![]() |
|
|
Биоорганическая химия ферментативного катализаий, наблюдаемых при катализе ферментами 1[4]. Несмотря на большое число работ, посвященных флавинза-висимым ферментам и модельным флавинсодержащим системам, установлены лишь немногие из реакционных механизмов [5]. Остановимся на некоторых из них. Окисление а-спиртовой группы до карбонильной, которое наблюдается, например, в ходе превращения молочной кислоты в пировиноградную под действием флавинзависимого фермента оксидазы молочной кислоты, протекает в две стадии: н О О: R—С—С—О" О R—С—С—О I ОН о (8.5) окисл И R—С—С—О" *- R—С—С—ООН О На первой стадии под действием ферментативного общего основания лактат превращается в соответствующий анион, который затем окисляется до пировиноградной кислоты. Механизм стадии окисления остается неясным. В качестве объяснения был предложен одноэлектронный перенос, однако возможен также механизм с переносом гидрид-иона без участия радикалов. Если механизм окисления а-спиртовой группы до карбонильной еще во многом неясен, то механизм окисления тиолов представляется очевидным: R R RS" + Fl„, *-l(B) н ! ° н о R s I R (8.6) RS" R в0 1 H F1H ~ + RSSR R Реакция протекает по механизму общего кислотного катализа. Образование 4а-мостикового тиолового аддукта было доказано -спектроскопически на примере реакции, катализируемой липо-.амиддегидрогеназой. Как и в случае окисления спиртов, механизм активации фла-вина и отщепления кислорода до конца не установлен. Известно, однако, что кинетика г>15-алкил-4а-гидропероксидного окисления удовлетворяет схеме (8.7). (8.7) (8.8) Схема (8.8) отражает современные представления о строении промежуточного соединения X и механизме, в соответствии с которым оно осуществляет перенос кислорода [5]. Недавно на основании модельных исследований для фермента глиокса-лазы I был предложен ендиольный механизм [6]. Реакцию ацилоиновой конденсации альдегидов, катализируемую связанными с мицеллами цетилтриметиламмонийброми-да (ЦТАБ) ионами тиазолия, можно направить по другому пути, добавив в реакционную среду флавин. В этом случае идет реакция окисления, приводящая к образованию соответствующей карбоновой кислоты. Если, однако, концентрация альдегида велика или если альдегид обладает повышенной реакционной способностью, то присутствующий в растворе флавин (3-метил-тетра-О-ацетилрибофлавин, MeFl) не успевает взаимодействовать со всеми промежуточными соединениями, образующимися из ионов тиазолия и альдегидных молекул. В результате наблюдается одновременное протекание обычной ацилоиновой конденсации и флавинового окисления. С целью подавления ацилоиновой конденсации в пользу флавинового окисления в этой системе был применен принцип внутримолекулярного катализа (гл. 10). В одном случае реакцию квазивнутримолекулярного флавинового окисления проводили в системе, содержащей гидрофобные реагенты 10-додецилизоаллоксазин (Ю-DodFl) и N-гексадецилтиазолийбромид (HxdT), которые обладают способностью связываться с мицеллами ЦТАБ. В другом случае был использован сшитый флавин-тиазолиевый кофермент (Fl-Т), где образующееся на тиазолиевом фрагменте промежуточное соединение эффективно окисляется флавином по внутримолекулярному механизму. Если в качестве субстрата использовать 4-хлорбензальдегид (в концентрации 100 ммоль/л), то каталитическая эффективность MeFl составит 1,6 (под каталитической эффективностью здесь понимается отношение количества продукта флавинового окисления к суммарному количеству продуктов ацилоиновой конденсации). В случае квазивнутримолекулярной реакции эта величина возрастает в 15—33 раза за счет повышения локальной концентрации Ю-DodFl в мицелляр-ной фазе, а каталитическая эффективность сшитого кофермен-та еще больше (>115 раз). Кинетические исследования показали, что реакция характеризуется нулевым порядком по MeFI при межмолекулярном флавиновом окислении 4-хлорбензальде-гида и первым порядком по MeFl при окислении более реакцион-носпособного пиридин-4-карбоксальдегида (руСНО). Это означает, что лимитирующая стадия меняется в зависимости от реакционной способности альдегида: скорость реакции окисления 4-хлорбензальдегида лимитируется стадией депротонирования альдегид-тиазолиевого аддукта, тогда как в случае руСНО лимитирующей является стадия окисления депротонированного аддукта под действием MeFl. С другой стороны, квазивнутримолекулярное флавиновое окисление руСНО имеет нулевой порядок по Ю-DodFl при низких концентрациях руСНО (<С10ммоль/ /л) и первый порядок при высоких концентрациях руСНО (>>50 ммоль/л). При окислении руСНО под действием сшитого кофермента нулевой порядок сохраняется вплоть до степени конверсии 60%, что указывает на высокую эффективность фла-вина при внутримолекулярной реакции. Эта система является хорошей моделью пируватоксидазы, которая использует в качестве кофакторов FAD и тиаминпирофосфат и катализирует превращение пировиноградной кислоты в уксусную [7]. Окисление ионизируемых карбокислот под действием окисленной формы флавина происходит, согласно имеющ |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 |
Скачать книгу "Биоорганическая химия ферментативного катализа" (2.87Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|