-
перенос атомов водорода (электронов и протонов) в дыхательной цепи в митохондриях, забирая их от восстановленных никотинамидных коферментов в процессе биологического окисления;
-
в свободно-радикальных реакциях. Именно флавиновые коферменты в дыхательной цепи митохондрий, являются основными источниками супероксидного радикала и пероксида водорода.
ФАД+ФАДН2→ФАДН (семихинонный флавиновый радикал) ФАДН + О2 + Н+ → ФАД + Н2О2
ФМН и ФАД входят в состав многих ферментов: сукцинатдегидрогеназы, альдегидоксидазы, ксантиноксидазы, оксидазы D- аминокислот, моноаминоксидазы. Флавиновые ферменты принимают участие в β-окислении жирных кислот, в окислении спиртов, альдегидов, глюкозы, аминов, глицерина, пуринов (ксантина, гипоксантина, 6- метилпурина), производных никотина, хинолина, НАДН и НАДФН , амида липоевой кислоты. ФАД участвует в работе пируватдегидрогеназного и альфа-кетоглутаратдегидрогеназного комплексов, в окислении ксенобиотиков. Например, моноаминоксидаза окисляет биогенные амины −гормоны и нейромедиаторы до соответствующих альдегидов.
В реакциях, которые протекают с участием кислорода, флавопротеины переносят атомы водорода непосредственно на кислород, что ведет к образованию пероксида водорода. Такие флавопротеины относят к оксидазам (аэробным дегидрогеназам) – моноаминоксидаза, ксантиноксидаза.
Коферменты – переносчики различных химических групп Невитаминные коферменты
Фосфаты нуклеозидов: к ним относятся: АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ , ТДФ . Механизм действия: транспортируют фосфорные остатки. Биологическая роль: входят в состав ферментов, которые необходимы для включения веществ в дальнейший метаболизм или для образования активных форм веществ, используемых в трансферазных реакциях:
-
киназ: глюкоза + АТФглюкокиназа глюкозо-6-фосфат+ АДФ
-
трансфераз:
-
а) Глюкозо-1-фосфат + УТФтрансфераза = УДФ-глюкоза + Фн;
-
б) Глюкуроновая к-та + УТФтрансфераза УДФ-глюкуронат + Фн; в) Фосфохолин + ЦТФтрансфераза = ЦДФ-холин + ФФн.
Фосфаты углеводов. Механизм действия: транспортируют фосфорные остатки и входят в состав ферментов глюкозо-фосфатизомеразы, фосфоглицератмутазы и других.
Витаминные коферменты
Тиаминдифосфат (ТДФ или тиаминпирофосфат). Кофермент состоит из двух гетероциклов (ядра тиазола и пиримидинового кольца)
и пирофосфатного остатка. Тиаминдифосфат в составе ферментов катализирует окислительное декарбоксилирование пировиноградной и альфа-кетоглутаровой кислот и перенос гликольальдегидной группы от кетосахаров на альдосахара в составе фермента транскетолазы.
тиаминдифосфат
Коэнзим A (KoA-SH) , кофермент ацилирования (кофермент ацетил-и ацилтрансфераз) – участвует в метаболизме углеводов (декарбоксилирование пирувата и альфа-кетоглутарата), в реакциях окисления и синтеза жирных кислот, холестерина, гема, ацетилхолина, обезвреживании чужеродных веществ и др. KoA-SH – это типичный нуклеотид и состоит из аденилового нуклеотида, соединенного с пантотеновой кислотой (витамин Вз) и бета-меркаптоэтиламином.
Функция КоA-SH состоит в активации и переносе остатков карбоновых кислот:
СН3-СООН +ATФ + KoA-SH → СН3-CO~S-KoA + Н2О
коэнзим А
Пиридоксальфосфат ( ПАЛФ ) и пиридоксаминфосфат ( ПАМФ ) являются производными витамина В6 . ПАЛФ принимает участие в реакциях обмена аминокислот, переносит химические группы ( NH2 , СО2 ): а) в составе аминотрансфераз катализирует процессы переаминирования, перенося NH2 -группу с аминокислоты на кетокислоту; б) в составе декарбоксилаз принимает участие в процесах декарбоксилирования
аминокислот с образованием биогенных аминов; в) в составе δ-аминолевулинатсинтазы участвует в синтезе гема; г) участвует во взаимопревращениях глицина и серина.
Биоцитин состоит из биотина (витамина B7 ) и остатка лизина. Биотин это гетероцикл, состоящий из имидазольного и тиофенового колец. Биоцитин является коферментом карбоксилаз, которые присоединяют СО2 к молекуле карбоновой кислоты с удлинением цепи на 1 атом углерода. Он принимает участие в реакциях карбоксилирования в присутствии АТФ: например, образовании малонил- КоА, необходимого в реакциях синтеза жирных кислот, или образовании щавелевоуксусной кислоты в цикле трикарбоновых кислот:
Биоцитин принимает участие в реакциях транскарбоксилирования (без участия АТФ), при которых субстраты обмениваются карбоксильными группами:
R1-COOH+R2H→R2H+R1-COOH
Тетрагидрофолиевая кислота (ТГФК). Структура кофермента включает кольцо птеридина, пара-аминобензойную кислоту ( ПАБК ) и глютаминовую кислоту. ТГФК синтезируется из витамина В9 (фолиевой кислоты) под действием фермента дигидрофолатредуктазы, который присоединяет 4 атома водорода к фолиевой кислоте. Этот фермент ингибируется противоопухолевым препаратом метотрексатом, что ведет к торможению синтеза нуклеотидов, необходимых для репликации ДНК, и тормозит рост опухоли.
