 4. В число многообразных комплексов, которые могут комбинироваться различными способами для функционирования а окнслительно-восстановительных системах, входят флавпннуклсоткды; дисульфилы; железо, медь, молибден н другие металлы; железосерокомплексы и железопорфириновые соединения.
Связанные в различных комбинациях этп компоненты делают возможным формирование электронпереносящих цепей различной длины и сложности. 13.1. Никотинамидадениндинуклеотиды Никотинамидадениндинуклеотид (НАВ+, равд. 12.1.1) обнаружен Харденом и Р1онгом при исследовании ими брожения, вызываемого дрожжами. Никотинамидадениндинуклеотидфосфат ис матеволпзм Н СОЫНе н ' н е е н н +Мне= ~~',~ +и +м К к мдои Рис. 13.1, Стереоспенифичное восстановление никотинанидадениндинуклеотида (ИА1з). 11чАПР.) идентифицирован Варбургом и Христианом как кофермент идущего в эрнтроцнтах окисления глюкозо-б-фосфата в 6-фосфоглюконолактон (разд.
14.8). Хотя эти соединения принято называть дннуклеотидаын, иа самом деле входящие в состав нх молекул два мононуклеотпда связаны пнрофосфатной связью в отличие от дннуклеотидов нуклеиновых кислот, где между мононуклеотидами имеется фосфодиэфнрная связь. )з)АОР+ содержит третые молекулу фосфата, образующего сложноэфнрную связь с С-2' рибозного остатка аденознновой части НАВзз Биогенез н превращения пирядпннуклеотидов рассмотрены в гл.
24 н 50. Сокращенные формулы на рис. 13.1 показывают, что, когда НАР+ илп КАРР+ восстанавливаются путем двухэлектронного переноса в ферментатнвной реакции, они принимают гидрид-нон Н: — от окисляемого субстрата, в то время как протон переходит в среду. Восстановленное хнноидное соединение не имеет заряда на азоте пиридннового кольца н содержит один водород, полученный от субстрата. Поэтому восстановленный ХА))+ сокращенно обозначается МА))Н.
Вновь введенный водород фиксируется в пнрпдшювом кольце в положении 4: меоминамип- '1ЗН ОН -Оиаоаа — Π— Р— Π— Р— О О Ь Он вкотниамиоаоеннноинуклеовиащаафав 1МАБР+) Поскольку пнридиновое кольцо гтАгтН вЂ” плоская структура, два атома водорода у атома С-4 располагаются по обе стороны плоскости кольца. Стереоспецифнчность образования и последую- 13.
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ. 1Г Рнс. 132. Растянутая конформапвя 1тАР прп связывании с дегнпрогеназоя. (Взято с иекоторьь мя упропгевиями из раооты (Вапазгаа 1.. Д, Вгадзааы й. А., р 384, 1п Р. О. Воуег. ед. Тпе Епгуптез, то1. Х!. Зг1 с<1., Асааеппс Ргезз, 1пс., Кетт Уог1г, 19751.) щего окисления 14АР1-1 доказана следующим образом: 1чАРгН получали неферментатнвиым путем при восстановлении (т(АР+ дитионитом в 'НгО (дсйтерированпая вода); получсшгый таким путем (т(АРгН использовали для восстановления ацетальдегида в реакции, идущей с участием алкогольдегидрогеназы.
Оказалось, что образующиеся в ходе этой реакции этанол и НАР' содержали каждый г/з г-экв. дейтерия на 1 моль. Однако, если (чАР+ восстанавливали синтетическим СН,С'Н,ОН в присутствии дрожжевой алкогольдегидрогеназы, образовывался )т(АРтН, содержащий один атом дейтерия иа молекулу. При инкубации этого (т(АРгН с ацетальдегидом и алкогольдегндрогеназой или с ппруватом и лактатдегидрогеназой дейтерий количественно переносился с образованием соответственно дейтерпрованного этанола илн дейтерированного лактата. Таким образом, перенос атомов водорода этими дегидрогеназами стереоспецифичен в отношении плоскости пиридннового кольца.
Очевидно также, что алкогольдегидрогеназа проявляет стереоспецифичность к двум атомам водорода на несущем гпдроксидную группу атоме углерода этанола. Дрожжевая алкогольдегидрогеназа и лактатдегидрогеназа сердца характеризуются одинаковой стереоспецифичностью: они каталнзируют перенос водорода к одной и той же стороне пиридинового кольца (4-рго-гт) и от нее. Эти соединения называются дегидрогеназамн А-типа. Как показано в табл. 13.1, другие ферменты, относящиеся к В-типу, осуществляют стереоспецнфичный перенос к противоположной стороне пиридинового кольца (4-рго-5) и от нее. Атом водорода„ присоединяемый дегидрогеназами А-типа, Обращен в сторону читателя от плоскости пиридинового кольца, если это кольцо ориентировано, как показано на рис. 13.1.
1",ристаллографические исследования дегпдрогеназ показали, что связанные с ними пиридиннуклеотндные субстраты находятся скорее в растянутой конфигурации, как это показано на рис. 13.2, чем в более компактной конфигурации, свойственной свободной форме этих соединений в растворе. ш. мьтльолпзм Тиблттца 13.! Стереоспецнфичность некоторых никотинамиднуклеотидных ферментон ! Стсрсос- псНпрнчно Субстрат Нс ючнсн Сердце Дрожжи Сердце Дрожжи, мышца Рзетн!отопаз, Е. еой Таким образом, стереоспецифичность переноса водорода определяется тем, к какой стороне плоскости ннкотинамидного кольца обращен связанный с ферментом субстрат. Никотпнамиднуклеотиды служат в качестве коферментов для более 250 различных дегидрогеназ, некоторые из которых перечислены в табл.
!3.2. Между химическими свойствами субстрата н избирательностью фермента по отношению к !т!ЛОРА илп !чЛП+ не наблюдается взаимосвязи. Многие дегидрогеназы обнаруживают актявность только с одним из этих нуклеотидов, несколько дегндрогеназ с почти равной скоростью катализирует реакци!о с любым нуклеотндом, но большинство дегидрогеназ проявляет каталитическую активность с одним коферментом, причем скорость таких реакций во много раз превышает скорость реакций с другпм нуклеотндом. Поведение фермента по отношению к коферменту может меняться в зависимости от источника, из которого этот фермент получен. Так, мнтохондриальные глутаматдегидрогеназы печени могут использовать как 1чЛТ!.+, так и !т!ЛРР+. Когда дрожжи нлн клетки Йемроарога выращиваются в среде, содержащей глу- Изоцитрат Этанол Лактат Манат !чАОРс Фарнезилпнрофосфат Галакгоза Глюкоза Глюкозо-Б-фосфат Глутамат Глутатнон За-Оксистероиды Зй-Оксистероиды Щ-Окснстероиды Б-Фосфоглюконат 3-Фосфоглицеральдегид !чАВР+ !ЧАОР ВА0 !чАО !ЧЛ0 !уА0 !ЧАОР рч'Л0 !ЧЛО МтЛОР ХЛОР, !чЛ0 !ЧАОР !ЧЛ0 МА0 !ЧЛ0, КАОР !ЧЛОР !т!АО !чА0 Митохондрии сердца Печень Рзеит!оптопиз ~(игезсепз Печень Дрожжи Печень Дрожжи Печень Рзеит!отоппз Печень А А А А А В В В В В В В В В В В В 13.
ВЫОЛОГМННСКОН ОКИОЛННИЕ.11 Таблица И.2 Некоторые дегидрогеназы, использующие пиридиннуклеотиды в качестве коферментоа оуосггат Псчевь крысы, Аего- Ьас1ег Печень Печень Кгтозы Ациклнческве поли- спирты Азьдсгиды ()-Полуальдегнд аспа- рагипоиой кнслогы Бетаинальдегид Этанол Карбоновые кислоты р-Лспартилфосфат ХАО ЫАР Бетаин Ацетальдегнд о-Глицерат а-Глнцерофосфат Оксииируват Днаксиацетонфосфат Ксилулоза + СОз ы-Альдегидокнслоты Ацетоацетат Ацетоацетил-СоА Печень Рзеийогполлз 3-Кетостероиды 17-Кетостероиды Ксантилат и-Кетоглутарат ьСО; ХАО Изоцитрат и-Кетоглутарат+СОз Ь)АОР Пируват ЫАО Изоцитрат Лактат ХАО ЫА()Р Мала г Мазат Оксалоацетат Пируват+СОз Малоиат Полуальдегид малоновой кислоты о-Маплит Глицсральдсгнд-3- фосфат Рнбггт Полуальдегид янтарной кислоты о-Фруктоза НАР 1,3-Дифасфоглицерат ХАО А сггоЬос1ег Все животные ткани, дрожжи, бактерии Печень Мозг, бактерии Рибулоза Сукцинат 1.-1'улонат ы-Оксикислоты о ( — )-))-Оксибутгграт 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
