Пиридиннуклетиды и флавиновые нуклеотиды
Пиридиннуклеотнды - это динуклеотиды, производные пиридина никотин амида и пурина аденина, они входят в число важнейших компонентов фракции кислоторастворимых нуклеотидов, извлекаемых из тканей высших растений. Их основная роль в обмене веществ клетки — участие в окислительно-восстановительных реакциях. Ниже показано строение НАД+ и НАДФ+, а путь биосинтеза этих соединений представлен на рисунке 4.11.
Синтез этих нуклеотидных производных начинается с реакции конденсации никотината с 5 '-фосфорибозилпирофосфатом, далее следует вторая реакция конденсации продукта первой, никотинатрибонуклеотида, с АТФ. Образующийся таким образом дезамидо-НАД+ аминируется с образованием НАД+, который фосфорилируется по 2'-ОН-группе остатка АМФ при участии НАД+-киназы с образованием НАДФ+.
Соотношение окисленных и восстановленных пиридин нуклеотидов в клетке меняется в зависимости от условий окружающей среды, например, при освещении увеличивается уровень НАДФН. Восстановление НАД+ или НАДФ+ связано с восстановлением атома С-4 в пиридиновом кольце. При окислении субстрата один атом водорода переносится от субстрата непосредственно на НАД+, а второй оказывается в растворителе, однако оба потерянных субстратом электрона переносятся непосредственно на никотинамидное кольцо:
НАД + Субстрат-Н2 ↔ НАДН + Субстрат (окисленный) + H+.
Восстановление пиридинового кольца НАД+ приводит к появлению способности сильно поглощать свет при 340 нм, и это свойство НАДН или НАДФН используют, чтобы следить за их появлением юга исчезновением в окислительно-восстановительных реакциях. Как правило, НАДФН используется почти исключительно для восстановительных процессов биосинтеза, в то время как НАДН служит прежде всего для образования АТФ в клетке.
Флавиновые нуклеотиды. Другим важным переносчиком электронов в окислительных реакциях в клетке является флавинадениндинуклеотид, сокращенно ФАД (окисленная форма) и ФАДН3 (восстановленная форма). Обычно флавиновые коферменты прочно связаны с белками и переходят из окисленного состояния в восстановленное, не утрачивая связи с одной и той же молекулой белка. Строение ФАД показано на следующем рисунке.
ФАД состоит из флавинмононуклеотида, который связан фосфодиэфирной связью с 5'-АМФ, однако о синтезе ФАД в растительных тканях известно мало. Активным компонентом ФАД в окислительно -восстановительных реакциях является изоаллоксазиновая кольцевая система, причем в отличие от НАД+ ФАД акцептирует два электрона и оба атома водорода, теряемых субстратом:
Восстановление ФАД приводит к исчезновению характерной желтой окраски окисленных флавинов, что позволяет с помощью спектрофотометра следить за процессом восстановления по падению поглощения флавиннуклеотида при 375 и 450 нм.
