Хімія і хімічна технологія
Активатори, паралізатор і коферменти. Було відмічено, що для активної діяльності ряду ферментів необхідна присутність деяких речовин. Такі речовини отримали назву активаторів. Наприклад, тваринна амілаза може розщеплювати крохмаль до декстринів і мальтози тільки в присутності хлористого натрію, так як для своєї дії вона потребує іони хлору. Активаторами ферментів є і деякі органічні сполуки. виділені з живих організмів. Вони отримали назву киназ. Сучасні дослідники показали, що в деяких ферментних систем обов'язково входять також іони кальцію, магнію, калію, хлору, фосфорної кислоти і ін. В ряді випадків для дії ферменту необхідна присутність спеціальних хімічних сполук. які були названі коферментами. Таким чином. активний фермент являє комплекс, що складається з власне ферменту і коферменту. Останні мають властивості, відмінні від властивостей ферментів. [C.521]
Активатори ферментів - це речовини, що збільшують швидкість ферментативної реакції. Найчастіше в якості активаторів виступають іони металів. такі, як залізо, мідь, кобальт, магній і ін. Слід розрізняти метали, що знаходяться в складі металлоферментов, так звані кофактор, і виступають в якості активаторів ферментів. Кофактори можуть міцно зв'язуватися з білкової частиною ферменту. що ж стосується активаторів, то вони легко відділяються від апофермента. Кофактори є обов'язковими учасниками каталітичного акту в їх відсутність фермент неактивний. Активатори підсилюють каталітичну дію. але їх відсутність не перешкоджає протіканню ферментативної реакції. Як правило, метал-кофактор взаємодіє з негативно зарядженими угрупованнями субстрату. Метал з перемен- [c.78]
Калій відіграє істотну роль у перетвореннях вуглеводів. Краще джерело калію - солі ортофосфорної кислоти. Магній необхідний для зелених і пурпурних серобактерий. у яких входить до складу хлорофілу. У інших бактерій магній є активатором ферментів і знаходиться в іонному стані. Джерелом магнію можуть сірчанокислий і інші його солі. Кальцій засвоюється з розчинних солей. Роль його в клітці, як і роль натрію. не з'ясована. Залізо входить до складу простетичної груп цитохромних ферментів. Без заліза різко падає окислювальна активність аеробних організмів. Мікроелементи 2п, Мп, З, СС 1, Л, Вг, В беруть участь в синтезі ферментних білків. Тому мікроелементи різко стимулюють життєдіяльність мікроорганізмів [c.92]
Магній і ферменти. Ферменти відіграють величезну роль в життєвих процесах рослин. Вони є специфічними каталізаторами білкової природи. які прискорюють протікання різних хімічних реакцій в рослинах. Багато ферменти не здатні виявляти своє каталітична дія в відсутності активаторів. [C.6]
Слід зазначити, що деякі ферменти можуть виконувати свої функції тільки в присутності активаторів. роль яких можуть грати, зокрема, деякі метали магній, залізо, мідь, цинк і марганець. Цим в основному визначається велике значення металів в процесса.х життєдіяльності. [C.446]
Вкрай характерною ознакою дії биокатализаторов слід вважати їх об'єднання в системи, в яких продукт, отриманий в результаті дії одного ферменту, є вихідним для дії наступного. Коферменти - переносники - пов'язують окремі ланки складних процесів метаболізму. Робота ферментів. як правило, вимагає додаткового впливу активаторів. У великій кількості випадків активатором є іон металу (магнію, марганцю та ін.). [C.55]
Магній особливо відомий як активатор киназ - ферментів, пов'язаних з перетвореннями фосфатів. Крім того, кати-они магнію ефективно стабілізують подвійну спіраль ДНК. Розкручування спіралі може виникнути через відштовхування [c.301]
В даний час встановлено участь магнію як активатора діяльності значної частини ферментів, пов'язаних з утворенням і перетворенням фосфорних сполук, вуглеводів, органічних кислот. білків і жирів. Таке різноманітне участь магнію в обміні речовин вказує на його велике значення в житті організмів [161]. [C.6]
Магній в тканинах організму знаходиться в певному співвідношенні з кальцієм. Він впливає на енергетичний обмін. синтез білка. оскільки є кофактором або активатором багатьох ферментів, які називаються кіназами і виконують функцію перенесення фосфатної групи від молекули АТФ на різні субстрати. Магній впливає також на збудливість м'язів, сприяє виведенню холестерину з організму. Недостатність його призводить до підвищення нервово-м'язової збудливості, появи судом і м'язової слабкості. [C.71]
Синергізм іонів магнію і кальцію спостерігають в активації деяких ферментів, однак в більшості випадків іон Mg "" є активатором внутрішньоклітинних ферментів. а іон кальцію - позаклітинних. [C.245]
Аналогічні явища виявлені і щодо глікогенсинтетазу, яка існує в двох формах незалежною. активність якої мало змінюється в присутності глюкозо -6-фосфату, і залежною. практично діючої лише в присутності глюкозо -6-фосфату 371-373] (таблиця 17). Глюкозо-б-фосфат є аллостерическим активатором. змінюючи конформацію молекули фосфорілази. Реакція перетворення незалежної форми в залежну протікає при дії специфічного ферменту, АТФ і іонів магнію і прискорюється циклічним 3, 5 -АМФ. [C.264]
Функцію радіопротекторів виконують сульфгідрильні з'єднання (глутатіон, цистеїн, цістеамін і ін.) І такі відновники, як аскорбінова кислота іони металів та батареї (бор, вісмут, залізо, калій, кальцій, кобальт, магній, натрій, сірка, фосфор, цинк) ряд ферментів і кофакторів (каталаза, пероксидаза, поліфенолоксидаза, цитохром с, NAD) інгібітори метаболізму (феноли, хінони) активатори (ІУК, кинетин, гіберелова кислота) і інгібітори росту (абсцизовая кислота. кумарин) і ін. [c.439]
Міграція алюмінію в грунтах, як правило, не грає істотної екологічної ролі. Як, на вашу думку, може змінюватися розчинність і рухливість алюмінію в результаті випадання кислотних дощів. містять сірчану, азотну і хлорводорода -ву кислоти Яку небезпеку може представляти накопичення розчинних сполук алюмінію в невеликих водоймах для гід-робіонтов і птахів Відповідаючи на останнє запитання, спробуйте порівняти міцність координаційних зв'язків, утворених алюмінієм і металами-активаторами ферментів магнієм, кальцієм, натрієм, калієм. [C.331]
Поряд з коферментами істотну роль у формуванні активних ферментів грають залізо, мідь, магній, марганець, кальцій, цинк і ін. Метали можуть виступати в якості коферментів, а також активаторів ферментативної активності. Вже на рівні організму можна оцінити роль того чи іншого металу в функціонуванні ферменту. Так, дефіцит молібдену в їжі тварин проявляється в падінні активності ферменту ксантіноксіда-зи. Дефіцит цього ж мікроелемента в живильному середовищі є причиною різкої інактивації нітратредуктази у гриба Меігозрот сгавза. Для однозначної відповіді на питання, чи є метал активатором або невід'ємною частиною зрілого ферменту, необхідно отримати останній в високоочіщен-ном або гомогенному стані. Якщо метал при діалізі не відділяється від ферменту, а більш жорстке його видалення призводить до повного придушення каталітичної активності. значить, це справжній металлоферментов. Метал в цьому комплексі міцно пов'язаний з білком за допомогою множинних координаційних зв'язків. [C.63]
Токсична дія. М. є необхідним мікроелементом для живого організму. Виявляється він у складі багатьох білків. ДНК, гепарину і більш ніж в ста життєво важливих ферментних системах організму. Він або входить до складу комплексу ферментів (наприклад, піруватдекарбоксилази, супероксиддисмутази), або є активатором багатьох ферментів, або може заміщати інші метали. зокрема магній, в клітинних ферментних реакціях. Цим обумовлено його участь в різних видах обміну він необхідний для формування сполучної тканини і кісток, росту організму. ембріонального розвитку внутрішнього вуха, репродуктивної функції, функції центральної нервової системи і ендокринних залоз. Дефіцит М. у людини малоймовірний. На щурах показано, що недостатність М. не супроводжується зниженням його вмісту в цільної крові. але в лімфоцитах л ряді тканин рівень М. падає. Вважається, що мікроелементу притаманні ступеня окислення +3 і +2. Надмірне надходження М. може служити причиною розвитку як гострої, так і хронічної інтоксикації. М. є Політропний отрутою, вражаючи багато органів і системи. Однак специфічним для М. є нейротоксическое дію. Він вражає центральну нервову систему, де викликає органічні зміни екстрапірамідного характеру, в важких випадках - паркінсонізм. Пригнічення біосинтезу катехоламінів пов'язують з впливом М. на окислювальні ферменти. локалізовані на мітохондріях, де має місце накопичення М. Виборче накопичення М. в головному мозку вважають основним детермінрфующім фактором психоневрологічної симптоматики хронічного отруєння М. Порушення в біосинтезі катехоламінів впливає на поведінку і зміни з боку психіки, які мають місце при хронічному марганцевому отруєнні. Але М. є і Політропний отрутою, що вражає, крім нервової системи. легкі, серцево-судинну і гепатобіліарну системи, впливає на еритропоез, ембріо- і сперматогенез, викликає алергічний і мутагенний ефекти. У токсичній дії з'єднань М. основне значення належить металу, аніон змінює цей ефект несуттєво. [C.464]
Підвищення продуктивності лікарських іонів металів набагато менш специфічне, ніж функція іонів. утворюють комплексні каталізатори з постійним складом. Так, наприклад, фермент тірозііаза активується іонами заліза, кобальту, марганцю лейцінамінопептідаза активується магнієм до 1марганцем аргіназа - Марго нцем, кобальтом, нікелем і залізом активаторами карбоксілази є іони марганцю, кадмію, цинку, свинцю. нікелю, заліза, магнію, барію і міді. Настільки ж велика кількість активаторів у деяких видів фосфатаз. [C.140]
Барду застосовують у вигляді грубого фільтрату. усередненого до рн 5,3-5,4 окисом магнію MgO (технічний преетарат під назвою магнезит). Залежно від кислотності барди рас-мод магнезиту становить 0,1-0,2% до обсягу барди. За даними В. В. Вяткіна. іон магнію служить активатором, що дозволяє значно збільшувати активність декстриназ і амілази, Активація ферментів відбувається в глибинній культурі на барда, збагаченої крах малому. Додавання крохмалю значно збільшує активність ферментів. тому в барду рекомендується додавати 1% крохмалю у вигляді борошна або Неоса -ларенной розвареної маси. [C.151]
З точки зору основної концепції цієї книги-найбільш цікавим видається обов'язкову участь катіонів двовалентних металів в кіназного реакціях. Найчастіше це Mg +, який є, ймовірно, найбільш типовим фізіологічним активатором. Зазвичай магній можна замінити марганцем. Можливо також участь і інших іонів двовалентних металів - З +, 2п + [2]. Багато кіназного реакції активуються кальцієм, однак для деяких він є інгібітором. Такі відмінності, мабуть, обумовлені різними типами взаємодій з іонами Са +. За класифікацією Кон [4, 5] (заснованої на вивченні спектрів ЯМР), ферменти, що активуються кальцієм, відносяться до типу I. У цьому випадку метал зв'язується з ферментом безпосередньо, а через молекулу субстрату (Е-5-М). При інгібуванні кальцієм він, швидше за все, приєднується прямо до білка (тип І, Е - М-5, ом. Гл. 14). [C.661]
Активатори і інгібітори вперше були відкриті А. Я. Данилевським і названі ним стимуляторами і наралізаторамі. Активаторами називаються речовини, які посилюють дію ферментів наприклад, активність ліпази зі свіжої підшлункової залози збільшується приблизно в 90 разів при додаванні суміші альбуміну і олеіновокіслого кальцію. Дія амілази посилюється хлористим солями фосфатази - солями магнію. [C.338]
Характер зв'язку іонів металу з ферментами може бути різним. Для групи металлоферментних комплексів характерна відносно нетривка зв'язок між металом і білковим носієм (апоферментом). Про виникнення такого зв'язку судять зазвичай за появи або значного зростання активності при додаванні іонів металу до апофермент. В цьому випадку метали пов'язують з білком часто не в суворо визначених стехиометрических співвідношеннях. Такі метали прийнято називати активаторами відповідних ферментів. Найчастіше металом, що активує ферменти цього типу, є магній. [C.135]
При годуванні тварин їжею, позбавленої солей магнію. у них розвивається розлад серцевої діяльності. тварини гинуть в результаті частих судом. Введення в кров великої кількості солей магнію викликає у тварин депресію і сон (магнезійний сон). Гальмівну дію іонів магнію на функції нервової системи усувається шляхом введення в кров солі кальцію. Магній є внутрішньоклітинним катіоном. Катіон Mg + знаходиться в мітохондріях і є вал маг-ний> залізо, нікель, цинк> кальцій. кобальт> кадмій. т е. більш сильне повишенпе активності транскетолази викликають катіони, які утворюють з білками комплекси наіменипей стабільності [c.97]
Магній необхідний для багатьох ферментів гліколізу і циклу Кребса. В мітохондріях при його нестачі спостерігається уменьщеніе кількості, нарущенія форми і в кінцевому рахунку зникнення крист. Для дев'яти з дванадцяти реакцій гліколізу потрібна участь металів -актіваторов і щести з них активуються магнієм. Це чотири кінази (гексо-, фосфофрукто-, фосфогліцерат-, піруваткінази), енолаза і піруваткарбоксілази. За винятком фумарази, все ферменти циклу Кребса активуються магнієм або містять його як інтегральний компонент структури. Для двох з семи ферментів пентозофосфатного шляху (глюкозо-6-фосфатдегідро колагенази і транскетолаза) також необхідний Mg. Він потрібен і для роботи ферментів молочнокислого і спиртового бродіння. [C.251]