азующиеся в результате действия липоксигеназы гидро-"еРоксиды окисляемого субстрата обладают высокой окисли-'ельной способностью. С их участием в клетке осуществляется деление фенолов, а получающиеся при этом хиноны участвуют в° вторичном окислении продуктов распада белков, углеводов, аск°рбиновой кислоты и других соединений.

Монооксигеназы (гидроксилазы, оксидазы смешанной функ!-129в 129

ции) активируют молекулярный кислород и внедряют лишь ощ атом кислорода в субстрат. Второй атом кислорода восстанавла вается в воду за счет двух электронных доноров. Эта реакц^ может быть представлена в следующем виде:

RH + 02 + DH2 ->- ROH + Н20 -f D

Внедрение одного атома в субстрат приводит обычно к обра. зованию новой гидроксильной группы (ОН). Донорами водорода могут служить NADH -f- и + , о-дифенолы, аскорбиновая кислота а также водород самого субстрата окисления.

Монооксигеназы в отличие от диоксигеназ могут содержать в активном центре не только тяжелые металлы, но и нуклеотиды К монооксигеназам относятся оксидаза L-молочной кислот: лизинооксигеназа и др.

Пероксидазы. Они катализируют реакцию типа

АООН + КН2 К + АОН + НгО

Соединением типа АООН может быть пероксид водорода (НООН). Донорами водорода могут служить фенолы, амины и другие органические соединения.

К пероксидазам относится каталаза, окисляющая одну молекулу пероксида водорода другой молекулой пероксида водорода с образованием двух молекул воды и молекулы кислорода:

. Н202 + Н2Су->- 2Н20 + 02

Сравнивая характер действия разных оксидоредуктаз в мета болизме клетки, следует отметить, что в большинстве случаев основным путем активирования молекулярного кислорода является трансферирование четырех электронов его с образованием воды. Незначительную роль играют реакции трансферироваш двух электронов кислорода с образованием пероксида водорода или прямое оксигенирование субстрата с помощью оксигеназ.

о-Дифенолоксидаза (другие названия — катехолоксидааа. полифенолоксидаза, фенолаза, монофенол-монооксигеназа) » растениях обладает наибольшей активностью. Являясь «конечной» аэробной дегидрогеназой, она непосредственно реагируй с молекулярным кислородом, образуя хиноны:

и

НС НС

ОН

+У.Ог

+Н20

СН

НСг/ **с-он ?нсЧ^сн

СН

пирокатехин

о-Дифенолоксидаза обладает способностью катализи наряду с окислением катехинов окисление других феноль» соединений, содержащих 1—2- и 1— 3-оксигруппы (ОН), пир

йатехин и пирогаллол, а также группу NH2 (ароматические лминокислоты и амины). Следовательно, о-дифенолоксидаза йвляется полиморфным ферментом с двойной функцией. Во-пер-Bhix, она катализирует следующие процессы: окисление о-диокси-фенолов в о-хиноны и ортогидроксилирование монооксифенолов с образованием диоксифенолов (катехолоксидазная активность):

он

ОН

+ 0,

о-Дифенолоксидаза

+Н,0

пирокатехин

go-вторых, она представляет гидроксилирование монооксифенолов с образованием о-диоксифенолов (крезолазная активность):

он

он

СООН

:нг—сн I

NH,

тирозин 3,4-диоксифенилаланин

Аскарбатоксидаза окисляет аскорбиновую кислоту обратимо в дегидроаскорбиновую кислоту с образованием воды. В ее про-стетическую группу входит медь в двух формах: 75 % Си+ и 25 % Си2+.

Оксидаза диоксифумаровой кислоты катализирует реакцию окисления диоксифумаровой кислоты в дикетоянтарную.

Цитохромоксидаза считается главным ферментом при дыхании клеток. Цитохромоксидазная система завершает дыхательный процесс у животных, растений и дрожжей и сопряжена с синтезом аденозинтрифосфата, благодаря чему живая клетка приобретает энергию. Сосредоточена цитохромоксидазная система в митохондриях.

Iликолатоксидаза относится к флавиновым оксидазам и в качестве кофермента содержит флавинмононуклеотид. Переносит электроны с субстрата непосредственно на молекулярный Кислород с образованием пероксида водорода. Окисляет глико-'евУЮ кислоту с образованием глиоксалевой кислоты и Н2О2. ° присутствии каталазы происходит разложение пероксида водо-Р04а на водород и кислород. При этом могут окисляться этило-,ь,и спирт, нитриты и другие вещества.

Лероксидаза в присутствии, пероксида водорода катализирует

Числение разных органических и неорганических соединений по

схеМе

АН2-|- н202^ А + 2Н20

139

131

Рис. 13. Схема окисления NADH? пероксидазиой в присутствии фенольных соединений растений

На основе механизма действия пероксидазы лежит ее спо.. собность вступать во взаимодействие с пероксидом водорода с образованием промежуточных комплексов:

Пероксидаза — Fe3++ НгОгтг Комплекс I

Комплекс I + АН2 *± Комплекс И

Комплекс It + АН2 Пероксидаза —Fe3+ + АН

Наряду с каталитическим действием, осуществляемым за счет кислорода пероксида, пероксидаза способна функционировать как оксидаза, катализируя окисление субстрата за счет молекулярного кислорода в отсутствие пероксида водорода. Оксидазное действие пероксидазы происходит в аэробных условиях, кофакторами реакции являются ионы Мп2+ и ряд ферментов (рис. 13).

Каталаза наряду с каталазной (разложением перо