oksidacija mikrosomose. NADPH svarba

Question 1

mitochondrijų audinių kvėpavimo grandinėje vykstančios katalizuojančios reakcijos (bendri bruožai, energijos sunaudojimas, vieta, katalizatoriai)?

Answer 1

Mitochondrijų audinių kvėpavimo grandinėje sunaudojama 90% viso ląstelės deguonies, o likusią dalį sunaudoja oksidazių ir oksigenzių katalizuojamos reakcijos. Šitose oksidacijos reakcijos dalyvauja maždaug 200 organizmo fermentų. Itin aktyvi oksidacija vyksta endoplazminio tinklo struktūrose – mikrosomose. Ten yra daug dioksigenazių (DOG) ir monooksigenazių (MOG) katalizuojamų reakcijų, kurios įjungia deguonį į oksiduojamą substratą.

Question 2

kokias reakcijas katalizuoja DOG?

Question 3

kaip vyksta DOG katalizuojamos reakcijos?

Answer 3

Molekulinis deguonis turi du nesuporuotus elektronus paralelinėse orbitalėse, todėl jo redukcija gali įvykti pernešant deguoniui du elektronus po vieną, katalizuojant fermentams, kurių kofaktoriai yra pereinamųjų metalų jonai, tokie kaip Cu ir Fe. DOG paprastai turi kofaktorius, kuriais būna metalo jonai – Fe, Cu, ar kiti kintamo valentingumo metalo jonai. Reakcijos metu susidaro organinis peroksidas (iš tų dviejų O). R-jų pavyzdžiai

Question 4

DOG katalizuojamų reakcijų pavyzdziai?

Answer 4

• Ciklooksigenazė verčia arachidono rūgštį endoperoksidu, kurie toliau panaudojami eikozanoidų sintezei.
• Gali būti, kad vienas deguonies atomas įjungiamas į vieną substratą, o kitas deguonies atomas į kitą substratą. Pvz., kolageno sintezėje hidroksilinant proliną ir liziną.
• Aromatiniuose junginiuose abu atomai įjungiami į tą patį substratą tik prie skirtingų atomų, tada skyla C-C ryšys, tokios reakcijos vyksta nukensminant aromatines amino rūgštis kepenyse.
• –

Question 5

kur yra paplitę DOG fermentai?

Answer 5

Šie fermentai daugiausia yra paplitę augaliniame pasaulyje, bet yra ir žmogaus mikrosomose (pvz., kepenų L - triptofanDOG).

Question 6

ką daro MOG katalizatoriai ir kaip vyksta jų reakcijos?

Answer 6

MOG katalizuoja vieno deguonies įjungimą į substratą, o kitas deguonies atomas redukuojamas į vandenį. Jų kofermentais būna ir FMN ir FAD, tačiau jiems reikalingas reduktorius (redukcinių ekvivalentų donoras, kuris teiktų vandenilį deguonies redukcijai į vandenį). Tie reduktoriai būna įvairūs: gali būti ir FMNH2 ir FADH2 ir NADH, tačiau dažniausiai tai būna NADPH. Pirmiausiau NADPH redukuoja kofermentą ir tada redukuotas kofermentas vieną deguonies atomą jungia į substratą, o kitą į vandenį.

Question 7

MOG katalizuojamų reakcijų pavyzdžiai?

Answer 7

-

Question 8

monooksigenazės hidroksilinimo reakcijose

Answer 8

Monooksigenazės katalizuoja hidroksilinimo reakcijas ir todėl dažnai vadinamos hidroksilazėmis,o tokios r-os – hidroskilinimo r-jomis.

Question 9

citochromo p450 šeima, priskyrimas, ypatybės (bendrai)

Answer 9

Kai kurios hidroksilinimo reakcijos vyksta dalyvaujant hemoproteinui citochromui p450.Tokios MOG yra priskiriamos citochromo p450 šeimai. Jos būna sutelktos endoplazminio tinklo mikrosomose bei vidinėje mitochondrijų membranoje. Žinoma maždaug 100 citochromo p450 izofermentų su skirtingu specifiškumu. Jų struktūra yra labai panaši.

Question 10

MOG priklausančių citochromo p450 šeimai dalys

Answer 10

Visos šiai šeimai priklausančios MOG sudarytos iš dviejų dalių:

• citochromo p450 reduktazės;
• paties citochromo p450.

Question 11

MOG priklausančių citochromo p450 šeimai reakcijų ypatybės, eiga

Answer 11

Jų reduktorius būna NADPH. Mikrosominių cit. p450 reduktazių prostetinės grupės – FAD ir FMN; mitochondrinių cit. p450 reduktazių – FAD ir Fe-S centras.
Po vieną du elektronai ir du protonai pirmiausia yra perduodami per reduktazės FAD ir FMN (kofaktorius) citochromui p450, o du protonai patenka į aplinką. Citochromas p450 yra tarpinis elektronų nešiklis, jis kaip ir visi citochromai turi hemą ir šio hemo geležis sugeba prijungti deguonį. Ten taip pat yra vieta substrato sujungimui. Prisijungusią prie geležies deguonies molekulę suaktyvina perduoti elektronai, jie prisijungia prie deguonies ir tada vienas deguonies atomas įjungiamas į substratą, o kitas susijungia su aplinkoje esančiais protonais. Galiausiai gauname hidroksilintą substratą ir vandenį.

Question 12

MOG priklausančių citochromo p450 šeimai reakcijų schema

Answer 12

–

Question 13

kur paplitę MOG?

Answer 13

MOG yra daug a.r. apykaitoje, šie fermentai taip pat dalyvauja cholesterolio, tulžies rūgščių, steroidinių hormonų sintezėje bei kai kurių medžiagų detoksikacijoje kepenyse (įvedus deguonį susidaro OH grupė, susidaro tirpesni poliniai junginiai).