Коферменты как вторые субстраты

КОФЕРМЕНТЫ

Для проявления каталитической активности большинству ферментов необходимо наличие кофермента. Гидролитические ферменты (протеазы, липазы) выполняют свою функцию в отсутствие кофермента.

Кофермент, локализуясь в каталитическом участке активного центра, принимает непосредственное участие в химической реакции. Он выступает в качестве акцептора и донора химических группировок, атомов, электронов.

Кофермент связывается с белковой частью молекулы ковалентными, в этом случае он называется простетической группой (ФАД, ФМН, биотин) и

нековалентными связями, в этом случае кофермент может рассматриваться, как второй субстрат (NAD+, NADP+).

К коферментам относят следующие соединения:

• производные витаминов

• глутатион, участвующий в ОВР

• убихинон, участвующий в переносе электронов и Н+ в цитохромной системе

• нуклеотиды, доноры и акцепторы остатка фосфорной кислоты

Кофермент можно рассматривать как второй субстрат по двум причинам.

1. В ходе реакции кофермент претерпевает химические изменения, в точности противоположные изменениям, которые происходят в субстрате.

Например, в окислительно-восстановительных дегидрогеназных реакциях молекула субстрата окисляется, а молекула кофермента восстанавливается.

Подобным же образом в реакциях переаминироанияпиридоксальфосфат выступает как второй субстрат в двух сочетанных реакциях и как переносчик аминогруппы между различными α-амино- и α-кетокислотами.

Участие фермента в реакции имеет фундаментальное физиологическое значение.

Например, работа мышцы в анаэробных условиях сопровождается превращением пирувата в лактат.

Но в этом случае важны совсем не лактат и не пируват:

предназначением реакции является превращение NADH в NAD+.

В отсутствие NAD+ гликолиз продолжаться не может и анаэробный синтез АТР (а, следовательно, и работа мышцы) прекращается.

Восстановление пирувата до лактата в анаэробных условиях обеспечивает окисление NADH в NAD+, необходимый для синтеза АТР.

У бактерий и дрожжей, растущих в анаэробных условиях, вещества, образующиеся из пирувата, служат окислителями для NADH, при этом сами они восстанавливаются.

Основу жизнедеятельности любого организма составляют химические процессы. Практически все реакции в живом организме протекают с участием ферментов или энзимов.

Ферментами называют катализаторы, которые способны ускорять химические реакции. В ходе реакции они претерпевают физические изменения, но по ее завершении возвращаются в исходное состояние.

Ферменты являются белковыми катализаторами биохимических реакций, большая часть которых в отсутствие ферментов протекала бы крайне медленно. В отличие от небелковых катализаторов (Н+, ОН-, ионы металлов) каждый фермент способен катализировать лишь очень небольшое число реакций, часто только одну. Таким образом, ферменты представляют собой реакционно-специфические

катализаторы.

Дата добавления: 2014-01-06