Дегидрогеназалар Пиридиндік ферменттер (пф)

Пиридиндік ферменттердің құрылысы

Пиридиндік ферменттер (ПФ)– апофермент (белок) пен коферменттен тұратын екі компонентті ферменттер.

Пиридиндік ферменттердің коферменттері

Пиридиндік ферменттердің коферменттерінің құрамына НАД⁺(никотинамид-адениндинуклеотид) немесе НАДФ+ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат) кіреді.

Ал коферменттердің құрамында РРвитамині болады (никотинамид немесе ниацин деп аталады). Апофермент пен коферменттің арасындағы байланыс әлсіз, олар мырыш арқылы байланысады. Ерітіндіде әрқашан қайтымды ПФ ↔ апофермент + кофермент (НАД⁺, НАДФ⁺) тепе-теңдік болады:

НАД⁺ тың құрамына аденин (1), никотин қышқылының амиді (2), рибозаның екі қалдығы (3) және фосфор қышқылының екі қалдығы (4) кіреді. Екінші маңызды кофермент – никотинамидадениндинуклеотидфосфаттың ( НАДФ⁺), молекуласында рибозаның (3) 2¹ –көміртек атомына байланысқан фосфор қышқылының тағы да бір қалдығы болады.

Пиридиндік ферменттердің әсер ету механизмі

НАД қа тәуелді дегидрогеназалар заттардың (субстраттың) тотығу реакцияларын дегидрлеу арқылы катализдейді, тотығатын зат сутектің доноры болады, ал НАД⁺ сутектің акцепторы болады, яғни ол тотықсызданады. Тотығу-тотықсыздану реакцияларына пиридиннуклеотидтік коферменттің тек никотинамидтік сақинасы ғана қатысады (РР).

Тотыққан жағдайда сақина ароматты болады және оң зарядқа ие болады. Осы себептен коферменттерді НАД⁺ немесе НАДФ⁺ деп белгілейді, зарядтары арқылы олар апоферментті байланыстырады.

Субстрат-Н₂(SH₂)+ НАД(Ф)⁺ ↔ Субстрат (S) + НАД(Ф)Н + Н⁺

Пиридиндік ферменттердің коферменттері НАД⁺ и НАДФ⁺ тотығатын субстраттардан сутекті тікелей бөліп алу арқылы катализдейдейтін болғандықтан оларды біріншілік дегидрогеназаларға жатқызады. Тотығу кезінде НАД⁺ субстраттан (SH₂) екі атом сутекті бөліп алады[яғни екі электрон мен екі протонды ]. Бірақ НАД⁺қа тек гидрид- ион барады (H^-, екі электрон мен бір протон). Никотин қышқылы амидінің 4-ші жағдайындағы көиіртек атомы гидрид-ионның акцепторы болады. Бұл жерде СН₂ –алифатты топ пайда болады да сақинадағы қос байланыстардың орны өзгереді, оң заряд жоғалады. Екінші протон сулы ортаға шығады, сондықтан тотықсызданған кофермент НADH₂ емес НADH + H⁺ деп белгіленеді. НАД⁺ тотықсызданғанда оның апоферментпен байланысы үзіледі. Апофермент басқа тотыққан НАД⁺ пен байланысады. НАД қа тәуелді дегидрогеназалар митохондрия-ларда болады. Тотықсызданған ПФның дегидрогеназалары сутекті флавиндік ферменттерге береді. Ферменттің субстраттық арнайылығы оның белоктық бөлігіне тәуелді болады.

ПФ(НАД) ның биологиялық рөлі

НАД-қа тәуелді дегидрогеназалар негізінен мынандай процестерге қатысады:

1. Жасушалық тынысалу (биологиялық тотығу);

2. Гликолиз (аэробты, анаэробты);

3. α-кетоқышқылдарының тотығудан декарбоксилденуі;

4. Үшкарбон қышқылдарының циклі (ҮКЦ).

ПФ(НАД) ның өкілі - ЛДГ

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) сүт қышқылының қайтымды пирожүзім қышқылына дейін тотығуын катализдейді:

ЛДГ

СН₃-СНОН – СООН + НАД⁺ ↔ СН₃- СО-СООН + НАДН + Н⁺

        Сүт қышқылы Пирожүзім қышқылы

ЛДГнің диагностикалық маңызы

Анаэробты зат алмасу процестерінде (бауыр, қаңқа бұлшық еттерінде) негізінен ЛДГ_4,5 болады, онда ол сүт қышқылының және екі молекула АТФтің түзілуін катализдейді. Қанның сарысуында аурудың диагнозын ЛДГнің белсенділік деңгейін анықтау арқылы білуге болады. Мысалы, ЛДГ_1,2 белсенділігінің артуы миокард инфарктысында байқалады; ЛДГ_4,5 артуы– бауыр ауруында (гепатит, цирроз) байқалады ( теорияның 2.11 тарауын қараңыз).

НАДФ⁺тің биологиялық рөлі

НАДФ-ке тәуелді дегидрогеназалар биологиялық тотықсыздану синтетикалық реакцияларына қатысады: 1)ксенобиотиктердің гидроксилденуі; 2) пентозофосфаттық циклде; 3) май қышқылдарының β- тотығуы мен синтезіне; 4)холестерин мен стероидтардың синтезі мен гидроксилденуіне. НАДФН₂– жасушалардағы энергияны сақтаудың екінші түрі, усыздандыру процестеріне қатысады. НАДФ-ке тәуелді дегидрогеназалар цитоплазмаларда болады.

ПФ(НАДФ)ның өкілдері

Митохондрияда ҮКЦда түзілген малат жасушаның цитозоліне ауысуы мүмкін. Цитозольде. NADP-ке тәуелді дегидрогеназа (малик фермент) бар, ол малаттың тотығудан декарбоксилдену реакциясын катализдейді:

Бұл реакция NADPH тың түзілуінің маңызды көздерінің біріне жатады, одан басқа ол глюкозаның пентозофосфаттық жолмен тотығуында түзіледі.

НАДР-ке тәуелді дегидрогеназаларға изоцитратдегидрогеназа, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, 6-фосфоглюконатдегидрогеназа, еноилредуктаза және басқалары жатады. Изоцитратдегидрогеназа - ҮКЦдегі ең баяу фермент. Фермент АДФ пен Са²+ дің көмегі арқылы аллостерикалық жолмен белсендіріледі. Және де изоцитрат-дегидрогеназаның белсенділігі NADH-NAD+ тың қатынасына тәуелді болады:

Изоцитрат + NAD+ → α-Кетоглутарат + СО₂ + NADH + Н+

«Сіздің назарыңызға бір, екі, үш және одан да көп дұрыс жауаптары бар тапсырмалар ұсынылады. Дұрыс жауаптарды түгел дөңгелектеңіздер.

1.ПИРИДИНДІК ДЕГИДРОГЕНАЗАЛАРДЫҢ ҚҰРАМЫНА КІРЕДІ

1. кофермент

2. апофермент

3. мырыш ионы

4. РР витамині

5. В₂ витамині

2. ПИРИДИНДІК ФЕРМЕНТ ТЕРДІҢ КОФЕРМЕНТТЕРІ БОЛА АЛАДЫ

1. Mg²⁺

2. НАД⁺

3. ФМН

4. НАДФ⁺

3.АПОФЕРМЕНТ ПЕН КОФЕРМЕНТ БІР – БІРІМЕН БАЙЛАНЫСАДЫ

1. мырыш ионы

2. РР витамині

3. НАД⁺

4. Mg²⁺ арқылы

4.НАД⁺ ТЫҢ ҚҰРАМЫНА КІРЕДІ

1. цитозин

2. никотин қышқылының амиді

3. көмірсу- рибозаның екі қалдығы

4. фосфор қышқылының екі қалдығы

5. көмірсу- рибозаның бір қалдығы

5. ЖАСУШАДАҒЫ АНАЭРОБТЫ ЗАТ АЛМАСУЫНДА ТОТЫҒУ ПРОЦЕСІ МЫНАНДАЙ ШАРТТАРДЫҢ ОРЫНДАЛУЫ АРҚЫЛЫ ЖҮРЕДІ

1. гидроксилазалардың қатысы

2. субстраттың дегидрленуі

3. оттекті субстратқа байланыстыру

4. диокситуындыларының түзілуі арқылы әрекеттесу

6. БІРІНШІЛІК ДЕГИДРОГЕНАЗАЛАР

1. субстратқа бір атом сутекті байланыстырады

2. субстратқа екі атом сутекті байланыстырады

3. флавиндік дегидрогеназалардан электрондарды алады

4. субстраттан тікелей сутек атомдарын үзіп алады

7. ГИДРИД-ИОННЫҢ АКЦЕПТОРЫ

1. аденин

2. рибоза

3. фосфодиэфирлік байланыс

4. никотин қышқылы амидінің көміртек атомы

8. НАД⁺ТЫҢ ТОТЫҚСЫЗДАНУЫНАН

1. апоферментпен байланыс үзіледі

2. бір протон ерітіндіге ауысады

3. никотинамидтің оң заряды жоғалады

4. апофермент тотыққан НАД⁺тың басқа молекуласымен байланыспайды

9. ТОТЫҚСЫЗДАНҒАН ПФ ДЕГИДРОГЕНАЗАЛАР БЕРЕДІ

1. электрондарды оттекке

2. электрондарды убихинонға

3. электрондарды цитохромдарға

4. сутек атомдарын флавиндік ферменттерге

10. ПИРИДИНГЕ ТӘУЕЛДІ ДЕГИДРОГЕНАЗАЛАР ОРНАЛАСАДЫ

1. цитозольде

2. лизосомаларда

3. митохондрияларда

4. цитозоль мен митохондрияларда

11. ПФ ФЕРМЕНТІНІҢ СУБСТРАТТЫҚ АРНАЙЫЛЫҒЫ ТӘУЕЛДІ

1. коферментке

2. апоферментке

3. кофермент пен апоферменттің байланыстылығына

12. НАД-ҚА ТӘУЕЛДІ ДЕГИДРОГЕНАЗАЛАР ҚАТЫСАТЫН ПРОЦЕСТЕР

1. ҮКЦ

2. гликолиз

3. β- тотығу

4. жасушалық тынысалу

5. май қышқылдарының гидролизі

13. ПИРУВАТТЫҢ ӨЗГЕРІСІНЕ НАДH2 ҚАТЫСҚАНДА ТҮЗІЛЕДІ

1. лактат

2. ацетил-КоА

3. оксалацетат

4. фосфоенолпируват

14. НАДФ-КЕ ТӘУЕЛДІ ДЕГИДРОГЕНАЗАЛАР ҚАТЫСАДЫ

1. усыздану реакцияларына

2. пентозофосфаттық циклге

3. тотықсыздану реакцияларына

4. ксенобиотиктердің гидроксилденуінде

15. ТІЗБЕКТІ ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАҢЫЗ:

МИОКАРД ИНФАРКТІСІН АНЫҚТАУДАҒЫ ЭНЗИМОДИАГНОСТИКАДА АНЫҚТАЛАТЫН ФЕРМЕНТТІҢ БІРІ

1) қышқылдық фосфатаза

2) лактатдегидрогеназа

3) амилаза

БҰЛ ФЕРМЕНТТІҢ ЖАТАТЫН КЛАСЫ

1) гидролаза

2) лигаза

3) оксидоредуктаза

ОСЫ КЛАСТЫҢ КОФЕРМЕНТТЕРІНІҢ БІРІ

1) пиридоксальфосфат

2) биотин

3) NAD⁺

БҰЛ КОФЕРМЕНТТІҢ ВИТАМИНІНЕ ЖАТАДЫ

1) никотин қышқылы

2) пиридоксин

3) биотин

№ 13 Текст