Учебное пособие: Обмін енергії в організмі

2. Кисень пероксиду оксигенази, під впливом ферменту пероксидази, переноситься на більш важкоокисні субстрати окислюючи їх.

ОО О
ОКСИГЕНАЗА + S S + оксигеназа.

О

2.2 Теорія Паладіна–Віланда (окислення речовин шляхом їх дегідрування)

Передумовою виникнення було відкриття в рослинах особливих пігментів, що здатні окислювати субстрати без кисню.

Суть:

1. Окислення субстратів проходить завдяки їх дегідруванню ( відщеп-ленню від молекул субстрату атомів водню), що здійснюється за допомогою де-гідрогеназних ферментних систем:

H H

S + D S + D

H H

Red. Ox Ox Red

2. Кисень безпосередньо з субстратом не взаємодіє, а окислюючи відновлену форму дегідрогеназ запобігає зупинці процесів біологічного окислення:

H H

D + O D + O + Е

H H

Red Ox Ox Red

Подальший розвиток науки довів справедливість обох теорій які і лягли в основу сучасних уявлень про механізм біологічного окислення.

2.3 Сучасна теорія біологічного окислення

Біологічне окислення – сукупність хімічних реакцій у яких проходить перенос електронів і протонів від окислювальної речовини ( донора ) до речовини що відновлюється (акцептора). Процес відбувається з виділенням енергії.

Перенос електронів і протонів водню між речовинами (компонентами дихального ланцюга мітохондрій) відбувається згідно їх величин спорідненості до електрону (сила притягання електрона до ядра). Кількісною мірою останньої є величина окисно-відновного потенціалу Е.о.: – від‘ємна величина Е.о. характеризує низьку спорідненість до електрона, речовина добре віддає електрони і протони, тобто є їх донором; – позитивна величина Е.о. характеризує високу спорідненість до електрона, речовина краще приєднує електрони і протони ніж віддає їх, тобто є акцептором протонів і електронів.

Перенос електронів і протонів відбувається за допомогою різноманітних ферментних систем.

Дегідрогенази – складні білки які каталізують відщеплення атомів водню та електронів від окислювальних субстратів. Складаються з білкової частини – апоферменту, та небілкової – коферменту чи простетичної групи. В організмі налічується біля 150 видів дегідрогеназних ферментних систем.

В процесах окислення найчастіше беруть участь три типи систем які відрізняються будовою небілкової частини.

1). Якщо коферментом дегідрогеназної системи є вітамін РР (амід нікотинової кислоти), то говорять про НАД– та НАДФ-залежні дегідрогенази.

НАД і НАДФ–залежні дегідрогенази : легко окислюють вуглеводневі, жирові та білкові субстрати; високорухливі носії протонів водню між різними дегідрогеназними системами; Е.о. = –0.3 В.

Нікотинамідаденіндинуклеотид Нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат

CONH₂ CONH₂

NN