Воскресенье, 30.04.2017, 06:09Главная | Регистрация | Вход

Меню сайта

Форма входа

Поиск

На хостинг

Наш опрос

Что бы Вы хотели видеть на сайте?
Всего ответов: 943

Опечатки

Система Orphus

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Статьи
Главная » Статьи » Общая микробиология » Механизмы обмена веществ

Токсическое действие молекулярного кислорода на аэробные и анаэ робные организмы

Кислород служит конечным акцептором электронов при аэробном дыхании и поэтому нужен всем аэробным организмам. Еще со времен Пастера, изучавшего образование масляной кислоты бактериями, известно, что кислород токсичен для строго анаэробных видов. Неожиданностью явилось то, что кислород может оказывать токсическое действие и на аэробные организмы. Поэтому у большинства организмов имеются ферменты, способные защищать клетку от токсичных продуктов, образующихся из О2.

В биологических средах следует различать три вида активации кислорода в зависимости от числа электронов, одновременно переносимых на молекулу О2:

Реакцию (1) катализирует цитохромоксидаза - конечный фермент  электрон-транспортной цепи. Здесь одновременно происходит перенос четырех электронов, и в результате получаются два иона О2-, каждый из которых при взаимодействии с двумя протонами образует воду. Из всех ферментов только цитохромоксидаза и некоторые «синие ферменты», содержащие медь (тирозиназа, лакказа), способны переносить сразу четыре электрона на О2.

Реакция (2) характерна для некоторых ферментов, содержащих флавин (глюкозооксидаза, оксидазы аминокислот, ксантиноксидаза). Эти ферменты одновременно переносят два электрона и восстанавливают О2 до иона пероксида О2~, который, реагируя с протонами, образует Н202. Перекись водорода для клетки токсична, так как окисляет, например, SH-группы; защитное действие в этом отношении оказывают каталаза и пероксидаза:

Катапаза

2 Н202------------------------------- 2 Н20 + 02

__________         Глутатионпероксидаза

Н202 + 2 GSH----------------------- ► GSSG + 2 Н20

(G- глутатион (

Так как ферменты, содержащие флавин, есть у многих анаэробных и аэробных бактерий, становится понятным, почему большинство аэробных организмов обладает каталазой. В реакции (3), катализируемой многими оксидазами (ксантиноксидазой, альдегидоксидазой, NADPH-оксидазой и др.), переносится только один электрон. При этом образуется супероксид-ион О 2который, будучи радикалом, очень реакционноспособен. Мы имеем здесь дело только с побочной реакцией названных ферментов; однако супероксид-радикал и продукт его реакции с Н202(02 + Н202 + Н2 -» 02 + Н20 + ОН') - гидроксил-радикал, будучи весьма реакционноспособны, вызывают образование в клетке высокореактивных соединений. Защитное действие оказывает супероксиддисмутаза:

Супероксид-дисмутаза   _

2 02    +2Н +----------- ► Н202+02

Таким образом, супероксиддисмутаза совместно с каталазой превращает супероксид-радикалы в безвредный кислород (в основном состоянии).

Как полагают, присутствие кислорода переносят только те организмы, у которых имеется супероксиддисмутаза. Этот фермент найден почти у всех до сих пор изученных аэротолерантных бактерий. Однако делать обобщения еще рано, так как интенсивные исследования продолжаются.

 

Категория: Механизмы обмена веществ | Добавил: Wiki (30.12.2009)
Просмотров: 688 | Теги: радикалы, Кислород, супероксид
Copyright MyCorp © 2017 |