5. Изоферменты

Изоф-ты, или изоэнзимы,– это множественные формы ф-та, кат-ющие одну и ту же р-цию, но отлич-ся друг от друга по физ и хим св-вам, в частности по сродству к субстрату, максимальной скорости катализируемой р-ции (активности), электрофоретической подвижности или регуляторным св-вам. В живой природе имеются ф-ты, мол-лы к-рых сост из 2 и более субъединиц, обладающих одинаковой или разной первичной, вторичной или третичной стр-рой. Субъединицы нередко называют протомерами, а объединенную олигомерную мол-лу – мультимером.

Характерно отсутствие ковалентных, главновалентных связей м/у субъединицами. Связи в основном явл нековалентными, поэтому такие ф-ты довольно легко диссоциируют на протомеры. Удивительной особенностью таких ф-тов явл зависимость активности всего комплекса от способа упаковки м/усобой отдельных субъединиц. Если генетич различимые субъединицы могут сущ-ть более чем в одной форме, то соотв-енно и ф-т, обр-нный из двух или нескольких типов субъединиц, сочетающихся в разных кол-ных пропорциях, может существовать в нескольких сходных, но не одинаковых формах. Подобные разновидности ф-та получили название изоф-тов (изоэнзимов или, реже, изозимов). В одних случаях субъединицы имеют почти идентичную стр-ру и каждая содержит каталитически активный участок. В других случаях субъединицы оказываются неидентичными. Термин «множественные формы ф-та» применим к белкам, кат-ющим одну и ту же р-цию и встречающимся в природе в орг-мах одного вида. Термин «изоф-т» применим только к тем множественным формам ф-тов, к-рые появл вследствие генетически обусловленных различий в первичной стр-ре белка (но не к формам, образовавшимся в результате модификации одной первичной послед сти).

Примером фермента, имеющего изоферменты, является гексокиназа и амилаза.

6. Цикл пировиноградной кислоты.

Окисление пирувата до ацетил-КоА происх при участии ряда ф-тов и коф-тов, объединенных стр-рно в мультиф-тную систему, получившую название «пируватдегидрогеназный комплекс». На I ст этого процесса пируват теряет свою карбоксильную гр в результе вз-действия с тиаминпирофосфатом (ТПФ) в составе активного центра ф-та пируватдегидрогеназы (E₁). На IIст оксиэтильная гр комплекса E₁–ТПФ–СНОН–СН₃ окисляется с обр-нием ацетильной гр, к-рая одновременно переносится на амид липоевой к-ты (коф-т), связанный с ф-том дигидроли-поилацетилтрансферазой (Е₂). Этот ф-т кат-рует III ст – перенос ацетильной группы на коэнзим КоА (HS-KoA) с обр-нием конечного продукта ацетил-КоА, к-рый явл высокоэнергетическим (макроэргическим) соединением.

На IV стадии регенерируется окисленная форма липоамида из восст-ного комплекса дигидролипоамид–Е₂. При участии ф-та дигидролипоилдегидрогеназы (Е₃) осущ-тся перенос атомовводорода от восст-ных сульфгидрильных групп дигидролипоамида на ФАД, к-рый выполняет роль простетической группы данного ф-та и прочно с ним связан. На V стадии восстановленный ФАДН₂ дигидро-липоилдегидрогеназы передает водород на коф-т НАД с обр-нием НАДН + Н⁺. Проц окислительного декарбоксилирования пирувата происх в матриксе митох. В нем приним участвуют 3 ф-та (пируват-,дигидролипоилдегидрогеназа, дигидролипоилацетилтрансфераза,) и 5 кофер-ментов (ТПФ, амид липоевой к-ты, коэнзим А, ФАД и НАД), из к-рых три относительно прочно связаны с ф-тами, а два – легко диссоциируют. Все эти ф-ты, имеющие субъединичное стр-ие, и коф-ты орг-ваны в единый комплекс. Поэтому промежут продукты способны быстро вз-действовать др с др. Суммарную р-цию, катализируемую пируватдегидрогеназным комплексом, можно представить следующим образом:

Пируват + НАД⁺ + HS-KoA –> Ацетил-КоА + НАДН + Н⁺ + СO₂.

Р-ция сопровождается значительным уменьшением стандартной свободной энергии и практически необратима.

Обр-вшийся в проц окислительного декарбоксилирования аце-тил-КоА подвергается дальнейшему окислению с обр-нием СО₂ и Н₂О. Полное окисление ацетил-КоА происходит в цикле трикарбоновых к-т (цикл Кребса). Этот процесс, так же как окислительное декарбо-ксилирование пирувата, происходит в митохондрияхклеток.

Билет 10