Нитратредуктаза
Cтраница 2
В качестве примера мы рассмотрим здесь нитратредуктазную систему Rhodospirillum rubrum и Rhizobium japonicum, локализованную в хроматофорах. Нитратредуктаза локализована в хроматофорах, но путем обработки ультразвуком может быть переведена в растворимую форму. Донорами электронов для этого фермента служат НАД - Н2, аскорбиновая кислота, некоторые красители и метилвиологен. [16]
Нитратредуктаза - фермент, катализирующий первый этап восстановления нитратов до аммиака в растениях ( восстановление нитратов до нитритов), относится к группе оксидоредуктаз. Нитратредуктаза - металлофла-вопротеид, активной группировкой которого является молибден. [17]
 |
Процессы получения энергии путем окислительного фосфорилирова-ния в1 аэробных и анаэробных условиях ( аэробное дыхание и анаэробное дыхание. [18] |
В процессе ассимиляции нитрат сначала восстанавливается до нитрита, а затем до аммиака; последний используется для синтеза аминокислот и других азотсодержащих компонентов клетки. Первый этап катализирует нитратредуктаза; этот фермент ( нитратредуктаза В) находится в цитоплазме, и его синтез индуцируется в том случае, если нитрат оказывается единственным источником азота в питательной среде. Нитрит восстанавливается до аммиака с помощью нитритредуктазы, на что затрачивается 6 электронов. [19]
Препараты нитратредуктазы проявляют активность также и с цито-хромом с вместо нитрата. Однако вопрос о специфичности нитратредуктазы остается нерешенным. [20]
Редуктазы, специфичные в отношении других доноров электронов. Описан целый ряд нитратредуктаз, для которых остаются неизвестными природные доноры электронов. Большинство из них было выявлено in vitro при использовании таких искусственных восстановителей, как феносафранин, а также бензил - или метил-виологен. [21]
Уже доказано, что растворимая нитратредуктаза, выделенная впервые из нейроспоры и листьев сои [29], является молибденсодержащим флавопротеидом, имеющим сульфгидрильные группы. Фермент из нейроспоры и из листьев сои обладает относительно высокой специфичностью к НАДФ-Н2 в качестве донора водорода. [22]
В растениях он участвует в восстановлении нитратов до аммиака при синтезе аминокислот и белковых веществ. Молибден входит в фермент нитратредуктазу, активирующую этот процесс. Молибден имеет важное значение для жизнедеятельности клубеньковых бактерий: в отсутствие его они не фиксируют атмосферный азот. Положительное действие он чаще всего оказывает также на цветную капусту. Молибдена в сухом веществе очень мало - 0 1 - 1 3 мг на 1 кг; его больше в растениях семейства бобовых. [23]
 |
Процессы получения энергии путем окислительного фосфорилирова-ния в1 аэробных и анаэробных условиях ( аэробное дыхание и анаэробное дыхание. [24] |
В процессе ассимиляции нитрат сначала восстанавливается до нитрита, а затем до аммиака; последний используется для синтеза аминокислот и других азотсодержащих компонентов клетки. Первый этап катализирует нитратредуктаза; этот фермент ( нитратредуктаза В) находится в цитоплазме, и его синтез индуцируется в том случае, если нитрат оказывается единственным источником азота в питательной среде. Нитрит восстанавливается до аммиака с помощью нитритредуктазы, на что затрачивается 6 электронов. [25]
Для обеспечения НАДФН-нитратредуктазной диссимиляции требуются железо и молибден. В этом отношении фермент из указанного источника аналогичен нитратредуктазе из денитрифицирующих бактерий. Однако большинство очищенных ферментов не меняли свою активность в присутствии хелатирующих железо реагентов, содержали тем меньше железа, чем хуже были очищены препараты, и в них не были обнаружены цитохромы или флавин. НАДФН не является эффективным донором электронов для очищенного фермента, тогда как бензилвиологен ( N, М - дибензил-4 4 -ди-пиридил) может выступать в этом качестве. Эти наблюдения согласуются с гипотезой, согласно которой НАДФН-нитратредуктазная активность обеспечивается двумя ферментами [78]: один из них - ФАД-зависимая НАДФН-диафораза, которая может использовать в качестве акцепторов электронов многие вещества, в том числе окисленный цитохром с; другой фермент - это собственно концевая нитратредуктаза, молибденсодержащий белок, использующий в качестве доноров электронов восстановленные флавин-нуклеотиды. [26]
В ходе такого процесса удаляется концентрация нитратов 14 мг / л при температуре всего 2 С и расходе 2 8 Мл / сут. Хотя эти данные выглядят впечатляюще, но соблазнительно предположить, что иммобилизованная ферментная система ( например, нитратредуктаза) будет экономически еще эффективнее. [27]
Посевы инкубируют во влажной атмосфере с 5 - 10 % СО2 при 35 - 37 С ( В. Идентификацию и дифференциацию выделенных чистых культур проводят по характеру и оптимальной температуре роста, подвижности, биохимическим свойствам ( каталаза, оксидаза, нитратредуктаза и др.), а также по составу жирных кислот в клетке, определяемому методом газо-жидкостной хроматографии. [28]
Подавляющее большинство бактерий и грибов на нервом этапе ассимиляционной нитратредукции восстанавливаются до нитритов. Цикл этих превращений катализирует специфический фермент - ассимиляционная нитратредук-таза В. Второй этап представляет комплекс восстановительных реакций, катализируемых нитратредуктазой, что приводит к образованию аммиака, который используется для синтеза аминокислот и других азотсодержащих компонентов клетки. [29]
Процессы восстановления нитрата широко распространены в живой природе. В форме аммиака ( аммония) азот встраивается в органические молекулы. Такая ассимиляционная нитратредукция известна у растений, грибов, бактерий и происходит с помощью молибденсо-держащей цитоплазматической нитратредуктазы и сложной гем-содержащей железосерной нитритредуктазы. [30]
Страницы: 1 2 3