Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / Лекции по БО биохимия 2005.doc
Скачиваний:
201
Добавлен:
19.06.2017
Размер:
456.7 Кб
Скачать

2. Митохондриальные монооксигеназные системы

Митохондриальные монооксигеназные системы состоят из нескольких компонентов, локализованных на внутренней поверхности внутренней мембране митохондрий, и катализируют высокоспецифичные реакции. Компонентами этих систем могут быть: НАДН2-зависимые ФАД-содержащее редуктазы,Fe2S2-белки (адренодоксин), цитохромы Р450,b5, элонгазы и т.д.

Эти системы находятся в стероидогенных тканях — в коре надпочечников, в семенниках, яичниках и плаценте; они участвуют в биосинтезе стероидных гормонов из холестерола (гид-роксилирование по С22и С20при отщеплении боковой цепи и по положениям 11β и 18).

Ферменты почечной системы катализируют гидроксилирование 25-гидроксихолекальциферола по положениям 1α и 24; в печени происходит гидроксилирование холестерола по положению 26 при биосинтезе желчных кислот.

Пролингидроксилазы включают гидроксильные группы в аминокислотные остатки пролина в молекуле проколлагена. Донором протонов и электронов для нее является витамин С. С оксипролином зрелый коллаген приобретает большую механическую прочность.

Диоксигеназные реакции

Диоксигеназыэто ферменты, которыевключают в субстрат оба атома молекулы кислорода:

А + О2→ АО2

Таким путем окисляются циклические трудноокисляемые структуры, реакции идут с разрывом цикла. Диоксигеназные реакции протекают на цитоплазматической поверхности гладкого ЭПР.

Например, гомогентизатдиоксигеназа печени, содержит Fe2+, участвует в катаболизме тирозина:

L-триптофандиоксигеназа печени, содержит гем, участвует в катаболизме триптофана:

Пероксидазный и радикальный пути использования кислорода

Кислород - потенциально опасное вещество. Молекулярный кислород О2и кислород в составе молекулы Н2О стабильные соединения, потому что их внешняя электронная орбита укомплектована электронами. Химические соединения, в составе которых кислород имеет промежуточную степень окисления, имеют высокую реакционную способность и называютсяактивными формами кислорода. К активным формам кислорода относятся свободные радикалы кислорода и перекиси.Свободный радикал- свободный атом или частица с неспаренным электроном.

Образование активных форм кислорода

Активные формы кислорода во многих клетках образуются в основном в результате последовательного одноэлектронного присоединения 4 электронов к 1 молекуле кислорода:

  1. О2+ 1е-→ О2супероксидный анион-радикал.

  2. О2+1е-→ О2-2пероксидный анион, он быстро протонируется с образованием перекиси водорода О2-2+ 2Н+→ Н2О2

  3. Н2О2+ 1е-→ НО+ ОН-гидроксильный радикал, ОН- протонируется с образованием воды ОН- + Н+→ Н2О

  4. ОН+ 1е-→ Н2О

В организме донорами электронов являются:

1). ЦПЭ. Утечка электронов из ЦПЭ на кислород является основным путем образования активных форм кислорода в большинстве клеток:

  1. В цепи окислительного фосфорилирования Q принимая 1 электрон превращается в свободный радикал семихинон НQ, который при реоксигенации ишемических тканей может непосредственно взаимодействовать с кислородом, образуя супероксидный анион-радикал:HQ· + O2 → Q+ О2 + H+;

  2. в монооксигеназных реакциях электрон с цитохрома Р450переходит на кислород с образованием супероксидного анион-радикала, который иногда теряется с активного центра.

  3. Аэробные дегидрогназы (ФАД-зависимые оксидазы) переносят электроны и протоны с субстрата на кислород с образованием перекиси водорода. Примеры таких оксидаз — оксидазы амино­кислот, супероксид дисмутаза, оксидазы, лока­лизованные в пероксисомах.

2). Металлы переменной валентности. Наличие в клетках Fe2+или ионов других пе­реходных металлов катализирует обра­зования гидроксильных радикалов и других активных форм кислорода. Например, в эритроцитах окисление иона железа гемоглобина спо­собствует образованию супероксидного анион-радикала.

Hb(Fe2+) +O2→MetHb(Fe3+) + О2

H2O2 + Fe2+ →Fe3+ + HO- + HO· (реакция Фентона)

HOCl + Fe2+ → Fe3+ + Cl- + HO· (реакция Осипова)

3). Радикалы. Активные формы кислорода, обмениваясь электроном, легко переходят друг в друга: О2 + Н2О2→ О2+ НО+ ОН-

Активные формы кислорода в организме также могут образовываться при гомолитическом разрыве связей под действием ионизирующего излучения. Ионизирующее излучение вызывает например, радиолиз воды с образованием Н2; Н2О2 и свободных радикалов: Н·, НО, О·. Это процесс в основном происходит на поверхности тела - в коже (понятие фотостарения).

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.