Все оксидоредуктазы (см. Деградация порфиринов) нуждаются в коферменте. Наиболее важные коферменты представлены на схеме. Они могут действовать в растворимой форме (Р) или в виде простетической группы (П). Окислительновосстановительные реакции, наряду с переносом электронов, часто включают перенос одного или двух протонов. Поэтому обычно принято говорить о переносе восстановительных эквивалентов. Стандартный потенциал Е°’ простетической группы (см. Фосфолипиды и гликолипиды) может значительно отличаться в зависимости от окружения в молекуле фермента.
Пиридиннуклеотиды НАД+ (NAD+) и НАДФ+ (NADP+) (1) широко распространены как коферменты дегидрогеназ. Они переносят гидрид-ион (2e- и 1 Н+, см. Митохондрии: структура и функции) и действуют всегда в растворимой форме. НАД+ передаёт восстановительный эквивалент из катаболического пути в дыхательную цепь и тем самым участвует в энергетическом обмене. МАДФ+, напротив, является самым важным восстановителем при биосинтезе (см. Геном).
Флавиновые коферменты ФМН (FMN) и ФАД (FAD) (2, см. Трансаминирование и дезаминирование) найдены в дегидрогеназах, оксидазах и монооксигеназах. Обычно оба соединения ковалентно связаны с ферментами. Активной группой обоих ко-ферментов является флавин (изоаллоксазин), имеющий сопряжённую систему из трёх колец, которая может при восстановлении принимать два электрона и два протона. В ФМН к флавину присоединён фосфорилированный полиол рибит. ФАД состоит из ФМН, связанного с АМФ. Оба соединения являются функционально близкими коферментами.
В липоевой кислоте (3) функцию окислительно-восстановительного центра выполняет внутримолекулярный дисульфидный мостик. Активная липоевая кислота ковалентно связана с остатком лизина (R′) молекулы фермента. Липоевая кислота прежде всего участвует в окислительном декарбоксилировании 2-кетокислот (см. Кислотно-основной баланс). Дисульфидный мостик также содержится в пептидном коферменте глутатионе (см. Эритроциты: обмен веществ).
Функция убихинона (кофермента Q, 4) как переносчика восстановительного эквивалента в дыхательной цепи будет рассмотрена в статье Белки главного комплекса гисто-совместимости. При восстановлении хинон превращается в ароматический гидрохинон (убихинол). Похожие системы хинон/гидрохинон принимают участие в реакциях фотосинтеза (см. Липопротеины). К этому классу окислительно-восстановительных систем принадлежат также витамины Е и K (см. Жирорастворимые витамины).
Группа гема (5) является окислительно-восстановительным кофактором в дыхательной цепи (см. Моноклональные антитела, иммуноанализ), фотосинтезе (см. Кровь: состав и функции), а также в монооксигеназах (см. Система цитохрома Р450) и пероксидазах. В отличие от гемоглобина в этих случаях ион железа меняет валентность. На рисунке показан гем в цитохроме с, ковалентно связанный с двумя остатками цистеина(R2)белка.
Пиридиннуклеотиды НАД+ (NAD+) и НАДФ+ (NADP+) (1) широко распространены как коферменты дегидрогеназ. Они переносят гидрид-ион (2e- и 1 Н+, см. Митохондрии: структура и функции) и действуют всегда в растворимой форме. НАД+ передаёт восстановительный эквивалент из катаболического пути в дыхательную цепь и тем самым участвует в энергетическом обмене. МАДФ+, напротив, является самым важным восстановителем при биосинтезе (см. Геном).
Флавиновые коферменты ФМН (FMN) и ФАД (FAD) (2, см. Трансаминирование и дезаминирование) найдены в дегидрогеназах, оксидазах и монооксигеназах. Обычно оба соединения ковалентно связаны с ферментами. Активной группой обоих ко-ферментов является флавин (изоаллоксазин), имеющий сопряжённую систему из трёх колец, которая может при восстановлении принимать два электрона и два протона. В ФМН к флавину присоединён фосфорилированный полиол рибит. ФАД состоит из ФМН, связанного с АМФ. Оба соединения являются функционально близкими коферментами.
В липоевой кислоте (3) функцию окислительно-восстановительного центра выполняет внутримолекулярный дисульфидный мостик. Активная липоевая кислота ковалентно связана с остатком лизина (R′) молекулы фермента. Липоевая кислота прежде всего участвует в окислительном декарбоксилировании 2-кетокислот (см. Кислотно-основной баланс). Дисульфидный мостик также содержится в пептидном коферменте глутатионе (см. Эритроциты: обмен веществ).
Функция убихинона (кофермента Q, 4) как переносчика восстановительного эквивалента в дыхательной цепи будет рассмотрена в статье Белки главного комплекса гисто-совместимости. При восстановлении хинон превращается в ароматический гидрохинон (убихинол). Похожие системы хинон/гидрохинон принимают участие в реакциях фотосинтеза (см. Липопротеины). К этому классу окислительно-восстановительных систем принадлежат также витамины Е и K (см. Жирорастворимые витамины).
Группа гема (5) является окислительно-восстановительным кофактором в дыхательной цепи (см. Моноклональные антитела, иммуноанализ), фотосинтезе (см. Кровь: состав и функции), а также в монооксигеназах (см. Система цитохрома Р450) и пероксидазах. В отличие от гемоглобина в этих случаях ион железа меняет валентность. На рисунке показан гем в цитохроме с, ковалентно связанный с двумя остатками цистеина(R2)белка.
Статьи раздела «Окислительно-восстановительные коферменты»:
- А. Коферменты: функции
- Б. Окислительно-восстановительные коферменты
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
Molecular Biology of the Cell: The Problems Book The Problems Book helps students appreciate the ways in which experiments and simple calculations can lead to an understanding of how cells work by ...
Структура и стабильность биологических макромолекул В книге рассмотрены строение и свойства биополимеров — в основном белков. Такие ...
Gene Control Gene Control offers an articulate, current description of how gene expression is controlled in eukaryotes, reviewing and summarizing the extensive ...
Саморегулируемые волны химических реакций и биологических популяций Монография посвящена математическому моделированию и исследованию нелинейных ...