Экотоксикантов

Свободное окисление. Одна из задач свободного (несопряженного) окисления – превращения

природных или неприродных субстратов, называемых в этом случае ксенобиотиками (ксено – несовместимый,

биос – жизнь). Они осуществляются ферментами диоксигеназами и монооксигеназами. Окисление протекает

при участии специализированных цитохромов, локализованных чаще всего в эндоплазматическом ретикулуме,

поэтому иногда этот процесс называют микросомальным окислением. В реакциях свободного окисления

участвуют также кислород и восстановленные дыхательные переносчики (чаще всего НАДФН). Акцептором

электронов является цитохром Р-450 (иногда цитохром b 5). Окисление субстрата протекает по следующей

схеме:

SH + O2 –>SOH.

Механизм действия оксигеназ включает изменение валентности входящих в их состав ионов двухвалентных

металлов (железа или меди). Диоксигеназы присоединяют к субстрату молекулярный кислород, активируя его за

счет электрона атома железа в активном центре (железо при этом становится трехвалентным). Оксигенация

протекает как атака субстрата образующимся супероксид-анионом кислорода. Одной из биологически важных

реакций такого типа является превращение β-каротина в витамин А. Монооксигеназы требуют участия в

реакции НАДФН, атомы водорода которого взаимодействуют с одним из атомов кислорода, поскольку только

один электрон связывается с субстратом. К широко распространенным монооксигеназам относятся

разнообразные гидроксилазы. Они принимают участие в окислении аминокислот, оксикислот,

полиизопреноидов. В процессе свободного окисления вследствие особенностей используемых цепей передачи

электронов не происходит образования АТФ; биологическая роль этих процессов заключается в метаболизме

ряда природных и ксенобиотических субстратов. В последнем случае свободное окисление выполняет важную

функцию модификации чужеродных соединений.