Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Скурлатов Ю.И. -> "Введение в экологическую химию" -> 110

Введение в экологическую химию - Скурлатов Ю.И.

Скурлатов Ю.И. Введение в экологическую химию: Учеб.пособие — М.: Высш.шк., 1994. — 400 c.
NBSN 5-06-002593-4
Скачать (прямая ссылка): 1994_vved_ecochem.pdf
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 151 >> Следующая

2Н202 —> 02 + Н20 (4)
В случае пероксидазы субстратами служат доноры электрона и водорода. Окисление наиболее низкомолекулярных доноров (например, формиата, формальдегида) осуществляется двухэлектронно. Большинство же более громоздких субстратов окисляется через последовательные одноэлектронные стадии с промежуточным образованием свободных радикалов субстрата и второго промежуточного комплекса (соединение И), реакционноспособного в отнощении ОН2:
Р(Ре3+) + БН2 —> Р(РеОН)2+ + ?>Н (5)
р(геОН)2+ + БН2 —> рге3+ + га (6)
Конечные продукты окисления ВН2 образуются либо в результате рекомбинации радикалов, либо в результате их последующих превращений с участием ионов металлов переменной валентности, молекулярного кислорода и Н2О2.
10-235 289
Промежуточные комплексы, образующиеся при взаимодействии гемсодержащих ферментов с Н2О2 (соединения I, II), регистрируются спектрофотометрически, в том числе в живых клетках и в перфузиро-ванной (промываемой физиологическим раствором) печени. По стационарной концентрации соединения I удается оценить содержание внутриклеточного Н2Ог (в клетках млекопитающих оно порядка Ю-7— Ю-6 М). Очевидно, концентрация внутриклеточного Нг02 зависит от вида клетки, содержания в ней клеточных ферментов и скорости метаболических процессов. Так, бактерии содержат много каталазы, растения — много пероксидазы, водоросли содержат и каталазу, и перокси-дазу. Много каталазы в крови, где она защищает эритроциты от окисления пероксидом водорода. С другой стороны, известны так называемые акаталаты — животные, в крови которых катал аза не обнаружена.
Ингибиторами каталазы и пероксидазы являются низкомолекулярные лиганды — комплексообразователи Ре3+: СИ", Г-, N3 и др.
Освобождение восстановительных эквивалентов из органических субстратов во внутриклеточных процессах происходит в результате деятельности дегидрогеназ — ферментов, переносящих восстановительные эквиваленты к НАД с образованием двухэлектронно-окисленного субстрата и НАДН. Многие дегидрогеназы содержат в качестве необходимого компонента ион 2п(Ц).
Редокс-состояние внутриклеточной среды определяется соотношением потоков окислительных эквивалентов в виде Н2Ог и восстановительных в виде НАДН и ФАДН. В нормальном состоянии клетки дегидрогеназные реакции, сопровождающиеся образованием восстановительных эквивалентов, сбалансированы с оксидазными реакциями, в которых образуется Н2О2. Регулирование внутриклеточных потоков окислительных и восстановительных эквивалентов осуществляется с помощью глутатиона (вЯН) и аскорбиновой кислоты (БНг):
НАДФН_^АДФ ОЗН^ГРСЭЗС редуктаза ВН2^Г^Б
Н2Ог —>НгО пероксидаза 110015 ЮН + Н20
В некоторых клетках регуляция редокс-состояния осуществляется и без участия аскорбиновой кислоты (например, в клетках сине-зеленых водорослей). 290
Очевидно, при интенсивном водообмене с внешней средой возможно влияние редокс-состояния среды на внутриклеточное соотношение окислительно-восстановительных эквивалентов, выражаемое отношением НАД(Ф)/НАД(Ф) или АТФ/АДФ. Разбалансировка внутриклеточных редокс-процессов может приводить и к разбалансировке других функциональных систем клетки (см. § 9.1).
Большое значение для жизнедеятельности клетки имеет так называемое пероксидное окисление липидов. Под этим термином понимается окисление жирных кислот, входящих в состав мембран. Процесс пероксидного окисления липидов в норме регулируется ферментами, основным из которых является глутатион-пероксидаза. Физиологическая значимость пероксидного окисления липидов связана с тем, что пероксиды липидов могут выступать в качестве регуляторов проницаемости клеточных мембран и активности монооксигеназных реакций.
Активация пероксидного окисления липидов под влиянием внешних воздействий может привести к разрушению или структурному искажению мембран и прекращению деятельности полиферментных систем, связанных с транспортом электронов на большие расстояния. Пероксидному окислению липидов способствуют процессы, сопровождающиеся образованием внутриклеточных ОН-радикалов. Помимо радиационно-химических эффектов радикалы ОН могут образовываться и в результате каталитических окислительно-восстановительных процессов. В основном в клетке радикалы ОН образуются при катализе реакции 02 с Н2Ог:
02 + Н202 —> ОН + 02 + ОН" (7)
На интенсификации этой реакции основано действие многих сельскохозяйственных препаратов. Например, разобщители процесса фотосинтеза могут приводить к накоплению внутриклеточного пероксида
водорода и 02. При наличии в клетке соответствующих катализаторов происходит инициирование радикалов, сопровождающееся реализацией цепного вырожденного процесса окисления липидов и разрушением липидных мембран.
Среди ферментов, регулирующих внутриклеточное содержание 02, важное место занимает супероксиддисмутаза, катализирующая диспро-
порционирование 02. Обычно это Мп-, Си-содержащие белки (БМ2+):
ЕМ2+ + 0"2 —> ЕМ++ 02 (8)
ЕМ+ + О2 ЕМ2++ Н202 (9)
291
Центральное место в "производстве" доноров Н в форме НАДН в клетке занимает цикл Кребса, осуществляющий заключительный этап окисления органических веществ до СОг и Н2О (см. § 9.1).
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 151 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed