Cтраница 2
Число известных биохимических процессов окисления спиртовых групп до карбонильных с помощью никотйнамидных коферментов, а следовательно, и число различных ферментов подподклассов 1.1.1 превышают две сотни. Кроме того, никотинамидные коферменты участвуют в нескольких десятках различных реакций окисления карбонильных групп до карбоксильных. При этом некоторые реакции окисления альдегидных групп протекают сопряженно с образованием тиоэфирных групп или смешанных ангидридов карбоновой и фосфорной кислот. [16]
Во всех этих ферментах коферменты функционируют как промежут. Флавопротеиды передают эти электроны и протоны никотинамидным коферментам ( см. Ниацин) или цитохрому с ( НАДН-цитохром С-редук-таза), обеспечивая тем самым поток электронов по пути окислительного фосфорилирования с ресиптезом АТФ. Флавопротеиды др. типа переносят электроны и кислород непосредственно на воду с образованием Н2О2 ( оксидаза В-аминокислот, моноаминоксидаза, пиридоксиифосфаток-сидаза), к-рая разлагается затем каталазой. В этом случае окисление субстрата не сопровождается ресинтезом АТФ и значение р-ции определяется детоксикацией окисляемого в-ва или важностью образующегося продукта. [17]
Дегидрогеназы - ферменты, катализирующие перенос водорода от одного субстрата к другому. Для нормального функционирования этой обратимой системы требуется никотинамидный кофермент, например NAD, Таким путем из соответствующих кетонов и альдегидов образуются хиральные спирты. [18]
В ряде случаев фермент может выполнять свою каталитическую функцию только в присутствии низкомолекулярных органических соединений - коферментов. Так, ферментативные процессы окисления и восстановления в организме происходят только при участии никотинамидных коферментов ( сокращенно НАД), имеющих строение, обеспечивающее перенос двух атомов водорода. [19]
Содержится в тканях животных и дрожжах. Синтезируется в организме из триптофана. Осуществляет своя функции в виде никотинамидных коферментов. [20]
НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат ( НАДО): В молекуле НАД содержится амид витамина. РР ( никотиновой кислоты), соединенный через молекулу углевода рибозы с концевой фосфатной группой аденозиндифосфорной кислоты ( АДФ), молекула НАДФ имеет дополнительную фосфатную группу. Отщепленный от окислямого вещества водород первоначально реагирует с окисленной формой никотинамидного кофермента, который, прип соединяя водород, восстанавливается. Ацетальдегид также при участии НАД окисляется в митохондриях гепатоцита. Для достижения нормального окислительно-восстановительного потенциала клетки накоп -:, ленный НАДН должен вновь окислиться в митохондриях до НАД. Далее электроны водорода переносятся по дыхательной цепи мито-хондриальных ферментов - флавопротеинов, содержащих витамин Е 2 ( рибофлавин), и цитохромов ( гемопротеинов), содержащих железо в форме тема ( небелковая часть гемоглобина) к ферменту цитохромоксидазе, содержащему медь, и далее - на молекулярный кислород. Энергия, освобождающаяся при процессах окисле ния, частично запасается в митохондриях в фосфатных химических связях молекул АТФ. АТФ выполняет свою функцию поставщика1 энергии, перенося одну из своих богатых энергией концевых фосфатных групп на другую молекулу, в результате этого процесса АТФ превращается в АДФ. В митохондриях АДФ перезаряжается, присоединяя к себе фосфатную группу, и вновь превращается в АТФ. Здесь же накопленный в ходе окислительных реакций НАДН вновь окисляется до НАД - таким образом достигается нормализация окислительно-восстановительного потенциала клетки. [21]
Как мы видели, к той же группе органических соединений относятся азотистые основания, нуклеозиды и нук-леотиды, из которых строятся цепи нуклеиновых кислот. Низкомолекулярные нуклеозиды и нуклеотиды и их производные в ряде случаев являются коферментами. Сюда же относятся основные участники окислительно-восстановительных процессов - никотинамидные коферменты НАД и НАДФ и фла-виновые коферменты ФАД и ФМН. [22]
Единого механизма для реакций с участием флавина пока еще не существует. Нельзя исключить образование комплекса с переносом заряда, но свободнорадикальное промежуточное соединение также возможно. Следует напомнить, что для флавиповых ферментов обычно требуются ионы металлов, и они могут играть большую роль в механизме. Фактически промежуточное положение, которое флавиновые ферменты занимают в биохимических процессах дыхательной цепи, после никотинамидных коферментов ( двухэлектронный процесс) и перед цитохромами ( одно-электронный процесс) может быть вызвано сложностью новой структуры, допускающей как ионный, так и кальный механизмы. [23]