химический каталог




Введение в химию природных соединений

Автор В.В.Племенков

комплексован и имеются фрагменты белковых молекул с подключением некоторых других простых молекул.

Нон-гемовые феррум-энзимы, в свою очередь, классифицируют на моноядерные, биядерные и феррум-суль-фидные, последние часто образуют полиядерные сайты по типу кластеров (т.е. несколько атомов железа и серы связаны в единый "пучок"). Энзимы этого типа катализируют как redox-процессы, так и кислотно-катализируемые реакции. Некоторые из них, протекающие в организме человека, приведены в табл. 13.4.

Структуры окисленной (А) и восстановленной (В) форм моноядерного феррум-энзима супероксид редуктазы (SOR) — типичного представителя этой группы ферментов, участвующего в цикле (где Dred — электронодо-нор): представлены на схеме 13.7. Для

SOR-Fe2+ + Су + 2Н+ -» SOR-Fe3+ + Н202 SOR ? Fe3+ + D.„„ -» D + SOR ? Fe2+

окисленной формы характерна структура октаэдра с шести-координированным атомом железа, тогда как сайт восстановленной формы имеет структуру квадратной пирамиды с пяти-координиро-ванным железом. Основными лигандами являются имидазольные фрагменты гис-тидиновых остатков белка, имеющие экваториальную конфигурацию, но при этом их плоскости (плоскости пятичлен-ных имидазольных циклов) непланар-ны — они расположены как бы веерообразно.

Биядерные феррум-энзимы представлены группой ферментов, для которых общим структурным элементом

GIU238

^С.

О- ' '^0

Asp84-COO'..„ i i ....?'1OOC-GIU204

'118"

Hisi-»^^el1 nFe^-His24i

R-C\

0-1/2

GIU115

Карбоксилат-анион с катионами металлов часто образует симметричную связь

.1.

м+

'С'о

I ,

м+

?>0

ASP84

\ ОН2

/' ~~F^O Н20 0.1 !

о^. ^о

GIU115

является активный сайт, где два атома железа связаны карбоксилатными мостиками. Это гемеритрин, рибонуклеотид редуктазы (RNR), метан монооксигеназа, десатураза жирных кислот. Каждый атом железа координирует на себя только по одному гистидиновому фрагменту (за исключением гемеритрина — у него 2 и 3)

Схема 13.9

Cys-S

44S-Cys

Cys-S

S-Cys

Cys-S

.Fe

S-Cys

.F/ "Fe'

Cys-S ^S^ S-Cys В

Cys-S.

Тег

Cys-S

""Fe- .S-Cys

Те

Cys-S

"Fe^S-Cys

Fe -S

^S-Cys

Fe -S

Cys-S D

и, как правило, по одному остатку глутаминовой или аспарагиновой кислоты. Атомы железа связаны карбокси-латным (иногда оксидным) мостиком. В ходе redox-процесса валентность, координация и симметрия лигандного окружения феррум-ионов меняется так же, как и в случае вышеописанных моноядерных феррум-энзимов. Активные сайты окисленной и восстановленной форм рибонуклеотид редуктазы протеина R2 — ключевого энзима биосинтеза ДНК, представленные на схеме 13.8, ярко демонстрируют все эти структурные особенности биядерных феррум-энзимов.

Феррум-сульфидные энзимы отличаются большим структурным разнообразием и лабильностью своих redox-свойств, так как при наличии нескольких атомов железа в активном сайте, каждый из которых может менять свою валентность (Fe2+, Fe3+), делает разрешенным для него широкий диапазон окислительно-восстановительных потенциалов. В этих сайтах количество сульфид-анионов, как правило, превосходит количество катионов железа в такой степени, что обеспечивает суммарный отрицательный заряд всему феррум-сульфидному фрагменту, придавая ему больше восстановительные функции, чем окислительные. На схеме 13.9 представлены все основные типы активных сайтов феррум-сульфидных энзимов, где указана их суммарная валентность (от 0 до -3). Надо отметить, что сульфид-анионные частицы здесь могут быть двух типов: двухза-рядная сульфидная (Fe-S-Fe) и однозарядная тиолят-анионная цистеиновых фрагментов белковых молекул.

о

В принципе, от полипептидных цепей фермента на связывание фрагмента FenSn могут быть использованы и другие электроно-донорные функции-сульфидная (Met), имидазольная (His), карбоксилат-анионная (Glu, Asp), фенолят-анионная (Phe).

Гем-энзимы играют буквально выдающуюся роль в химии живых организмов. В их функции входят: перенос электрона, транспорт 02, активация 02 и Н202. Последние две функции связаны с несколькими видами ок-сидоредуктаз: оксидаз, оксигеназ, пе-роксидаз и каталаз. Основные представители этого класса энзимов и реакции, ими катализируемые, представлены в табл. 13.5.

Одними из интересных и важных видов гем-феррум-энзимов являются цитохромы Р-450, количество которых только в организме человека достигает 200. Их роль в метаболизме лекарств и стероидов (так же, как и в активации потенциальных канцерогенов конденсированной ароматической структуры) привели их к статусу самого интенсивно исследуемого семейства ферментов. Особенно привлекательны аспекты биохимии цитохромов Р-450, связанные с генной инженерией.

Структура гем-энзимов, в первую очередь, характеризуется наличием феррум-порфиринового комплекса, где атом железа включен внутрь порфири-нового цикла, образуя единую планар-ную п-делокализованную систему (см. раздел 9.7). В зависимости от природы внешних заместителей порфириново-го гетероцикла, выделяют четыре общих типа гемов (а, в, с, d,),

страница 107
< 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
курсы по ведению маленького интернет-бизнеса с нуля
adel-houm-romb
сантехника nicolazzi
прокат микроавтобусов в москве

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
(03.12.2016)