Lenindzher Основы биохимии т.2 (1128696), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Врожденное нарушение активности этого фермента лежит в основе генетической болезни, носящей название фенилкетонурии. Наиболее многочисленны и особенно сложны монооксигеназные реакции, в которых участвует цитохром Р-450, принадлежащий к группе гемопротеинов.
Этот цитохром обычно содержится не в митохондриях, а в эндоплазматическом ретикулуме, Подобно митохондриальной цнтохромоксндазе, цитохром Р-450 способен взаимодействовать и с кислородом, н с окисью углерода. Отличается же он от цитохромоксидазы тем, что комплекс его восстановленной формы с окисью углерода сильно поглощает свет в области 450 нм. Цитохром Р-450 катализирует реакции гндроксилирования, в которых органический субстрат )(Н гидроксилируется до К вЂ” ОН за счет одного из атомов кислорода О,, тогда как второй атом кислорода восстанавливается до Н,О в результате присоединения восстановительных эквивалентов от АРАОН или ХАОРН, но чаще от одного из белков, содержащих железо и серу.
На рис. 17-30 такая реакция представлена в упрощенном виде; в действительносги же она включает ряд промежуточных этапов, пока егце недостаточно изученных. Цитохром Р-450 участвует, например, в гидроксилировании стероидов в процессе образования гормонов коры надпочечников. Существенна также роль цитохрома Р-450 в гидрокснлировании ряда лекарственных препаратов и других чужеродных для организма веществ, особенно если этн вещества сравнительно плохо растворимы в воде.
В результате гидроксилирования растворимость таких чужеродных веществ в воде повышается, что в сильной мере способствует их детоксикации и выведению из организма (гл. 24). Цитохром Р-450 суще- Гл. 17. пеРенОс электРОИОВ и ФОсФОРилиРОВдние (ч)А()Р.'4 + р)77$ хром Р 450 (э)АОР' Ф вЂ” Π— Язи К вЂ” ОН Гпдроксилироввппый прол1укт Рис.
17-30. Гилрокснлирование растворимого в липидах лекарственного препарата КН под действием пдтохрома Р-450:, функпиониругоп1его как монооксидаза. У продукта реакпии, К вЂ” ОН, выше растворимость в воле, и поэтому он легче выводится иэ органязма. Косубстратам, поставляшшим атомы Н (серый фон) для восстановления второго атома «ислорола до волы, с унит НДОРН ч Н+. ствует в различных формах, специфичных в о~ношении тех или иных субстратов. Краткое содержание главы В реакциях, связанных с переносом электронов, т.е.
в реакциях окисления- восстановления, способность донора электронов (восстановителя) отдавать электроны характеризуется стандартным восстановительным потенциалом Е,,'. Окислительно-восстановительные системы, обладающие более электроотрицательными значениями Ео, стремятся передать свои электроны системам с более электроположительными значениями Ео. Изменение стандартной свободной энергии в окислительно-восстановительных реакциях определяется из уравнения Або' = — дгг)гЕо. В митохондриях атомы водорода, отщепленные от субстратов дегидрогенаэамн, передают свои электроны в цепь переноса электронов.
Переходя по этой цепи от одного переносчика к другому, электроны в конечном итоге достигают молекулярного кислорода и восстанавливают его в Н,О. Энергия, высвобождающаяся в процессе переноса электронов, используется для окислительного фосфорилирования АОР в АТР. Окислительное фосфорилнрование протекает во внутренней митохондриальной мембране. От всех ХАТ7-зависимых реакций дегидрирования восстановительные эквиваленты переходят к мнтохондриальной ХАОН-дегнлрогеназе, содержащей в качестве простетнческой группы РМ)ь).
Затем через ряд железо-серных центров они передаются на убихинон, который передает электроны цнтохрому Ь. Далее электроны переходят последовательно на цитохромы с, и с, а затем на цнтохром ои, (цитохромоксидазу), которая содержит медь. Цитохромоксндаза передает электронь1 на Оз. Для того чтобь1 полност~~ восстановить О, с образованием двух молекул Н,О, требуются четыре электрона и четыре иона Н '.
Перенос электронов блокируется в определенных точках ротеноном, антимнцином А и цианидом. Процесс переноса электронов сопровождается значительным снижением свободной энергии. В трех участках дыхательной цепи происходит запасание энергии в результате синтеза АТР нз АОР и Рс Окнслительное фосфорилиро. ванне и перенос электронов можно разобщить, воспользовавшись для этого разобщающими агентами или ионофорамн, такими, как валиномицин. Для того чтобы могло происходить окнслительное фосфорилирование, внутренняя митохондриальная мембрана должна сохранять свою целостность н должна быть непроницаемой для ионов Н ' и некоторых других ионов. Перенос электронов сопровождается свыталкнваниемв ионов Н ' измитохоидрий. Согласно хемносмотической гипотезе (одной из трех гипотез, предложенных для объяснения механизма окислительного фосфорилнрования),переносэлектронов создаетмежду двумя сторонами внутренней митохондриальной мембраны градиент концентрации ионов Н ', при котором их концентрация снаружи выше, чем внутри.
Предполагается, что именно этот градиент служит движущей силой синтеза АТР, когда ионы Н, возвращающиеся нз цитозоля в матрикс, проходят через ЧАСТЬ Ц БИОЭНЕРГЕТИКА И МЕТАБОЛИЗМ ЛИТЕРАТУРА Вопросы и задачи молекулы Г,Г,-АТРазы в мембране. Во внутренней митохондриальной мембране имеются транспортные системы для адениновых нуклеотидов,фосфата и ряла метабалитов. Перенос электронов тормозится при понижении концентрации А(3Р и ускоряется, когда концентрация А(3Р возрастает благодаря тем или иным клеточным процессам, сопровождаюшимся утилизацией АТР.
Скорости гликолиза, цикла лимонной кислоты и процесса окислительного фосфарилирования согласованы между собой. Эта согласованность обеспечивается взаимосвязанными регуляторными механизмами, которые реагируют на величину отношения [АТР1
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
