Функции коферментов и простетических групп

5.4.1 Коферменты и витамины. Коферменты – это органические вещества, предшественниками которых являются витамины. Некоторые из них непрочно связаны с белком (НАД, НSКоА, и др). есть ферменты, которые прочно связаны с апоферментом, т.е. представляют собой простетическую группу (гем и флавиновые коферменты).

Большинство коферментов не синтезируются в организме млекопитающих. Они должны поступать в организм с пищей (как правило, растительной). Однако в организм попадают не сами коферменты, а их предшественники — витамины. В клетке витамины модифицируются до коферментной формы. В настоящее время известно 13 витаминов (табл. 7), которые подразделяют на два типа: водорастворимые витамины и жирорастворимые витамины.

Таблица 7 - Характеристика основных коферментов по их функциям

Коферменты	Тип реакции, в которой участвует кофермент, роль кофермента и участие активной группы в катализе	Витамин-предшественник
Биотицин	КарбоксилированиеПрисоединение карбоксильной группы путем замещения атома водорода у азота активной группой кофермента. Затем карбоксильная группа переносится на субстрат	Биотин (Витамин Н)
Кофермент (коэнзим) А (НSКоА)	Реакция ацилирования.Образование высокоэнергетической тиоэфирной группы с карбоксильными группами карбоновых кислот R-СО-SКоА	Пантотеновая кислота
Никотинамидадениндинуклеотид,(НАД) никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ) – никотинамидные коферменты	Окислительно-восстановительные реакции. При окислении субстрата к пиридиновому кольцу присоединяются 1 протон (2-й переходит в среду) и 2 электрона, при этом положительный заряд утрачивается.	Никотинамид (витамин РР)
Пиридоксальфосфат (ПФ)	Трансаминирование, декарбоксилирование аминокислот. При сближении азота аминокислоты и углерода альдегидной группы ПФ образуется альдиминная связь. Далее после вутримолекулярных перестроек образуется аминогруппа на коферменте и кетогруппа на бывшей аминокислоте.	Пиридоксин (В6)
Тиаминпирофосфат (ТПФ)	Декарбоксилирование α -кетокислот. Разрывается связь, следующая за кетогруппой субстратов, высвобождается СО2, между кетогруппой субстрата и углеродом тиазолового кольца ТПФ образуется ковалентная связь. Это промежуточное соединение катализа.	Тиамин (В1)
Флавинмононуклеотид, (ФМН) флавин-адениндинуклеотид, (ФАД) - флавиновые коферменты	Окислительно-восстановительные реакции. Два атома водорода от субстрата присоединяются к атома азота N1 и N10	Рибофлавин (В2)
Тетрагидрофолат	Перенос одноуглеродных групп	Фолиевая кислота

5.4.2 Никотинамидные коферменты НАД⁺, НАДФ⁺

НАД⁺, НАДФ⁺-содержащие дегидрогеназы катализируют перенос гидрид-иона (Н^-) от субстрата к никотинамидной части кофермента:

Восстановленная при этом часть кофермента отличается от окисленной только по производному никотиновой кислоты:

Восстановленные формы НАДН и НAДФH отсоединяются от апофермента и отделяются от дегидрогеназы. Затем они переносят гидрид ион на другую молекулу фермента (чаще всего- ФМН, ФАД-зависимого). Катализируют обратимые реакции окисления спиртов, оксикислот, аминов и др. Хорошо изучены ЛДН- лактатдегидрогеназа, MДH- малатдегидрогеназа, AДH- алкогольдегидрогеназа.

5.4.3 Флавиновые простетические группы. Окисленные формы флавиновых простетических групп выглядят следующим образом:

ФМН и ФAД катализируют переходы: спирты-альдегиды, амины-имины, НAДH, НAДФH-НAД⁺, НAДФ⁺. ФМН, ФAД- более сильные окислители. Сами передают гидрид ион непосредственно на кислород:

ФAДH₂, ФMНH₂ + O₂ → ФAД, ФMН + H₂O₂

5.4.4 Нуклеозидтрифосфаты и нуклеозиддифосфат-сахара (НДФС) АТФ, УТФ, ГТФ, ЦТФ- коферменты фосфотрансфераз (перенос фосфата, пирофосфата, амф или аденозиновой части).

Перенос нуклеозида аденозин на метионин с молеклы АТФ выглядит следующим образом:

Дата добавления: 2014-11-25