БИОЛОГИЯ Том 1 - руководство по общей биологии - 2004
4. ФЕРМЕНТЫ
4.5. Кофакторы ферментов
4.5.2. Простетические группы (например, ФАД, гем)
Если кофактор прочно связан с ферментом и остается в этом связанном состоянии постоянно, то его называют простетической группой (от греч. prosthēkē — добавление). Роль простетических групп играют органические молекулы. Они помогают ферменту осуществлять его каталитическую функцию, как это видно на примере флавинадениндинуклеотида (ФАД). ФАД содержит рибофлавин (витамин В2), который является водород-акцепторной частью его молекулы (рис. 4.16). Функция ФАД связана с окислительными путями клетки, в частности с процессом дыхания, в котором ФАД играет роль одного из переносчиков в дыхательной цепи (гл. 9).
Конечный результат: 2Н переносятся от А к В. В качестве связующего звена между А и В действует один фермент. АН2 и В вступают в соединение с активным центром фермента, и ФАД передает Н2 от одного субстрата к другому.
Рис. 4.16. Строение одной из простетических групп — флавинадениндинуклеотида (ФАД). ФАД представляет собой динуклеотид, образованный в результате соединения двух нуклеотидов. Нуклеотид состоит из сахара, основания и фосфата. В данном случае нуклеотиды представлены флавинмононуклеотидом (ФМН) и аденозинмонофосфатом (АМФ). Обратите внимание, что в состав одного из нуклеотидов (ФМН) входит рибофлавин (витамин В2). Этот витамин, следовательно, должен содержаться в рационе.
Гем
Гем — это железосодержащая простетическая группа. Его молекула имеет форму плоского кольца (порфириновое кольцо, такое же, как у хлорофилла), в центре которого находится атом железа. Гем выполняет в организме ряд биологически важных функций.
ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНОВ. В качестве простетической группы цитохромов (см. дыхательную цепь в гл. 9) гем выступает как переносчик электронов. Присоединяя электроны, железо восстанавливается до Fe(II), а отдавая их, окисляется до Fe(III). Гем, следовательно, принимает участие в окислительно-восстановительных реакциях за счет обратимых изменений валентности железа.
ПЕРЕНОС КИСЛОРОДА. Гемоглобин и миоглобин — два гемсодержащих белка, осуществляющих перенос кислорода. Железо находится в них в восстановленной, Fe(II), форме (гл. 14).
КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ. Гем входит в состав каталаз и пероксидаз, катализирующих расщепление пероксида водорода до кислорода и воды. Содержится он также и в некоторых других ферментах.