39778 skanuj0002

Ćwiczenie 9

OKSYDOREDUKTAZY

Część doświadczalna obejmuje:

-    wykrywanie aktywności katalazy, peroksydazy, oksydazy polifenolowej i oksydazy cytochromo-wej w ekstrakcie z bulwy ziemniaka

-    oznaczanie aktywności fotochemicznej fotosystemu II w chloroplastach izolowanych z liści sałaty (reakcja Hilla)

WPROWADZENIE

Oksydoreduktazy katalizują przeniesienie równoważników redukcyjnych między dwoma układami redoks. Termin równoważnik redukcyjny określa kombinację elektronów i protonów, które pojawiają się w procesach redoks (Ryc. 1).

Równoważnik Elektron    Atom wodoru    Jon wodorkowy    Cząsteczka wodoru

Ryc. 1. Równoważniki redukcyjne w biologicznych układach redoks

Procesy oksydacyjno-redukcyjne w komórkach zachodzą we wszystkich przedziałach subko-mórkowych (cytozolu, wewnętrznej błonie mitochondriów, w błonie tylakoidów, błonach siateczki śródplazmatycznęj, błonie jądrowej, a także w przestrzeni międzykomórkowej). Procesy te są katalizowane przez enzymy współdziałające z rozpuszczalnymi (koenzymy) lub związanymi z białkiem enzymatycznym (grupy prostetyczne) kofaktorami. Najważniejszymi kofaktorami oksydoreduktaz są: NAD⁺, NADP⁺, FMN, FAD, ubichinon (koenzym Q), plastochinon, plastocyjanina, lipoamid, hem oraz kilka rodzajów centrów żelazowo-siarkowych. Dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy (NAD¹) oraz jego forma ufosforylowana - fosforan dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NADP⁺), koenzymy przenoszące jony wodorkowe (2e" i IHl) (Ryc. 2A), wykorzystywane sąprzez ponad 200 oksydoreduktaz. W utlenionej formie tych koenzymów w pierścieniu aromatycznym amidu kwasu nikotynowego dodatnie ładunki są zdelokalizowane (Ryc. 2B). Jedna z dwóch przechodzących w siebie struktur ma w położeniu para do atomu azotu ubogi w elektrony, dodatnio naładowany atom węgla. W to miejsce zostaje wprowadzony jon wodorkowy, tworząc zredukowane formy NADH-IĆ i NADPH-H⁺. Poprawny zapis zredukowanych koenzymów pokazuje, że przyjęciu jonu wodorkowego przez koenzym towarzyszy uwolnienie protonu.

1