Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

Микросомальная система гидроксилирования

Классификация ферментов.

Микросомальная система гидроксилирования

Сычева И.М., Хидирова Л.Д.

(сокращенная форма методического пособия - ЭНЗИМОЛОГИЯ)

 

 

для студентов 2-го курса лечебного, педиатрического и стоматологического факультетов.

 

 

Новосибирск – 2012

 

Классификация ферментов

 

В зависимости от типа катализируемой реакции выделяют 6 классов ферментов.

 

Рабочее название фермента строится так: название субстрата + подкласс фермента.

 

Класс Тип катализируемой реакции
Оксидоредуктазы Окислительно-восстановительные реакции.
Трансферазы Перенос отдельных групп атомов от донорной молекулы к акцепторной молекуле.
Гидролазы Гидролитическое (с участием воды) расщепление связей.
Лиазы Расщепление связей способом, отличным от гидролиза или окисления.
Изомеразы Взаимопревращение различных изомеров.
Лигазы (синтетазы) Образование связей в реакции конденсации двух различных соединений (используется энергия АТР).

 

Класс – оксидоредуктазы

 

- катализируют окислительно-восстановительные реакции.

 

Подклассы оксидоредуктаз:

а) дегидрогеназы

б) цитохромы

в) оксидазы

г) пероксидазы

 

а) Дегидрогеназы отщепляют водород от молекулы субстрата.

SH2 + НАД+ S + НАДНН+

Дегидрогеназы разделяют на пиридиновые и флавиновые.

Пиридиновые дегидрогеназы, в качестве кофермента содержат НАД+ (NAD+) или НАДФ+(NADP+). НАД – никотинамид аденин динуклеотид.

Пример: реакция окисления этилового спирта:

 

Алкогольдегидрогеназа

 

Пример: реакция окисления соли яблочной кислоты (малата):

Рабочее название дегидрогеназ строится так: название субстрата (восстановленная форма) + дегидрогеназа.

Флавиновые дегидрогеназы в качестве простетической группы содержат ФАД.

(ФАД-флавинадениннуклеотид).

Пример: реакция окисления соли янтарной кислоты (сукцината):

 

сукцинатдегидрогенназа

 

Дегидрогеназы бывают аэробные и анаэробные. Аэробные дегидрогеназы отдают атомы водорода кислороду с образованием перекиси водорода:

ФАДН2 + О2 ФАД+ Н2О2

Пиридиновые дегидрогеназы, как правило, анаэробные, а флавиновые бывают и аэробные и анаэробные. Дегидрогеназы бывают первичные и вторичные . Первичные окисляют небелковый субстрат. Вторичные – белковый. Обычно они окисляют другую дегидрогеназу. Реакция выглядит так: НАДНН++ФАДФАДН2+НАД+

б) Цитохромы - это гемсодержащие ферменты, они переносят электроны. Цитохромы участвуют в тканевом дыхании и микросомальном окислении. Они бывают аэробные и анаэробные. В качестве аэробных цитохромов можно привести пример цитохрома Р450 микросомальной системы гидроксилирования.

в) оксидазы (гидроксилазы)

Пример: реакция окисления дофамина до норадреналина

 

 

Пример: :реакция окисления фенилаланина до тирозина

 

г) Пероксидазы расщепляют перекиси. В качестве примера можно привести:

2О22О+ О2

каталаза

RH+ Н2О2 RОH+ Н2О

Пероксидаза

Эти ферменты защищают наш организм от токсичных форм кислорода.

 

Класс – трансферазы

 

-переносят группы с одного субстрата на другой или обмен группами между субстратами. В зависимости от того, какие группы переносят трансферазы их разделяют на подклассы:

а) аминотрансферазы

б) ацилтрансферазы,

в) метилтранс-феразы,

г) гликозилтрансферазы,

д)фосфо-трансферазы (киназы).

В качестве примера приведем:

Аминатрансферазу : обмен амино- группы на кето- группу (реакция трансаминирования)

 

Фосфотрансфераза (киназа). Фосфатная группа переносится с АТФ на субстрат.

 

Класс – гидролазы

 

- катализируют реакции гидролиза (распада веществ под действием воды). В зависимости от вида связи гидролазы подразделяются на подклассы.

а) эстеразы –гидролиз сложноэфирных связей

б) фосфоэстеразы – гидролиз фосфоэфирных связей

в) пептидазы – гидролиз пептидных связей.

г) гликозидазы –гидролиз гликозидных связей между молекулами углеводов.

В качестве примера приведем ацетилхолинэстеразу .

 

 

гликозидазу (мальтазу)

 

 

Класс –лиазы

 

- катализируют реакции распада веществ без участия воды). В зависимости от вида связи гидролазы подразделяются на подклассы.

а) С-С лиазы

б) С-N лиазы

в) C-О лиазы

 

Фумаратгидротаза

 

 

Гистидиндекарбоксилаза

 

Класс – изомеразы

 

- катализируют реакции изомеризации.

 

Фосфоглицеральдегидизомераза

 

изомераза глюкоза-6- фосфат

 

Класс – синтетазы

 

- катализируют реакции синтеза веществ с затратой АТФ.

 

Синтетаза щавелевоуксусной кислоты

 

 

 

Название синтетаз строится так: Синтезируемое соединение +синтетаза.

 

 

Микросомальная система гидроксилирования

Микросомальная система работает в эндоплазматической сети. Она представляет из себя мультиферментный комплекс в состав, которого входят

3 фермента :

1- флавопротеид,

2- цитохром b5

3- цитохром Р450.

Суммарная реакция окисления может быть записана:

 

RH + НАДФН2+ О2 ROH + Н2О + НАДФ

 

Реакция идет в 3 этапа:

 

1. Сначала с НАДФН2 атомы водорода переносятся на флавопротеид.

2. С флавопотеида электроны переносятся на цитохром b5 и далее на

цитохром Р450. Атом железа в цитохроме восстанавливается Fe3+ Fe2+

3. Двухвалентное железо связывает молекулу кислорода. Один атом кислорода встраивается в окисляемую молекулу, а второй взаимодействует с двумя протонами, образуя воду.

 

НАДФН2 образуется при окислении глюкозы в пентозном цикле и при окислении яблочной кислоты яблочным ферментом.:

 

яблочная кислота +НАДФ ПВК +СО2+ НАДФН2

 

Роль микросомальной системы гидроксилирования:

1. Участвует в синтезе холестерина

2. Участвует в синтезе желчных кислот

3. Участие в синтезе стероидных гормонов

4. Обезвреживание токсинов.

При окислении токсичных гидрофобных веществ встраивается ОН группа. Из-за этого возрастает полярность соединения

· увеличивается растворимость в воде

· облегчается выведение в мочу и желчь

· ухудшается их транспорт в клетку через мембрану

· появление ОН группы также позволяет далее обезвреживать токсины путем их взаимодействия с серной или глюкуроновой кислотами