химический каталог




Введение в химию природных соединений

Автор В.В.Племенков

о отдать должное методу рентге-ноструктурного анализа — здесь он незаменим и однозначен.

В отличие от классической органической химии, где фигурирует понятие реакционного центра (или активного центра) молекулы, в химии природных соединений по отношению к реакциям, управляемым энзимами, a in vivo таковыми являются практически все, более подходящим является термин "активный сайт", так как всегда несколько атомов и функциональных групп формируют ту область ("сайт") фермента, где происходит реакция. По этой же причине, здесь более употребительным будет и термин "сайт переходного состояния" реакции вместо классического "переходное состояние" реакции.

Цинк-энзимы. Первый цмнк-со-держащий энзим был открыт з 1939 г. (Мапп и Keilin), сейчас их известно уже более 300. Точная структура (рентге-ноструктурный анализ) установлена более чем у дюжины оных.

Энзимы этой группы катализируют следующие биохимические реакции (табл. 13.2.).

Цинк образует активный сайт координацией с аминокислотными остатками белковых молекул (гистидина, цис-теина, аспарагиновой кислоты) с использованием как ионных, так и донор-но-акцепторных связей. Обычно таких лигандов три-четыре, на оставшиеся координационные вакансии (одна-две) катион цинка присоединяет молекулы или фрагменты молекул, подлежащие активации (схема 13.2).

Цинк-энзимовая активация основана на Льюисовской кислотности этого металла, которая не осложнена redox-свойствами и влечет за собой увеличение либо кислотности, либо электро-фильности координируемой молекулы (схема 13.3).

Исключительными свойствами цинк-энзимов (кроме redox-неактивности) следует считать легкость лигандного обмена и сравнимая стабильность комплексов различной степени координации — от 4 до 6.

Cu-энзимы (медь-содержащие энзимы). Ион меди лежит в основе энзимов, ответственных за перенос кислорода, перенос электрона, т.е. выполняющих red ох-функцию — оксида-зы, супероксид дисмутазы, оксигена-зы. Отметим, что свои redox-свойства купрум-энзимы часто выполняют в ансамбле с другими redox-коэнзима-ми (либо это феррум-энзимы, либо тетрагидроптерин и хиноны), поскольку реакции такого типа либо муль-ти-электронные, либо представляют собой перенос электрона по цепочке молекул. Интерес к Cu-энзимам возрастает в связи с открытием их роли в метаболизме нейромедиаторов и пептидных гормонов Си-сульфидные энзимы выделяют в отдельную группу купредоксинов, которые характеризуются своей интенсивной и разнообразной окраской и привлекают внимание важностью своего участия в элек ронном переносе в таких фун-дамен тальных процессах, как фотосинтез и дыхание.

Валентность атома меди в его энзимах обычно 2+, иногда 1+.

Так же, как и в случае цинк-энзимов, основными лигандами иона меди при формировании активного сайта являются имидазольные фрагменты гис-тидиновых остатков белков: их может быть до четырех на один атом металла. В качестве дополнительных лиган-дов выступают фрагменты тирозина, аргинина и цистеина белковой цепи, молекулы воды. Более слабые координационные связи ион меди образует с сульфидной серой метионина, кар-боксилат-анионом остатков аспараги-новой и глутаминовой кислот. Иногда активный сайт Cu-энзимов образуется с участием двух-трех атомов металла. На схеме 13.4 приведены активные сайты галактозоксидазы (а) и "голубой" ок-сидазы (б).

Характерным для Cu-энзимов (типично для тетракоординированной меди в купредоксинах) является лабильность конфигурации координационного центра при постоянном координационном

числе и варьируемом лигандном окружении. Активный сайт может иметь пирамидальную, плоско-квадратную и би-пирамидальную симметрию (схема 13.5).

Fe-энзимы (железо-содержащие ферменты). К настоящему моменту установлено, что для всех форм жизни (единственным известным исключением являются микобактерии) необходимо железо, выступающее как катализатор тех или иных биохимических процессов. Взрослый здоровый человек (-70 кг) содержит всего около 4 г этого металла, большая часть которого входит в состав гемоглобина и ферритина, на долю феррум-энзимов его приходится всего около 300 мг. Но этого небольшого количества железа достаточно для выполнения большого количества разнообразных реакций.

Ион железа с одинаковым успехом выполняет роль кислоты Льюиса и проявляет redox-свойства, значительность последних обязана широкому спектру его валентных состояний. Обычно в комплексах и активных сайтах стабильны ионы Fe2+ и Fe3+, более высокие степени окисления железа являются "оперативными", т.е. фигурируют как промежуточные в процессе круговорота некоторых энзимов (см. представленный на схеме 13.6 каталитический цикл гидроксилирования субстрата (R-H) цитохромом Р-450).

По ходу таких превращений атом железа легко меняет как степень координации, так и симметрию активного сайта.

феррум-энзимы подразделяют на две группы: гемовые (феррум-гемо-вые энзимы) и нон-гемовые энзимы. Гемовые энзимы образованы с обязательным участием порфиринового фрагмента (феррум-порфириновые комплексы), в нон-гемовых феррум-энзимах ион железа за

страница 106
< 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

Скачать книгу "Введение в химию природных соединений" (3.07Mb)


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

 

 

Реклама
шкаф управления вентиляцией
складские таблички по складу не ходить
театр купить билеты
Рекомендуем компанию Ренесанс - мебельный щит - качественно, оперативно, надежно!

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)