химический каталог




КОФЕРМEНТЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

КОФЕРМEНТЫ (от латинского со- - приставка, означающая совместность, и ферменты) (коэнзимы), органическое природные соединение, необходимые для осуществления каталитических действия ферментов. Эти вещества, в отличие от белкового компонента фермента (апофермента), имеют сравнительно небольшую мол. массу и, как правило, термостабильны. Иногда под КОФЕРМEНТЫ подразумевают любые низкомолекулярный вещества, участие которых необходимо для проявления каталитических действия фермента, в том числе и ионы, например К+, Mg2+ и Мn2+ . Располагаются КОФЕРМEНТЫ в активном центре фермента и вместе с субстратом и функциональных группами активного центра образуют активир. комплекс. КОФЕРМEНТЫ должны обладать по крайней мере двумя функциональными участками или группировками, ответственными за специфический связывание с апоферментом и субстратом. Часто КОФЕРМEНТЫ прочно связаны с апоферментом - образуют с ним трудно диссоциирующие или недиссоциирующие комплексы либо соединены с полипептидной цепью ковалентной связью (такие КОФЕРМEНТЫ называют простетич. группой). В этом случае КОФЕРМEНТЫ обычно остаются в составе фермента на всех стадиях каталитических реакции. Примеры таких КОФЕРМEНТЫ - флавиновые коферменты (см. Рибофлавин) и пиридоксаль-5»-фосфат (см. Витамин В6). Легко диссоциирующие КОФЕРМEНТЫ-обычно КОФЕРМEНТЫ-переносчики, действие которых связано с переходом от одной молекулы фермента к другой. Некоторые КОФЕРМEНТЫ, например НАД (никотинамидадениндинуклеотид; см. Ниацин), в зависимости от каталитических реакций, в которых они участвуют, могут функционировать как простетич. группа или покидать активный центр фермента. Известны десятки органическое соединение, выполняющих функции КОФЕРМEНТЫ Эти вещества, как правило, содержат системы сопряженных p -связей и (или) гетероатомы. Многие КОФЕРМEНТЫ включают в качестве структурного компонента остаток молекулы витамина (так называемой коферментные формы витаминов). Различают две группы КОФЕРМEНТЫ Относящиеся к первой группе КОФЕРМEНТЫ участвуют в реакциях, в которых превращаются субстрата катализируется одним ферментом. При этом КОФЕРМEНТЫ может регенерироваться после каждого каталитических акта в составе фермента, катализирующего превращаются субстрата, или как косубстрат. В последнем случае регенерация КОФЕРМEНТЫ осуществляется др. ферментом в сопряженной реакции (в таких реакциях противопоставление КОФЕРМEНТЫ и субстрата носит условный характер). КОФЕРМEНТЫ второй группы участвуют в активации и переносе молекул субстрата (или их частей) от одного фермента к другому. В этом случае первоначально субстрат реагирует с КОФЕРМEНТЫ в активном центре фермента с образованием достаточно устойчивого соединение, которое может в неизменном виде переноситься в клетке к др. ферменту, в активном центре которого осуществляются каталитических превращаются субстрата и одноврем. регенерация КОФЕРМEНТЫ Образование комплекса апофермента с КОФЕРМEНТЫ - один из способов регуляции активности фермента в организме (см. Регуляторы ферментов). Ниже рассмотрены важнейшие КОФЕРМEНТЫ Никотинамидные КОФЕРМEНТЫ - коферментная форма витамина ниацина. К этой группе КОФЕРМEНТЫ, универсальных по распространению (они найдены буквально во всех живых клетках) и биологическое роли, относятся НАД (формула I; R=Н) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат, или НАДФ [I; R=РО(ОН)2], а также восстановленные (по пиридиновому кольцу) формы этих соединение (соответственно НАДН и НАДФН). наиболее важная биохимический функция этих КОФЕРМEНТЫ - их участие в переносе электронов и водорода от окисляющихся субстратов

к кислороду в клеточном дыхании. При участии НАД или НАДФ, связанных прочно или легко диссоциирующих, ферменты дегидрогеназы (например, алкогольдегидрогеназа, глутаматдегидрогеназа) катализируют обратимое превращаются спиртов, гидроксикислот и некоторых аминокислот в соответствующие альдегиды, кетоны или кетокислоты. Флавиновые КОФЕРМEНТЫ-коферментная форма витамина рибофлавина. Среди оксидоредуктаз дыхательной цепи, участвующих в переносе электронов и водорода, большое значение имеют флавопротеиды-ферменты, содержащие в качестве простетич. групп флавинмононуклеотид (ФМН; IIа) и флавинадениндинуклеотид (ФАД; IIб). В некоторых ферментах (например, в сукцинатдегидрогеназе) ковалентная связь ФАД с апоферментом образована пирофосфатной группой КОФЕРМEНТЫ и атомом N имадазольного кольца гистидина. Восстановление флавиновых КОФЕРМEНТЫ осуществляется через ряд промежуточные стадий, включающих образование радикалов.

Главная функция флавиновых КОФЕРМEНТЫ-перенос электронов (водорода) в окислит.-восстановит. цепи от НАДН и янтарной кислоты к цитохромам. Флавопротеиды катализируют также многочисленные реакции, механизм которых включает стадию одноэлектронного переноса; окисление восстановл. формы амида липоевой кислоты, синтез кобамидного кофермента из АТФ и витамина В12, окисление глюкозы и др. Глутатион (III)-К. некоторых ферментов, катализирующих превращение a -диальдегидов в a -гидроксикислоты, изомеризацию производных малеиновой кислоты в производные фумаровой кислоты (малеинат - циc-транс-изомераза) и енолизацию ароматические a -кетокислот (фенилпируваттаутомераза).

КОФЕРМEНТЫ, содержащие порфириновыи макроцикл. Эти КОФЕРМEНТЫ в составе некоторых ферментов (например, цитохромы а, б и с, цитохром-с-оксидазы) участвуют в клеточном дыхании. Аденозинтрифосфорная кислота (см. Аденозинфосфорные кислоты) - КОФЕРМEНТЫ ферментов, катализирующих перенос главным образом фосфатных и пирофосфатных групп (например, фосфотрансфераз) на различные субстраты у всех живых организмов. Известны также случаи переноса 5»-дезоксиаденозильного остатка от АТФ с отщеплением трифосфата. Кофермент А (КоASH, КоА; IV) - коферментная форма витамина пантотеновой кислоты. Ферменты, содержащие этот КОФЕРМEНТЫ, катализируют реакции, играющие важную роль в цикле трикарбоновых кислот. Этот цикл начинается с биосинтеза ацетилкофермента A [KoASC(O)CH3] в результате переноса ацетильной группы на KoASH с пировиноградной кислоты (фермент - пируватдегидрогеназа), а затем образования лимонной кислоты путем переноса ацетильной группы с

KoASC(O)CH3 на ацетилщавелевую кислоту (фермент-цитрат-синтаза). Кофермент А - также КОФЕРМEНТЫ ферментов, участвующих в глиоксилатном цикле, окислении и синтезе жирных кислот, биосинтезе стероидов, каротиноидов, изопреноидов, нейтральных липидов и др. Во всех случаях KoASH действует как промежуточные акцептор и переносчик различные кислотных остатков, которые подвергаются в составе ацил - КоА тем или иным превращениям или передаются в неизменном виде на определенные метаболиты. Во всех случаях KoASH связан с ацильными остатками тиоэфирной связью. Тетрагидрофолиевая кислота (FH4; V) - коферментная форма витамина фолацина. Является КОФЕРМEНТЫ ферментов, катализирующих перенос одноуглеродных групп [СН3, СН2, СН, СНО, СН(=NH)] в биосинтезе пуринов, пиримидинов и некоторых аминокислот. FH4 - K. ключевых ферментов в биосинтезе гетероцикла тимидина (например, тимидилатсинтетазы) - структурного фрагмента молекул ДНК.

Пиридоксаль-5»-фосфат (VI) коферментная форма витамина В6. Входит в состав многие ферментов, катализирующих превращения a -аминокислот, в том числе их рацемизацию, переами-нирование, декарбоксилирование, элиминирование или замещение у b - и g -атомов углерода. Осн. стадия в механизме этих реакций образование основания Шиффа в результате взаимодействие a -аминогруппы

кислоты и карбонильной группы КОФЕРМEНТЫ (см., например, Аспартатаминотрансфераза, Изомeразы). Тиаминдифосфат (тиаминпирофосфат, кокарбоксилаза, ТДФ; VII) - коферментная форма витамина тиамина. КОФЕРМEНТЫ многие ферментов, катализирующих превращения a -кетокислот

и кетоз, в том числе декарбоксилирование (фермент пируватдекарбоксилаза) и окислит. декарбоксилирование пировиноградной кислоты (в последнем случае с участием липоевой кислоты), при образовании и расщеплении a -гидроксикетонов и дикетонов под влиянием фосфо- и транскетолаз. Реакц. центр ТДФ - атом С в положении 2 тиазолиевого кольца (обозначен звездочкой), который легко образует карбанион в результате элиминирования Н+. Механизм каталитических реакции обычно включает образование ковалентной связи в результате взаимодействие субстрата (или его фрагмента) с этим карбанионом. Биотин (VIII) - КОФЕРМEНТЫ ферментов, катализирующих перенос группы СО2 в обратимых реакциях карбоксилирования. Молекула биотина связана с апоферментом пептидной связью, образованной его карбоксильной группой и e -аминогруппой лизина в апоферменте (биотиниллизиновый остаток называют биоцитином). Переносимая группа СО2 обратимо связывается с атомом в положении 1» биотина. Один из важных ферментов, в котором биотин выполняет функции КОФЕРМEНТЫ, - пируваткарбоксилаза.

Она катализирует АТФ - зависимую реакцию образования щавелевоуксусной кислоты из пировиноградной и HCO-3. Кобамидные КОФЕРМEНТЫ (кобаламиновые КОФЕРМEНТЫ, формулы см. в ст. Витамин В12). К этой группе относятся два КОФЕРМEНТЫ - метилкобаламин и 5» - дезоксиаденозилкобаламин. Первый участвует в составе ферментов, катализирующих перенос групп СН3, например при синтезе метионина из гомоцистеина. Биол. роль второго КОФЕРМEНТЫ состоит в участии в составе ферментов в каталитических превращениях диолов в альдегиды (пропандиолдегидратаза), алканоламинов в альдегиды (этаноламин - аммиак-лиаза) и рибонуклеотидов в дезоксирибонуклeотиды (рибонуклеотидредуктаза), метилмалонил-кофермент А в сукцинил-кофермент А (метилмалонил-СоА-мутаза). Важная особенность этих КОФЕРМEНТЫ-гомолиз связи Со—С в каталитических реакциях. Некоторые КОФЕРМEНТЫ, например аденозинтрифосфорная кислота, 5»-дезок-сиаденозилкобаламин (кобамамид), тиаминдифосфат (кокарбоксилаза), флавинадениндинуклеотид (флавинат), применяют как лек. средства; многие КОФЕРМEНТЫ-лиганды в аффинной хроматографии.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
справки на оружие с наркологом и психиатром в свао
можно ли взять в прокат моноколесо на 3 часа в москве
концерт urts
декоративные наклейки в ванну гжель

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
(21.10.2017)