Ферменты катализирующие окислительно-восстановительные реакции

• • • Ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции (ОВР), называют оксидоредуктазами. Их разделяют на 5 групп. 1) Оксидазы. Катализируют удаление водорода из субстрата, используя в качестве акцептора водорода только кислород. Они содержат медь, продуктом реакции является вода. 2) Аэробные дегидрогеназы - в отличие от оксидаз они могут использовать в качестве акцептора водорода не только кислород, но и искусственные акцепторы, такие, как метиленовый синий. Относятся к флавопротеинам, продуктом катализируемой ими реакции является перекис водорода, а не вода. 3) Анаэробные дегидрогеназы - ферменты, катализирующие удаление водорода из субстрата, но не способные использовать кислород в качестве акцептора водорода. Они выполняют две главные функции. 4) Гидроксипероксидазы - ферменты, использующие в качестве субстрата перекись водорода или органические перекиси. К этой категории относятся пероксидазы и каталаза. 5) Оксигеназы - ферменты, катализирующие прямое введение кислорода в молекулу субстрата.

• • • • • ГРУППА СОЕДИНЕНИЙ, ВЛИЯЮЩИХ НА ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ. 1) ингибиторы дегидрогеназ 2) ингибиторы дыхания 3) разобщители окислительного фосфорилирования 4) ингибиторы фосфорилирования 1. Ингибиторы дегидрогеназ. Действие выражается в препятствовании окислению субстратов, чем снижается выделение водорода в дыхательную цепь: производные NAD, FAD; - тяжелые металлы и мышьяк (III) (блокирование SH- групп дегидрогеназ); - малонат- конкурент сукцинатдегидрогеназы. 2. Блокирование звеньев образования протонного потенциала (барбамил, ротенон). а) Прерывают поступление Н от NADH, т. е. от субстратов, окисляющихся NAD- зависимыми дегидрогеназами (возможно, и FADзависимыми). б) CN-, азиды, СО- блокируют цитохромоксидазы, передачу водорода на кислород. Возникает ситуация кислородного голодания, хотя кислород наличествует в избытке. Выключается протонный градиент и связанное с ним фосфорилирование. Наступает энергетический голод и прекращается жизнедеятельность. (ПРИМЕР- ядовитость KCN). 3. Разобщители окислительного фосфорилирования. Способствуют перетоку протонов в обход АТФ-синтетазы, что прекращает фосфорилирование, а идет только одно дыхание (с выделением тепла). а) протонофоры б) ионофоры а) R-COO- + H+ ->R-COOH ->(мембрана) -> R-COO- + H+ б) полипептидные антибиотики- создают дыры в мембране, проходимые для ионов и протонов. Грамицидин А вызывает гибель аэробных микроорганизмов, нарушая проницаемость их клеточной мембраны и разобщая дыхание и фосфорилирование, которое у них идет в клетке, а не в митохондриях, как у млекопитающих. 4. Ингибиторы фосфорилирования (олигомицин). Нарушают проток протонов по каналу Fo, одновременно ингибируя синтез АТФ в активном центре F 1. Фосфорилирование прекращается, а с ним прекращается и дыхание. ПРОТОНОФОРЫ снимают угнетающее влияние ингибиторов на дыхание, хотя фосфорилирование остается подавленным.