Bakteriální oxidace uhlovodíkůBakteriální oxidace uhlovodíků
Bakteriální oxidaceBakteriální oxidaceuhlovodíkůuhlovodíků
22 ee––
NADHNADH
CHCH44
CHCH33OHOH
OO22
HH22OO
Fe2S2FAD
RR
Fe
FeO
HBB BB
FeFe22IIIIII ++ OO22HH
–– FeFe22IVIV == OO
H2O
PFePFeIIIIII ++ OO22HH–– PFePFeVV == OO
H2O
••PFePFeIVIV == OO
Katalytický cyklus oxidace uhlovodíkůKatalytický cyklus oxidace uhlovodíků
FeIIII
hem
FeIIII
FeIIIIII
FeIIII FeIIIIII
FeIIIIII
FeIVIV
+
FeIIIIII
FeVV
–– CO
+ CO
O2
e–
e–
H2O R–H
H2O
R–OH
H2O
2 H+
XOHXOH
XOOHXOOH
Katalytický cyklusKatalytický cyklusoxidace uhlovodíkůoxidace uhlovodíků
Katalytický cyklusKatalytický cyklusoxidace uhlovodíkůoxidace uhlovodíků
FerredoxinFerredoxin
FeFe
Gly Gly 1212
FeFe
FeFeFeFe
Cys Cys 1111
Cys Cys 1414
Ala Ala 1313
SS
SS
SS
SSSS
SS
analoga:analoga: [Fe4S4(SR)4]44
–– **[Fe4S4(SR)4]33
–– **[Fe4S4(SR)4]22
–– * *[Fe4S4(SR)4]11
–– analoga:analoga: [Fe4S4(SR)4]44
–– **[Fe4S4(SR)4]33
–– **[Fe4S4(SR)4]22
–– * *[Fe4S4(SR)4]11
––
FerredoxinFerredoxin
Změny náboje a oxidačních stavů železaZměny náboje a oxidačních stavů železa ve ferredoxinu ve ferredoxinu:Změny náboje a oxidačních stavů železaZměny náboje a oxidačních stavů železa ve ferredoxinu ve ferredoxinu:
44 Fe(IIII) 33 Fe(IIII) + Fe(IIIIII) 22 Fe(IIII) + 22 Fe(IIIIII) Fe(IIII) + 33 Fe(IIIIII) 44 Fe(IIII) 33 Fe(IIII) + Fe(IIIIII) 22 Fe(IIII) + 22 Fe(IIIIII) Fe(IIII) + 33 Fe(IIIIII)
[ 4 Fe – 4 S ]
00 [ 4 Fe – 4 S ]
11++ [ 4 Fe – 4 S ]
22++ [ 4 Fe – 4 S ]
33++ [ 4 Fe – 4 S ]
00 [ 4 Fe – 4 S ]
11++ [ 4 Fe – 4 S ]
22++ [ 4 Fe – 4 S ]
33++
proteiny:proteiny: —— Fd Fdredred FdFdox ox // HPHPredred HP HPoxoxproteiny:proteiny: —— Fd Fdredred FdFdox ox // HPHPredred HP HPoxox
++ 00,,11 až
++ 00,,33 VV
– – 00,,33 až
– – 00,,55 VV
FdFd = ferredoxinHPHP = „high-potencial“ protein * * izolováno
FeFe –– S klastryS klastryFerredoxinFerredoxin
FeFeFeFe
FeFeFeFe
SS
SS
SSSSRR
SSRR
RRSS
RRSS––
2,269 2,269 ÅÅ
2,208 2,208 ÅÅSS
2,233 2,233 ÅÅ
FeFeFeFe
FeFe
FeFeSS
SS
SSSSRR
SSRR
RRSS
RRSS22––
2,296 2,296 ÅÅ
2,263 2,263 ÅÅSS
2,267 2,267 ÅÅ
FeFeFeFe
FeFe
FeFe
SS
SS
SSSSRR
SSRR
RRSS
RRSS33––
2,286 2,286 ÅÅ
2,295 2,295 ÅÅSS
2,354 2,354 ÅÅFeFe44SS44(SR)(SR)44
––FeFe44SS44(SR)(SR)44––
FeFe44SS44(SR)(SR)442–2–FeFe44SS44(SR)(SR)44
2–2–
FeFe44SS44(SR)(SR)443–3–FeFe44SS44(SR)(SR)44
3–3–
Transport elektronu pTransport elektronu přes ferredoxinřes ferredoxin
AAAA
BBBB CCCC
Tvorba radikálůTvorba radikálů
Methionin
Methionin
S-adenosyl methioninS-adenosyl methioninS-adenosyl methioninS-adenosyl methionin
FeFe –– S klastry S klastry (II)
1111
2222
3333 4444
5555
6666
FeFe –– S klastry S klastry (II II)
7777
9999
8888
10101010
SyntSyntézy FeS klastrůézy FeS klastrů
[[FeClFeCl44]]22––
[[FeFe(SEt)(SEt)44]]22––
4 NaSEt, MeCN
[[FeFe33SS44(SEt)(SEt)44]]33––
[[FeFe33SS44(SR)(SR)44]]33––[[FeFe44SS44(S(SEtEt))44]]
22––
[[FeFe22SS22(S(SEtEt))44]]22–– [[FeFe66SS99(SEt)(SEt)22]]
44––
[[FeFe66SS99(SR)(SR)22]]44––
1,4 S; Me2CO
4 RSH,MeCN
2 RSH,MeCN
60 ºC, MeCN
1,5 S; 85 ºC; MeCN1 S; MeCN
80 ºC,MeCN
MeCN1 FeCl 2, 1 NaSEt
ChlorofylChlorofyl
RR ’’
RR
MgMg
hydrofobní řetězec
aa: RR = CH3
bb: RR = CHO
ChlorofylChlorofyl 2 feofytiny2 feofytiny ne-hemovéne-hemové
4 hemy4 hemy 4 chlorofyly 4 chlorofyly 2 chinony 2 chinony železoželezo
Umístění atomů železa v chlorofyluUmístění atomů železa v chlorofyluUmístění atomů železa v chlorofyluUmístění atomů železa v chlorofylu
Fotosyntéza Fotosyntéza –– „Z“-schema „Z“-schema
PP680680 PP700700
Fotosyntéza Fotosyntéza –– „Z“-schema „Z“-schema
Fotosystém IIFotosystém IIFotosystém IIFotosystém II Fotosystém IFotosystém IFotosystém IFotosystém I
Tok elektronů ve fotosystémech I a IITok elektronů ve fotosystémech I a IITok elektronů ve fotosystémech I a IITok elektronů ve fotosystémech I a II
P680
MnMnMnMn
MnMn
MnMn
FotosyntézaFotosyntéza
22 HH22OO OO22 ++ 44 HH ++ ++ 44 ee––22 HH22OO OO22 ++ 44 HH
++ ++ 44 ee––
SS00 SS11 SS22 SS33 SS44SS00 SS11 SS22 SS33 SS44
OO22
Klastr čtyř atomů MnKlastr čtyř atomů MnKlastr čtyř atomů MnKlastr čtyř atomů Mn
FotosyntézaFotosyntéza
22 HH22OO OO22 ++ 44 HH ++ ++ 44 ee––22 HH22OO OO22 ++ 44 HH
++ ++ 44 ee––
SS00 SS11 SS22 SS33 SS44SS00 SS11 SS22 SS33 SS44
OO22
(SS00 )(SS00 )
IIIIII
– H+
H
O
H2O
(SS11 )(SS11 )
III
– e – H+
IV
H
O O
FotosyntézaFotosyntéza
22 HH22OO OO22 ++ 44 HH ++ ++ 44 ee––22 HH22OO OO22 ++ 44 HH
++ ++ 44 ee––
SS00 SS11 SS22 SS33 SS44SS00 SS11 SS22 SS33 SS44
OO22
(SS22 )(SS22 )
III
– e
IV
OO
O O
FotosyntézaFotosyntéza
22 HH22OO OO22 ++ 44 HH ++ ++ 44 ee––22 HH22OO OO22 ++ 44 HH
++ ++ 44 ee––
SS00 SS11 SS22 SS33 SS44SS00 SS11 SS22 SS33 SS44
OO22
FotosyntézaFotosyntéza
22 HH22OO OO22 ++ 44 HH ++ ++ 44 ee––22 HH22OO OO22 ++ 44 HH
++ ++ 44 ee––
SS00 SS11 SS22 SS33 SS44SS00 SS11 SS22 SS33 SS44
OO22
(SS33 )(SS33 )
III
– e
IVO
– e – 2H+
FotosyntézaFotosyntéza
22 HH22OO OO22 ++ 44 HH ++ ++ 44 ee––22 HH22OO OO22 ++ 44 HH
++ ++ 44 ee––
SS00 SS11 SS22 SS33 SS44SS00 SS11 SS22 SS33 SS44
OO22
III
– 2 H+
IV
O
O
(SS44 )(SS44 )
SS00
+ H2O
O
O
O
Modelové sloučeninyModelové sloučeninyklastrů manganuklastrů manganu
[[MnMn44OO22acac
77bipybipy22]]
[[MnMn44OO22acac
77bipybipy22]]
[[MnMn44OO22acac
66bipybipy22]]
[[MnMn44OO22acac
66bipybipy22]]
[[MnMn33OO33ClCl
44acac33pypy
22]][[MnMn
33OO33ClCl44acac
33pypy22]]
CorrinCorrin
NN
NN
NN
N N HH CoCo
NN NN
NN NN
Vitamín B-12Vitamín B-12 (kobalamin) (kobalamin)
CoCo++
RR a)a) RR = CH= CH33
methylkobalamin.
b)b) RR = H= H22OO
aquokobalamin.
c)c) RR = = –– CC NN ––
kyanokobalamin (vitamin B-12B-12).
d)d) RR ==
adenosylkobalamin (koenzym B-12B-12)
a)a) RR = CH= CH33
methylkobalamin.
b)b) RR = H= H22OO
aquokobalamin.
c)c) RR = = –– CC NN ––
kyanokobalamin (vitamin B-12B-12).
d)d) RR ==
adenosylkobalamin (koenzym B-12B-12)
Koenzym B-12Koenzym B-12
Příklady reakcí Příklady reakcí katalyzovaných vitamínem katalyzovaných vitamínem B-12B-12
Záměna Záměna funkčních skupinfunkčních skupin
Záměna Záměna funkčních skupinfunkčních skupin
Přenos methyluPřenos methyluPřenos methyluPřenos methylu
Ribonukleotid reduktázaRibonukleotid reduktáza
Glutamát mutázaGlutamát mutáza
RedukceRedukceRedukceRedukce
ribonukleotid
Diol dehydratázaDiol dehydratáza
deoxyribonukleotid
+ +
–
Methionin syntetázaMethionin syntetáza
Obecné schema mechanismu isomerázyObecné schema mechanismu isomerázyzávislé na adenosyl-kobaltaminuzávislé na adenosyl-kobaltaminu
Methionin syntetázaMethionin syntetáza
Methionin syntetázaMethionin syntetáza
Methyl transferázaMethyl transferáza
KKatalytický mechanismus záměny funkčních skupinatalytický mechanismus záměny funkčních skupin
Top Related