химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2

Автор Д.Мецлер

Hna, показанная в уравнениях (7-3) и (7-6)^. Заметим, что карбоний-ион изображается как резонансный гибрид двух состояний, в одном из которых (оксоний-ион) имеется двойная связь между углеродом и кислородом. Можно себе представить, что такая структура с двойной связью образовалась из исходной структуры путем внутреннего замещения неподеленной парой электронов, принадлежащих кислороду, как это показано маленькими стрелками. Такой внутренний тип замещения можно рассматривать также как реакцию элиминирования. Следовательно, как это часто бывает при изучении ферментативных реакций, мы сталкиваемся с семантической проблемой. Является ли эта реакция элиминированием или только наполовину происшедшим замещением? В целях классификации метаболических реакций проще всего рассматривать процесс в целом как реакцию замещения.

В стабилизированном карбоний-ионе углеродные атомы цикла С-2, С-1 и С-5, а также атом кислорода находятся почти в копланарном положении. Такая конформация цикла называется полукреслом.

а. Лизоцим

Существует предположение, что механизм ферментативной реакции, включающий образование кабоний-иона, действует в случае лизоци-ма — фермента, основная роль которого состоит в атаке и расщеплении полисахаридных цепей пептидогликанового слоя клеточных стенок бактерий [10]. Лизоцим содержится в качестве защитного агента в слёзной жидкости, в других выделениях организма и в очень больших количествах в яичном белке. Лизоцим из яичного белка был первым ферментом, у которого методом дифракции рентгеновских лучей была определена полная трехмерная структура [11].

*> Эта терминология мало пригодна для ферментов, так как, хотя рассматриваемые реакции являются реакциями нуклеофильного замещения (SN), распад фермент-субстратных комплексов с образованием продукта представляет собой обычно процесс нулевого порядка и цифры 1 и 2 в символах SNI и SN2 обозначают порядок или молекул яркость реакции.

Оказалось, что топография шести колец N-ацетилглюкозамина или N-ацетилмурамовой кислоты в молекуле полисахаридного субстрата в точности соответствует впадине в молекуле лизоцима. При действии лизоцима связь между четвертым и пятым кольцами разрывается (рис. 2-9). В предполагаемом активном центре остаток глутаминовой кислоты (№ 35) находится в положении, точно соответствующем его роли донора протонов [т. е. ВН в уравнении (7-10)], тогда как остаток аспарагиновой кислоты (№ 52) лежит на противоположной стороне впадины. Как Glu-35, так и Asp-52 имеют аномально высокие значения рК& (микроскопические р/Са составляют ~5,3 и 4,6 соответственно)1) в полностью протонированном активном центре [12], что связано с гидрофобным окружением и наличием водородных связей с другими группами. Asp-52 обычно диссоциирует первым, и благодаря возникающему электростатическому взаимодействию Glu-35 остается протонированным вплоть до рН ~6. Расположенные рядом положительно заряженные основные группы влияют на величины рКа, и поведение фермента, следовательно, зависит от ионной силы среды [12]. Анион Asp-52 лежит близко (на расстоянии ~0,3 нм) к центру положительного заряда, ожидаемого в карбоннй-ионе [13], и, по-видимому, должен стабилизировать карбоний-ион [см. схему (7—10)].

Реакция, катализируемая лизоцимом, завершается стереоспецифи-ческим .присоединением гидроксильного иона к карбоний-иону. Продукт реакции сохраняет исходную реконфигурацию. Такая стереоопецифич-ность реакций ферментсодержащих карбоний-ионов не удивительна, поскольку фермент, вероятно, участвует в образовании и благоприятной ориентации атакующего гидроксильного иона 2К

Как показывает изучение моделей, чтобы шесть сахарных колец субстрата были прочно связаны ферментом, кольцо, содержащее тот атом углерода, у которого происходит замещение, должно быть выведено из своего нормального состояния, соответствующего конформации «кресла», и перейти в форму «полукресла», необходимую для реализации механизма с участием карбоний-иона [15, 16]. Таким образом, в результате связывания полисахаридной цепи субстрата на шести различных центрах фермента происходит искажение конформации определенного цикла и возникает новая конформация, подобная конформации переходного состояния. Это, возможно, и является наиболее характерным аспектом ферментативного катализа.

6. Кинетические изотопные эффекты

1) При иоииой силе ~0,2.

2) Механизм действия лизоцима четко описай в работе Дикерсоиа и Гейса [14].

Связь углерод—водород расщепляется легче, чем связь углерод — Дейтерий, и значительно легче, чем связь углерод — тритий. Таким образом, в тех случаях, когда предполагают, что стадия, лимитирующая Скорость процесса, связана с разрывом связи С—Н, целесообразно сравнивать скорости расщепления связей С—4-1 и С—2Н. В случае реакции, катализируемой лизоцимом, медленная стадия не связана с разрывом связи углерод — водород, однако наблюдается вторичный кинетический изотопный эффект [17]. Различия в массе изотопов 1Н и 2Н приводят к небольшим различиям в колебательной энергии молекул, Содержащих этих изотоп

страница 46
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267

Скачать книгу "Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2" (6.26Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
что означает желтый цвет в цветах
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестница уличная в дом металл - всегда надежно, оперативно и качественно!
кресло nadir ex
хоанение вещей

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)