81435

Кофакторы ферментов: ионы металлов и коферменты. Коферментные функции витаминов (на примере витаминов В6, РР, В2)

Доклад

Биология и генетика

Коферментные функции витаминов на примере витаминов В6 РР В2. Большинство ферментов для проявления ферментативной активности нуждается в низкомолекулярных органических соединениях небелковой природы коферментах и или в ионах металлов кофакторах. В ряде случаев ион металла может способствовать присоединению кофермента.

Русский

2015-02-20

115.95 KB

12 чел.

Кофакторы ферментов: ионы металлов и коферменты. Коферментные функции витаминов (на примере витаминов В6, РР, В2).

Большинство ферментов для проявления ферментативной активности нуждается в низкомолекулярных органических соединениях небелковой природы (коферментах) и/или в ионах металлов (кофакторах).

Кофакторы выполняют функцию стабилизаторов молекулы субстрата, активного центра фермента и конформации белковой молекулы фермента, а именно третичной и четвертичной структур. В некоторых случаях ионы металла служат "мостиком" между ферментом и субстратом. Они выполняют функцию стабилизаторов активного центра, облегчая присоединение к нему субстрата и протекание химической реакции. В ряде случаев ион металла может способствовать присоединению кофермента. Перечисленные выше функции выполняют такие металлы, как Mg2+, Mn2+, Zn2+, Co2+, Мо2+. В отсутствие металла эти ферменты активностью не обладают. Такие ферменты получили название "металлоэнзимы". Схематично данный процесс взаимодействия фермента, субстрата и металла можно представить следующим образом:

E-Me-S

Кофермент, локализуясь в каталитическом участке активного центра, принимает непосредственное участие в химической реакции, выступая в качестве акцептора и донора химических группировок, атомов, электронов. Кофермент может быть связан с белковой частью молекулы ковалентными и нековалентными связями. В первом случае он называется простетической группой (например, FAD, FMN, биотин, липоевая кислота). Вместе с тем известны примеры, когда кофермент присоединяется к ферменту нековалентными связями настолько прочно, что не диссоциирует от белковой молекулы, например тиаминдифосфат. Во втором случае кофермент взаимодействует с ферментом только на время химической реакции и может рассматриваться в качестве второго субстрата. Примеры - NAD+, NADP+. Апофермент обеспечивает специфичность действия и отвечает за выбор типа химического превращения субстрата. Один и тот же кофермент, взаимодействуя с различными апоферментами, может участвовать в разных химических превращениях субстрата. Например, пиридоксальфосфат в зависимости от того, с каким апоферментом взаимодействует, участвует в реакциях трансаминирования или декарбоксилирования аминокислот.

Химическая природа коферментов, их функции в ферментативных реакциях чрезвычайно разнообразны. Традиционно к коферментам относят производные витаминов, хотя помимо них есть значительный класс небелковых соединений, принимающих участие в проявлении каталитической функции ферментов.

К коферментам относят следующие соединения:

  1.  производные витаминов;
  2.  гемы, входящие в состав цитохромов, каталазы, пероксидазы, гуанилатциклазы, NO-синтазы и являющиеся простетической группой ферментов;
  3.  нуклеотиды - доноры и акцепторы остатка фосфорной кислоты;
  4.  убихинон, или кофермент Q, участвующий в переносе электронов и протонов в ЦПЭ;
  5.  фосфоаденозилфосфосульфат, участвующий в переносе сульфата;
  6.  S-аденозилметионин (SAM) - донор метильной группы;
  7.  глутатион, участвующий в окислительно-восстановительных реакциях.

Витамин РР входит в состав кофермента НАД+ и НАДФ+, который принимает участие в ферментативных реакциях по последовательному механизму. Две ферментативные реакции, катализируемые ферментами Е1 и Е2, сопряжены друг с другом посредством кофермента NAD+, служащего в каждом из этих случаев субстратом. Для первого фермента субстратом служит окисленная форма NAD, в качестве второго субстрата выступает донор водорода - пример последовательных реакций, продуктом - восстановленная форма NAD, для фермента Е2 - наоборот.

Витамин В5 – принимает участие в синтезе кофермента А (Ацетил-КоА). Кофермент А (КоА) — кофермент ацетилирования; один из важнейших коферментов; принимает участие в реакциях переноса ацильных групп. Молекула КоА состоит из остатка адениловой кислоты, связанной пирофосфатной группой с остаткомпантотеновой кислоты, соединённой пептидной связью с остатком β-меркаптоэтаноламина.

С КоА связан ряд биохимических реакций, лежащих в основе окисления и синтеза жирных кислот, биосинтеза жиров, окислительных превращений продуктов распада углеводов. Во всех случаях КоА действует в качестве промежуточного звена, связывающего и переносящего кислотные остатки на другие вещества. При этом кислотные остатки в составе соединения с КоА подвергаются тем или иным превращениям, либо передаются без изменений на определённые метаболиты.

Витамин В2 – принимает участие в формировании кофактора ФАД и ФМН. Флавинадениндинуклеотид — кофактор, принимающий участие во многих окислительно-восстановительных биохимических процессах. FAD существует в двух формах — окисленной и восстановленной, его биохимическая функция, как правило, заключается в переходе между этими формами. FAD может быть восстановлен до FADH2, при этом он принимает два атома водорода. Молекула FADH2 является переносчиком энергии и восстановленный кофермент может быть использован как субстрат в реакции окислительного фосфорилирования вмитохондрии. Молекула FADH2 окисляется в FAD, при этом выделяется энергия, эквивалентная (запасаемая в форме) двум молям ATФ.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43800. Использование метода проектов на формирование речевой компетенции на уроке иностранного языка 1.86 MB
  Психолого педагогические исследования по проблемам формирования речевых навыков на уроках иностранного языка. Опытнопрактические работы по использованию методов проектов как средство формирования речевых умений на уроках иностранного языка. Основная идея подобного подхода к обучению английского языка таким образом заключается в том чтобы перенести акцент со всякого рода упражнений на активную мыслительную деятельность учащихся требующую для своего оформления владения определенными языковыми средствами. Только метод проектов...
43801. Внутрихозяйственное землеустройство крестьянско-фермерского хозяйства «ДИДИНАГ» 98.87 KB
  После 1996 года были свернуты работы по оказанию помощи хозяйствам в осуществлении проектов внутрихозяйственного землеустройства авторскому надзору и составлению рабочих проектов по улучшению и охране земель даже на сельскохозяйственных землях находящихся в федеральной собственности. Состав и содержание проекта зависят от природных и социальноэкономических условий форм землевладения и землепользования специализации хозяйства состава и соотношения отраслей условий расселения развития элементов инфраструктуры. Размещение...
43803. Проект внутрихозяйственного землеустройства крестьянско-фермерского хозяйства «ДИДИНАГ» 124.15 KB
  В вышеперечисленных составных частях проекта внутрихозяйственного землеустройства разрабатываются общехозяйственные вопросы, создающие в итоге производственную структурную основу организации территории. Дальнейшая задача заключается в устройстве территории отдельных видов угодий, разделение их на обособленные хозяйственные участки: поля севооборотов, загоны очередного стравливания на пастбищах, сенокосооборотные и бригадные участки на сенокосах.
43804. Разрушительные процессы, происходящие в изоляции кабельных линий электропередач 313.46 KB
  Токопроводящие жилы предназначены для прохождения электрического тока, они бывают основными и нулевыми. Основные жилы применяются для выполнения основной функции силового кабеля- передачи по ним электроэнергии. Нулевые жилы предназначены для протекания разности токов фаз (полюсов) при неравномерной их нагрузке.
43805. Международная экономика 145.69 KB
  Экономическая взаимозависимость имеет прямые последствия для студента, слушающего вводный курс в международную экономику. Как на потребителей, так и на нас могут влиять изменения в интернациональной стоимости валюты. В случае, если японская йена или британский фунт вырастет по отношению к американскому доллару, означает, что цены на японские телевизоры или британские автомобили вырастут.
43806. ПРОЕКТ УЧАСТКА ЛАМИНИРОВАНИЯ ДСтП МОЩНОСТЬЮ 3МИЛ 600 ТЫС М2/ГОД 613.66 KB
  Древесностружечные плиты могут быть изготовлены с заранее заданной плотностью, прочностью и внешним видом, которые требуются в конструкциях, изделиях и деталях. Плитам можно также придать необходимую биостойкость, гидрофобность (водоустойчивость) и огнестойкость.
43807. Выявление взаимосвязи между школьными предметами и возможности реализации межпредметных связей на уроках технологии 1.24 MB
  Современный этап развития науки характеризуется взаимопроникновением наук друг в друга. Связь между учебными предметами является, прежде всего, отражением объективно существующей связи между отдельными науками и связи наук с техникой, с практической деятельностью людей, определяет роль изучаемого предмета в будущей жизни.
43808. Анализ правового регулирования общества с ограниченной ответственностью как организационно-правовой формы юридического лица 113.58 KB
  Источники правового регулирования общества с ограниченной ответственностью. Понятие и признаки общества с ограниченной ответственностью как юридического лица. ПОРЯДОК СОЗДАНИЯ ОБЩЕСТВА С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ