MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Általános és bioszervetlen kémia
Kataláz, peroxidáz, citokróm-P450
Közös szerkezeti sajátságuk a hem prosztetikus csoport. Az ősatmoszféra oxidatívvá válásával jutottak fontos szerephez. A kataláz és peroxidáz az oxigénredukció közti termékét, a H2O2-t bontja el. A citokróm-P450 a biológiai hidroxilezésben játszik fontos szerepet.
A kataláz túlnyomóana vörösvérsejtekben fordul elő és az alábbi reakciót:
katalizálja. 18O2 alkalmazásával kimutatták, hogy a képződő O2-molekula mindkét oxigénje ugyanazon H2O2-molelculábólszármazik.
A kataláz katalitikus hatásának kialakulása nyomon követhető, ha összehasonlítjuk a vas(III)ion, a vas(III)-protoporfirin komplex és a fehérjét is tartalmazó kataláz H2O2-bontó képességét. Calvin mérései szerint a folyamatok sebességi állandói: 10–5; 10–2 és 105 mmol–1s–1. A vas katalitikus aktivitása tehát a kataláz molekulában 10 nagyságrenddel(!) nőtt meg.
A peroxidázok a H2O2 felhasználásával szervetlen vagy szerves vegyületeket oxidálnak. A reakció vázlatosan
ahol AH2 oxidálható szubsztrátmolekulát jelöl.
A tisztított peroxidáz laboratóriumi célokra is felhasználható, pl. kovalensen köthető antitestekhez az enzimaktivitás elvesztése nélkül. Ezen alapszik az antigénként reagáló fehérje kimutatása: a specifikusan kötődő antitesta peroxidáz katalitikus aktivitása révén színreakcióval vagy kemilumineszcenciával tehető láthatóvá.
Citokróm-P450. Szerkezetileg hem-fehérje, működési mechanizmusát tekintve a monooxigenázok (l. 296. oldal) közé tartozik és hidroxilezési folyamatokat katalizál. A szubsztrát (RH) hidroxilezése NADPH és a molekuláris oxigén felhasználásával történik:
RH + O2 + NADPH + H+ → ROH + H2O + NADP+
Májmikroszómában mutattak ki olyan szén-monoxid-reaktív pigmentet elsőként, amely 450 nm-nél abszorpciós maximumot mutat (innen származik a P450 elnevezés). A katalizált reakció lényege a molekuláris O2 aktiválása a citokróm-P450 redukált alakjával. A katalitikus folyamat sémáját mutatja a 154. ábra.
Elsősorban a máj endoplazmás retikulumában és a mellékvesében fordul elő. Biológiai funkciója a szteroidok, aromás aminosavak és származékaik hidroxilezése. Fontos szerepet játszik a koleszterol hidroxilcsoportjának kialakításában és további hidroxilezésében: szteroid hormonok és epesavak képződésében. Így a koleszterol hidroxilezett származékai poláris molekulákká válnak és lényegesen megnő az oldékonyságuk vizes közegben. Ezenkívül szerepetjátszik méregtelenítési reakciókban is: aromás vegyületek hidroxilezésével az erősen poláris glükuronát vagy szulfát kapcsolódását teszi lehetővé; ezáltal az aromás vegyület vízoldékonysága és a vesén át történő kiürítése fokozódik. Ez a mechanizmus lehetővé teszi számos idegen (xenobiotikus) anyag, különféle gyógyszerek eliminálását is. Másrészt egyes policiklikus szénhidrogének hidroxilezésével kémiailag reaktív terméket hoz létre, melyeknek a karcinogenezisben tulajdonítanak szerepet.
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m1438aebszk_2476/#m1438aebszk_2476 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2476/#m1438aebszk_2476)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m1438aebszk_2476/#m1438aebszk_2476)
154. ábra. A citokróm-P450 katalitikus ciklusa. A vas-hem komplexet gyűrű, az axiálisan koordinált ciszteint -S-, a szubsztrátot RH jelöli. A szubsztrát megkötésekor (2) a hem vas(III)-at tartalmaz. Ez után egy elektron redukálja a vas(III) iont (3), ami a molekuláris oxigén megkötésével újra oxidálódik (4). A vas(III)-hoz kötött szuperoxid-anion újabb elektronnal peroxid-anionná redukálódik (5), majd vízzé és vas(IV)-hez kötött atomos oxigénné alakul (6). Ezt követően a vas(IV)-oxigén víz hatására ROH termékké alakul át. Az ROH disszociál és helyére vízmolekula kötődik (1). A folyamatban résztvevő elektronok a NADPH-ról származnak a FADOH2 és a vas-kén elektronszállító rendszer közvetítésével
Tartalomjegyzék
- ÁLTALÁNOS ÉS BIOSZERVETLEN KÉMIA
- Impresszum
- Az Olvasóhoz
- Általános kémia
- Kémiai alapfogalmak
- Az atomok elektronszerkezete és a periódusos rendszer
- A molekulák szerkezete
- Halmazállapotok
- Oldatok és kolloidok
- A víz és a vizes oldatok
- Kémiai egyensúlyok
- A kémiai egyensúly törvénye
- Egyensúlyok elektrolitoldatokban
- A víz disszociációs egyensúlya: Kv, pH és pOH
- Savakdisszociációs egyensúlya: Ks
- Bázisok disszociációs egyensúlya: Kb
- Összefüggés a Ks, Kb és Kv között
- Ionok reakciója vízzel
- Vizes sóoldatok kémhatása: hidrolízis
- A közös ion hatása
- Titrálási görbék
- Többértékű savak disszociációja
- Pufferoldatok
- Foszfátpuffer
- Hidrogén-karbonát–szén-dioxid puffer
- A víz disszociációs egyensúlya: Kv, pH és pOH
- Elektrolitok oldhatósága és az oldhatósági szorzat
- Kémiai termodinamika
- Reakciókinetika
- Elektrokémia
- A redoxifolyamatok termodinamikája
- Az elektrokémia gyakorlati alkalmazásai
- Bioszervetlen kémia
- Komplex vegyületek
- Az élethez szükséges elemek áttekintése
- Az alkálifémek szerepe biológiai rendszerekben
- A magnézium és a kalcium biológiai jelentősége
- Az átmenetifémek komplexei
- A vas biológiai jelentősége
- A réz biológiai jelentősége
- A cinkcsoport elemeinek biológiai jelentősége
- Metallotioneinek és funkciójuk
- A molibdén és a mangán biológiai szerepe
- A vanádium, króm, kobalt és nikkel élettani hatása
- A platinakomplexek daganatellenes hatása
- Az alumínium- és az óncsoport elemeinek biológiai szerepe
- A szilíciumvegyületek biológiai szerepe
- A nitrogén és foszfor szerepe a biológiai rendszerekben
- Az oxigéncsoport elemeinek biológiai jelentősége
- A halogének bioszervetlen kémiája
- Irodalom a bioszervetlen kémia fejezeteihez
- Rendszám- és atomtömeg-táblázat
Kiadó: Semmelweis Kiadó
Online megjelenés éve: 2026
ISBN: 978 963 331 705 1
A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.
Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero
gomb segítségével választhatsz, hogy fejezetről fejezetre lapozva vagy inkább folyamatosan görgetve olvasnád-e a könyvet.
