Типи реакцій біологічного окиснення

У процесах біологічного окиснення у живих системах виділяють такі типи реакцій:

1. Реакції, пов’язані з передаванням субстратом, що окиснюється (SН₂), певному акцептору (А), водню (тобто протонів і електронів):

SН₂ +А → S + АН₂

Реакції такого типу називаються реакціями дегідрування, а ферменти, що їх каталізують – дегідрогеназами. Коферментами дегідрогеназ, що виконують функції безпосередніх акцепторів відновлювальних еквівалентів, є такі сполуки:

- нікотинамідні коферменти - нуклеотиди НАД⁺ (нікотинамідаденіндинуклеотид) та НАДФ⁺ (нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат);

- флавінові коферменти – нуклеотиди ФАД (флавінаденіндинуклеотид) та ФМН (флавінмононуклеотид). Ці коферменти утворюють ланцюги передавання відновлювальних еквівалентів у біологічних системах.

Залежно від хімічної природи акцептора, з яким взаємодіють дегідрогенази, реакції дегідрування поділяють на такі класи:

1.1. Реакції дегідрування, в яких акцептор є хімічна сполука (R), відмінна від кисню:

SН₂ +R → S + RН₂

Ферменти цих реакцій є анаеробні дегідрогенази.

1.2. Реакції дегідрування, в яких як акцептор використовують кисень:

SН₂ +О₂ → S + Н₂О₂

Ферменти цих реакцій є аеробні дегідрогенази або оксидази;

2. Реакції, що відбуваються з передаванням від субстрату до акцептора електронів:

у.результаті їх дії утворюється пероксид водню.

Sе^- +А → S +Ае^-

Реакції такого типу каталізують цитохроми дихального ланцюга мітохондрій.

3. Реакції, що полягають у безпосередньому приєднанні до субстрату, який окиснюється, одного або двох атомів кисню. Такі реакції називають оксигеназними, а відповідні ферменти, що їх каталізують оксигенази.

Залежно від кількості атомів кисню, що взаємодіють з субстратом, оксигеназні реакції поділяють на:

- монооксигеназні:

SН₂ +1/2О₂ → S – ОН

- діоксигеназні:

S + О₂ → SО₂

Монооксигеназні реакції каталізуються цитохромом Р₄₅₀ і лежить в основі окиснювального гідроксилювання багатьох гідрофобних субстратів екзогенного та ендогенного походження (мікросомальне окиснення). До діоксигеназних реакцій належать реакції пероксидного окиснення ліпідів, тобто ненасичених жирних кислот, що входять до складу ліпідів.

Біологічне окиснення протікає при:низькій температурі тіла,без появи полум"я, у присутності води, яка становить у тканинах приблизно 2/3 від загальної маси тіла.