Н3-группы

Убихиноны (кофермент Q)

и = 6-10

нхо

но

А В убихроменоле здесь имеется двойная связь

осн

СН3

Шихроманол

вой цепи (рис. 10-8). В действительности имеется семейство убихино-*юв: типичные убихиноны из бактерий содержат шесть изопреноидных звеньев в боковой цепи, тогда как в убихиноне из митохондрий млекопитающих насчитывается 10 таких звеньев. Убихинон независимо выделили Крэйн и сотрудники, использовавшие изооктан для экстракции митохондрий. Эти исследователи предположили, что выделенный ими новый хинон, который они назвали кофермент Q, может функционировать в цепи переноса электронов. Название убихинон и сокращение Q теперь стали общепринятыми. Нижний индекс указывает число изопреноидных звеньев, например Qio- Убихинон может быть обратимо восстановлен в гидрохинон (рис. 10-8), что служит предпосылкой его участия р системе переноса электронов [52—56].

Близкородственная группа пластохинонов имеется в хлоропластах {гл. 13, разд. Д,6). В этих соединениях две метоксильные группы уби-хннона замещены на метильные группы. Наиболее широко представлен пластохинон А, насчитывающий девять изопреноидных звеньев [56],

Присоединение гидроксильной группы восстановленного убихинона

или пластохинона к близко расположенной двойной связи приводит

к образованию структуры хроман-6-ола. Соединения, образующиеся таким путем из убихинона, называются убихроманолами (рис. 10-8). Из

почек человека был выделен убихроменол (рис. 10-8). Из пластохинона

образуются пластохроманолы. Пластохроманол, соответствующий пластохинону А, был впервые выделен из табака и известен также под названием соланохромена. Близкородственным н важным семейством хроманолов являются токоферолы, различные формы витамина Е (рис.

10-8). Токоферолы синтезируются растениями и находятся преимущественно в растительном масле; они являются обязательным компонентом

пищи для человека и других животных. Наиболее важной формой витамина Е является а-токоферол; в меньших количествах присутствуют

также р-, Y- и б-формы. Кроме того, имеется группа токотриенолов, содержащих ненасыщенные изопреноидные звенья. а-Токоферол имеет

конфигурацию 2R, 4'R, 8'R, как указано на рис. 10-8. При окислении

а-токоферола, например, хлорным железом кольцо может раскрыться

в результате гидролиза с образованием токоферолхинонов (рис, 1Q-8),

которые в свою очередь могут быть восстановлены в токоферол гидрохиноны. Большие количества токоферолхинонов имеются в хлоропластах. , ,

Другим важным семейством хинонов, очень сходных по структуре с уже обсуждавшимися хинонами, является семейство витаминов К (рис. 10-8). В природе они подразделяются на два семейства. Витамины Ki (филлохиноны) имеют только одну двойную связь в боковой цепи, находящуюся в изопреноидном звене, ближайшем к кольцу. Это открывает возможность образования хроманолов. В семействе витамина Кг (менахиноны) двойные связи имеются во всех изопреноидных звеньях. Синтетическое соединение менадион полностью лишено йзопреноидной боковой цепи, а в соответствующем месте кольца стоит водород. Тем не менее менадион используется как синтетической витамин К и, по-ви* димому, может быть уже в организме переведен в формы, имеющие изопреноидные боковые цепи.

Каковы же функции этих интересных хинонов и хроманолов? По имеющимся на сегодня представлениям, убихиноны являются компонентами цепи переноса электронов, растворимыми в липидах митохонд-риальных мембран. Подразумевается, что пластохиноны выполняют аналогичную функцию в системах переноса электронов, находящихся в мембранах хлоропластов. С другой стороны, функции витаминов Е и К пока определенно не известны. Имеются данные, что в некоторых микобактериях витамин К входит в цепь переноса электронов и функционирует точно так же, как убихиноны у млекопитающих. Некоторые бактерии содержат как менахиноны, так и убихиноны. Однако у высших организмов единственная известная в настоящее время функция витамина К связана с синтезом белков, необходимых для свертывания крови (дополнение 10-Г).

Наиболее широко признанной функцией легко окисляемых токоферолов является антиоксидантная функция — освобождение клеток от появляющихся в них свободных радикалов (дополнение 10-В). При удалении одного атома водорода из гидрохинона или 2§романола, такого, как токоферол, образуется свободный радикал [уравнение (10-9)Д. Qco.

ЭВБ ГЛАВА 10.

бенно устойчивые радикалы дают фенолы, замещенные во 2-м, 4-м или 6-м положениях. Способность к образованию относительно устойчивых свободных радикалов токоферола можно объяснить как наличием метальных за(местителей, так и образованием хроманольной структуры.

он

1 :0-

(10-9)

1

OH(R) | 4

OH(R)

Пока не совсем ясно, насколько важна способность к образованию устойчивых радикалов для функционирования убихинонов и пластохи-нонов. Еще один вопрос относится сразу ко всем этим соединениям: зачем нужна длинная изопреноидная боковая цепь? Простой ответ состоит в том, что оиа служит якорной цепью, удерживающей соединение в