химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2

Автор Д.Мецлер

ну и

очередь образует еще бо- др. [ЮЗ]),

лее разветвленную сеть

водородных связей, часть которых показана на рис. 7-8. Эта структурная особенность, напоминающая систему переноса заряда в химотрип-сине, может усиливать сродство имидазола-119 к атому металла, а также может влиять на каталитические свойства фермента. Другие имида-зольные группы также образуют водородные связи с группами белковой молекулы.

Карбоангидраза — один из наиболее активных среди известных ферментов. Реакция гидратации С02 при 25 °С характеризуется числом оборотов ~106 с"1. Тот же самый фермент катализирует гидратацию ацетальдегида [уравнение (7-35)], однако эта реакция протекает в 1000 раз медленнее. Активность контролируется состоянием ионизации группы с pi(a^7. Согласно наиболее распространенной теории, предполагается, что ион цинка связывает молекулу воды и что комплекс Zn—ОН2 теряет протон, образуя Zn+—ОН (процесс потери протона комплексом Zn—ОН2 характеризуется р/(а ~ 7, т. е. необычно низкой величиной рКа, что, возможно, связано с гидрофобным окружением [104, 104а]). Zn+—ОН по существу представляет собой стабилизированный гидроксильный ион, существующий при тех значениях рН, при которых ОН~ обычно имеется в очень небольшом количестве. Именно этот гидроксильный ион и присоединяется к С02 или к альдегидному субстрату. Таким образом, роль Zn2+ в этом ферменте состоит в генерировании атакующего основания, а не в поляризации карбонильной группы. Последнюю функцию выполняет ион Zn2+, входящий в состав активного центра карбоксипептидазы (гл. 7, разд Г,4).

Реакциям, катализируемым карбоангидразой, родственна реакция1 присоединения аминогруппы молекулы гемоглобина к СОг с образованием карбаминогрупп (—NH—СОО") (гл. 4, разд. Д,6).

Дополнение 7-Е Цинк

В среднем человек поглощает 10—15 мг цинка в день3. Несмотря на то что цинк всасывается плохо, его концентрация в тканях относительно высока, причем этот металл имеет очень важное значение для активности многих ферментов. Общее содержание цинка в организме человека весом 70 кг составляет 1,4—2,3 г. Типичная концентрация ионов Zn2+ в. тканях равна 0,3—0,5 мМ; необычно высокая концентрация (~1Ь мМ) обнаружена в предстательной железе.

Ион цинка гораздо прочнее связывается с большинством органических лигандов, чем ион Mg2+ (табл. 4-2). Он имеет заполненную Зй?-орбиту и стремится образовать четыре кова-лентные связи тетраэдрической симметрии, часто с азот- или серусодержащими лигандами. В отличие от Mg2+, который быстро и обратимо взаимодействует с ферментами, Zn2+ обнаруживает тенденцию к образованию прочных связей внутри металлоферментов. В настоящее время известна трехмерная структура некоторых металлоферментов. Во всех этих ферментах ион Zn2+ в активном центре окружен тремя имида-зольными группами, а четвертая координационная связь остается свободной для взаимодействия с субстратом. Значительный интерес представляет также и тот факт, что второй атом азота имидазольной группы во многих случаях образует водородную связь с карбонильной группой в основной цепи пептида6. Такое же свойство обнаружено и для атомов железа гемсодержащих белков (рис. 10-1).

Несомненно, что с химической точки зрения Zn2+ в ферментах выполняет роль льюисовской кислоты, создающей локализованный центр положительного заряда вблизи нуклеофильного центра субстрата3. Эта функция иона металла обсуждается в разд. Г,4 при рассмотрении карбоксипептидазы (рис. 7-3). Ионы цинка необходимы также для функционирования термолизина (разд. Г,4), дипептидаз, щелочной фосфатазы (разд. Д,1), РНК-полимераз, ДНК-полимеразг, карбо-ангидразы (рис. 7-8), альдолаз класса II (разд. К,2,в), некоторых алкогольдегидрогеназ (гл. 8, разд. 3,2) и супероксид-дисмутазы (дополнение 10-3). Известно, что цинк связывается и с гексамерами инсулина (рис. 4-13,В).

Необычный белок металлотионеин, присутствующий во всех животных тканях, связывает большие количества ионов многих металлов и в особенности Zn2+. Этот небольшой по размерам белок с мол. весом ~6600 содержит 33% цистеина

и связывает целых шесть ионов металла на молекулу белкад. Роль металлотионеина неизвестна. Возможно, он выполняет роль буфера для ионов металлов нли служит для удаления нежелательных металлов. В своей свободной форме он мог бы выступать в роли окислительно-восстановительного буфера, подобно глутатиону (дополнение 7-Ж).

У многих плотоядных животных отражающий слой за сетчаткой глаза, тапетум, содержит кристаллы 2п2+-цистеиново-го комплекса. Поскольку ионы цинка бесцветны, их присутствие во многих случаях осталось незамеченным. Нет сомнения, что ионы цинка будут найдены еще в клетках многих других тканей.

Ионы цинка в ферментах часто могут быть заменены ионами Мп2+, Со2+ и другими ионами без существенного снижения каталитической активности3-д-е. С точки зрения проблем, возникающих в связи с питанием, следует иметь в виду, что с цинком конкурируют Си2+ и очень токсичный Cd2+. Последний накапливается в корковом веществе почек. Скармливание крысам и мышам пищи, содер

страница 65
< 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
VM400
eye color premium на компьютер
мэрдэс стол компьютерный скм-120
аренда авто для гр снг

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
(08.12.2016)