Ферменты антиоксидантной защиты Подготовил: студентка 203 гр. Емельянова К.А. Руководитель: доц., к.б.н. Голинская Л.В Введение Жизнеспособность организмов поддерживается за счет высокой активности антиоксидантной системы. Антиоксиданты регулируют процессы свободнорадикального окисления, создают оптимальные условия для нормального метаболизма и функционирования клеток и тканей, их основной функцией в животных клетках является торможение развития свободнорадикальных процессов окисления. . В основном антиоксиданты по механизму действия можно разделить на 2 группы: - высокомолекулярные соединения – ферменты антиоксидантной защиты (супероксиддисмутаза, пероксидаза, каталаза и др.), а также белки (альбумины, трансферрин и др.), способные связывать ионы Fe и Cu, являющиеся катализаторами свободнорадикальных процессов;
- низкомолекулярные соединения, к которым относятся стероиды, убихиноны, некоторые АМК, мочевина, токоферолы, ретинол, мочевая и аскорбиновая кислоты, полиамины и т.д.
SOD, СОД (Супероксиддисмутаза) (КФ 1.15.1.1) Относится к металлоферментам. СОД делятся на классы в зависимости от иона металла, находящихся в активном центре. Организмы различной степени сложности, утилизирующие кислород в процессах обмена, содержат ферменты, обладающие СОД-активностью. Ферменты различаются по первичной структуре и по природе металлов, входящих в активный центр. Cu, Zn-СОД можно рассматривать как эукариотический цитозольный фермент, Fe-СОД и Mn- СОД - как прокариотические ферменты, однако Mn-СОД содержится в митохондриальном матриксе эукариот; в ряде бактерий обнаружена Cu, Zn- СОД, а в некоторых растениях - Fe-СОД. СОД являются в основном внутриклеточными ферментами и лишь небольшая часть активности обнаружена Марклундом и соавт. в внеклеточных жидкостях млекопитающих в виде гликозилированного тетрамера Cu,Zn-СОД. - Физиологическую функцию СОД связывают с защитой клеток от свободно радикального повреждения.
- 2Н+ О2-. + О2-. = Н2О2 + О2. Скорость этой реакции в 10 000 раз выше, чем химического дисмутирования.
- Супероксидисмутаза является мощным ингибитором свободнорадикального окисления в организме, защищающим биополимеры (белки, нуклеиновые кислоты и др.) от окислительной деструкции.
- Супероксидисмутаза – индуцируемый фермент, т.е. синтез его увеличивается, если в клетках активируется ПОЛ.
Пероксидаза (глютатионпероксидаза) - (КФ 1.11.1.7)
- Пероксидаза катализирует окисление органических соединений с помощью перекиси водорода и органических перекисей. Фермент переносит кислород от молекулы субстрата к перекиси. Субстратами пероксидазы служат различные соединения – фенолы (пирокатехин, пирогаллол, гидрохинон, резорцин, гваякол), ароматические кислоты (бензойная. салициловая, галловая), аскорбиновая кислота, анилин, толуидин. нитриты и другие соединения. Фермент обладает не только пероксидазными, но и оксилазными свойствами, то есть окисляет органические соединения за счет неактивированного молекулярного кислорода.
- Большинство субстратов пероксидазы – фенолы. Под действием фермента они окисляются до хинонов, склонных к полимеризации, в результате образуются темноокрашенные соединения.
- Пероксидаза катализирует реакции оксигеназного (ПО1), оксидазного (ПО2) и пероксидазного (ПО3) окисления субстратов:
- Кроме того, пероксидаза может участвовать в поддержании жизнеспособности зерновых и злаковых культур. Для этого фермент способен катализировать реакции последовательного восстановления кислорода до воды:
- Пероксидаза представлена в растениях набором изоферментов, число их у одного вида может составлять от 3 до 42. Из разных видов табака выделили 33 изофермента пероксидазы. Наличие изоферментов расширяет границы функционирования пероксидазы, она проявляет активность в зоне рН 3–14. При изменении внешних условий и гомеостаза растения изменяется изоферментный состав пероксидазы, что является приспособительным механизмом.
- Регуляция действия пероксидазы осуществляется с помощью ионов металлов – марганца, цинка, меди, кальция и др. Их присутствие влияет на соотношение собственно пероксидазной, оксидазной и оксигеназной активности. Ингибиторами пероксидазы являются цианиды и хелаты.
Каталаза - (КФ 1.11.1.6)
- Каталаза - фермент класса оксидоредуктаз . Гемопротеин, состоит из четырех идентичных субъединиц с молекулярной массой 62000, каждая из которых содержит гем. Активность фермента очень высока.
- Каталаза - один из основных ферментов разрушения активных форм кислорода. Каталаза является основным первичным антиоксидантом системы защиты, который катализирует разложение перекиси водорода до воды, разделяя эту функцию с глютатионпероксидазой. Оба фермента осуществляют детоксикацию активного кислородного радикала, катализируя образование Н2О2 из супероксида.
- Подобно супероксиддисмутазе, каталаза широко распространены в различных тканях. Уровень активности различается не только в разных тканях, но и внутри самой клетки. Печень , почки и красные кровяные клетки содержат высокий уровень каталазы. В гепатоцитах ожидаемо высокий уровень активности наблюдается в пероксисомах, где образуется наибольшее количество пероксида водорода, а также в лейкоцитах, где она защищает клетки от последствий «респираторного взрыва».Данный фермент активен также в микросомах и в цитозоле.
Источники информации: - Северин Е.С. Биохимия: учеб. для вузов / под ред. Е.С. Северина. – 4-е изд., испр. – М. :ГЭОТАР – Медиа, 2007. – 784с. : ил
- Рогожин В.В. Биохимия растений [Текст] : учеб./ В.В. Рогожин. – СПб.: ГИОРД, 2012. – 432 с. : ил
- https://food-chem.ru/lektsii-po-fermentam.html
- https://medbiol.ru/medbiol/antioks/000061b9.htm
- https://humbio.ru/humbio/proteins/000fc6e4.htm
Спасибо за внимание! перейти в каталог файлов
| Образовательный портал
Как узнать результаты егэ
Стихи про летний лагерь
3агадки для детей |