У реакціях монооксідазной системи цитохром Р-450 є структурою, що зв'язує як субстрат, так і кисень.
Функціонування монооксідазних систем відбувається в кілька етапів:
субстрат зв'язується з окисленої формою заліза цитохрому Р-450;
електрон, що поставляється НАДФН-залежним флавопротсіном, переноситься на ензим-субстратної комплекс, залізо цитохрому Р-450 при цьому відновлюється;
молекулярний кисень впроваджується в відновлений ензим-субстратної комплекс, утворюючи трикомпонентну систему;
до освіченій потрійного комплексу приєднується другий електрон, доставлений НАДН-залежним цитохромом Ьь активуючи атом кисню в складі потрійного комплексу;
відбувається розпад потрійного комплексу з утворенням молекули води, окисленого субстрату і вільного цитохрому Р-450 з окисленим залізом, причому останній готовий взяти участь в нових циклах окислення.
Даний механізм має циклічний характер, в результаті чого цитохром Р-450 багаторазово може брати участь в реакціях гідроксилювання (рис. 32.3).
Мікросомаль- ні ферментні системи каталізують наступні реакції окислення (гідроксилювання) ксенобіотиків.
Мал. 32.3. Механізм гидроксилирования ксенобіотиків мікросомальними монооксигенази: SH - відновлений субстрат
Окислювальне деалкилирование пов'язано найчастіше з відщепленням алкільних груп від атомів N, О і S в молекулі ксенобиотика.
N-деалкілування - основний спосіб метаболізму вторинних і третинних амінів, т. е. їх деметилювання. Ці реакції найбільш детально вивчені стосовно наркотиків і анальгетиків. Наприклад, деметилювання морфіну по азоту призводить до утворення норморфіна і альдегіду:
Дана реакція, як і всі наступні НАДФН-залежні реакції окислення, протікають за участю цитохрому Р-450 і флавопротеїнів. О-деалкілування ксенобіотиків проходить за загальною схемою:
За принципом О-деметилювання в печінці людини метаболизируют кодеїн, колхіцин, папаверин і інші препарати. В результаті О-деметилювання кодеїну утворюється морфін, що пояснює знеболюючу дію кодеїну:
О-дсалкілірованіс фенацитин призводить до утворення ацетамінофену:
По типу S-деалкілування метаболизируют ряд тіоефірів, в результаті утворюється тиол і альдегід:
Окислення ароматичних сполук призводить до утворення сполук фенольного типу в результаті включення гідроксильної групи в ароматичне кільце. Гідроксилюванню в організмі піддаються багато барбітурати. Як приклад можна привести метаболічну перетворення фенобарбіталу:
Окислення аліфатичних з'єднань можна представити таким чином: RCH3 -* RCH2OH. Дані речовини легко гид- роксіліруются до відповідних спирти за допомогою ферментів. Наприклад, пропілбензолу в результаті а-окислення перетворюється в етілфенілкарбінол. В іншому варіанті (з-окислення) з пропілбензолу утворюється бензойна кислота:
За даним механізмом в результаті а-окіслснія гідроксилюється, зокрема, бічні ланцюги барбітуратів.
Багато лікарські речовини містять в своєму складі атом азоту, окислення якого змінює як фармакологічні, так і токсичні властивості ксенобіотиків. Освіта / V-оксидів характерно для первинних, вторинних і третинних амінів, однак цитохром Р-450 здатний окислювати тільки первинні аміни:
JV-Оксид диметиланилина може бути кінцевим продуктом окислення або ж інтермедіантов в реакції метаболізму диметиланилина. Для ряду сполук, наприклад імпраміна, нікотинаміду та ін., Освіта W-оксндов - основний шлях їх метаболізму.
Відщеплення амінних груп від лікарських препаратів найчастіше призводить до втрати фармакологічного ефекту. Що стосується токсичної дії, то воно може і зменшитися, і збільшитися в залежності від будови вихідного речовини. Найбільш вивченою реакцією окисного дезамінування в мікросомах печінки є метаболізм амфетаміну:
S'-Окислення і десульфірування найменш вивчений тип моноок- сігеназних реакцій. Однак участь у цих реакціях цитохрому Р-450 було доведено за допомогою ингибиторного аналізу. Прикладом S-окислення можна привести метаболічну перетворення хлорпромазина:
Реакція десульфірування, т. Е. Заміщення сірки киснем, також протікає за участю цитохрому Р-450 за схемою:
Метаболізм вуглеводів (цукрів), роль вуглеводів в життєдіяльності - біохімія людини Вуглеводний метаболізм (обмін) - сукупність процесів перетворення моносахаридів і їх похідних, а також гомополісахаридів, гетерополісахарідов і різних углеводсодержащих біополімерів в організмі тварин, в тому числі людини. В результаті вуглеводного обміну відбувається постачання організму
Метаболізм фруктози і галактози - біохімія людини Метаболізм фруктози - складова частина метаболізму глюкози (рис. 9.11). Перетворення цих сполук можуть йти різними шляхами, які завершуються утворенням фосфотріоз, а в деяких випадках фруктозодіфосфата. Мал. 9.11. Метаболізм глюкози, фруктози і галактози в печінці Метаболізм фруктози (рис
Метаболічні реакції другої фази біотрансформації - біохімія частина 2. У реакціях другої фази ксенобіотики асоціюються з гідрофільними ендогенними сполуками. В результаті загальна гідрофільність збільшується настільки, наскільки необхідно для швидкого виведення речовини з організму. Як ендогенних гідрофільних речовин найчастіше виступають глюкуроновая кислота,
Механізм окисного фосфорилювання - біохімія При відповіді на це питання слід пояснити, по-перше, яким чином перенесення електронів служить джерелом енергії; і, по-друге, як енергія передається реакції АДФ + Р ; .-? АТФ. Існує три основні гіпотези. пояснюють механізм сполучення окислення і фосфорилювання: хімічна , хеміосмотична
Механізми підтримання сталості каріотипу в ряду поколінь організмів - біологія. Частина 1 У організмів, що розмножуються безстатевим шляхом, нове покоління з'являється з неспеціалізованих щодо генеративної функції клітин тіла. В основі їх самовідтворення лежить мітоз, що забезпечує таким чином збереження постійної структури спадкового матеріалу в ряду поколінь не тільки клітин,
