химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2

Автор Д.Мецлер

p>Особая холоферментсинтетаза привязывает биотин к соответствующей е-аминогруппе в активных центрах биотиновых ферментов [17]. Она способна активировать все биотиновые ферменты; катализируемая ею реакция относится, по-видимому, к типу S1C (а) (табл. 7-2) и протекает с промежуточным образованием биотинил-АМР.

Г. Тиаминдифосфат [18—20]

В гл. 7 мы рассмотрели разрыв связи между двумя атомами углерода, один из которых связан также с атомом углерода карбонильной группы. Такие реакции ^-расщепления катализируются обычными кислотными и основными группами боковых цепей белка. В то же время декарбоксилирование а-кетокислот [уравнение (8-10)]

О О

С—СОО" + Н+ ? R—СН + С02, (8-10)

а также расщепление и синтез а-оксикетонов [уравнение (8-11)]

он о оо

I 11 II II

R—С—С—Я' »• R-CH+HC—R' (8-11>

Н

требуют тиаминдифосфата (рис. 8-2). Эти реакции представляют собой второй важный механизм синтеза и расщепления углерод-углеродных связей (а-конденсация и а-расщепление). Общим свойством всех зависимых от тиамина реакций является то, что расщепляемая (или образующаяся) связь находится в непосредственной близости к карбонильной группе, а не отделена от нее еще одним атомом углерода, как в реакциях р-расщепления. Это исключает возможность привлечения механизмов, связанных с простым кислотно-основным катализом.

*РИС. 8-2. Тиаминдифосфат (тиамиипирофосфат) — основная коферментная форма

тнамнна.

Впервые реальные шаги к выяснению механизма действия тиамина были сделаны примерно в 1950 г. С. Мицухара, который, опираясь на эксперименты, выполненные ранее Т. Угаи, показал, что тиамин при рН 8,4 катализирует неферментативное превращение пирувата в аце-тоин:

О

« н

2СН3—С—СОО" + 2Н+ *- СН„—С— С—СН3 + 2С02. (8-12)

il I О ОН

Эту реакцию можно рассматривать как процесс, состоящий из двух последовательных стадий: стадии декарбоксилирования пирувата, согласно уравнению (8-10), и стадии конденсации двух образовавшихся молекул ацетальдегида — путем обращения реакции (8-11).

1. Механизм а-расщепления

Идя по пути, намеченному Мицухара, Р. Бреслоу исследовал ту же реакцию с использованием тогда еще нового метода ЯМР. Он сделал удивительное открытие: атом водорода в положении 2 тиазолиевого цикла (между серой и азотом) легко обменивается на дейтерий из 2Н20. (Теперь установлено, что р/Са этого протона равно приблизительно 12,7 [21].) Бреслоу предположил, что биполярный ион (или илид) тиазолия, образующийся в результате отщепления протона [уравнение (8-13), стадия а], является ключевым промежуточным продуктом в реакциях, катализируемых ферментами, зависимыми от тиамина [уравнение (8-13)]. Правильность этого предположения в настоящее время общепризнана, Анионный центр биполярного иона, который стабилизирован соседним положительным зарядом атома азота, может реагировать с субстратом, таким, как а-кетокислота или а-кетоспирт (а-кетол), присоединяясь по карбонильной группе [стадия б или б' в уравнении (8-13)] [22, 23].

Аддукты, образующиеся на стадиях б и б' ,[уравнение (8-13)], легко могут претерпевать (З-расщепление, как отмечено стрелками, показывающими движение электронов в направлении K=N+-cpynne. Под формулами аддуктов в уравнении (8-13) приведены формулы р-кето-кислоты и (3-кетола; стрелками на этих формулах показано перемещение электронов при декарбоксилировании и при альдольном расщеплении. ^Сходство этих процессов с зависимой -от тиамина реакцией расщепления оказывается особенно разительным,, если вспомнить, что в некотоКислотный вооородный атом

НзС

(рКЛ « 12,7)

СН,

сн2сн2—о—(р)—(р)

о

С Ня

Биполярный ион (ипиЬ) тиазолия

АЬЪу

тиамина с субстратами

Сравните с fi-nemom слотами и [5-петоспиртами, которые легко поЬвергаются /3- расщеплению

Ч/

1 с

рых реакциях, катализируемых альдолазами и декарбоксилазами, карбонильная группа субстрата перед расщеплением связи превращается в протонированное по N-атому шиффово основание.

Мы видим, что сущность действия тиаминдифосфата как кофермента заключается в том, что он переводит субстрат в форму, в которой может происходить перемещение электронов от расщепляемой связи к

Продукт расщепления

Биполярный

тиазолии-ион

H

н+ я-но(8-14)

. , СН2

X

О

структурным элементам кофермента. Вследствие этого изменения структуры легко происходит реакция разрыва связи, которая в противном случае была бы невозможной. Для завершения каталитического-цикла необходимо повторное обращение потока электронов. Присоединенный к тиамину продукт расщепления любого из аддуктов, представленных в уравнении (8-13), может снова превратиться в биполярный тиазолий-ион и альдегид [уравнение (8-14)].

В чем состоит роль пиримидиновой части кофермента в этих реакциях? Часто высказывается предположение, что — ЫНг-группа пиримидина находится в положении, подходящем для осуществления функции основного катализатора при образовании биполярного тиазолий-иона. Рентгеноструктурные исследования показывают, что в кристаллических соединениях тиамина

страница 92
< 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
воздушно-тепловая завеса tvp
урна металлическая уличная прайс
бутсы пума
естественные линзы для темных глаз

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
(21.08.2017)