Часть энергии, используемой для азотфиксации, теряется организмами, так как не все из них способны использовать водород, образующийся в реакции (схема 30).
Образовавшийся аммиак глутаминсинтетазой включается в состав глутамата (схема 33):
Glu + NH3 + ATP → Gln + ADP + Pi (33)
и в виде глутамина доставляется ко всем клеткам организма, где используется для синтеза азот-содержащих органических соединений.
6.1.3.2. Кислород-содержащие соединения азота. В живых организмах обнаружено большое количество кислород-содержащих неорганических и органических соединений азота. К ним относятся окислы азота, ион нитрозония, пероксинитрит, нитриты, нитраты и органические нитросоединения.
Окись азота NO. Она является одним из важных соединений, участвующих в межклеточной сигнализации. Ее синтез и функции будут подробно рассмотрены в Части 7. Молекулярные механизмы межклеточной химической сигнализации. Здесь мы бегло рассмотрим свойства данного соединения.
NO представляет собой гидрофобный газ. Он может существовать в виде относительно стабильного, нейтрально заряженного радикала (NO•) с липофильными свойствами и выраженной тенденцией взаимодействовать с молекулами, обладающими неспаренным электроном, такими как супероксидный анион, железо и молекулярный кислород. NO• может также подвергаться одноэлектронному восстановлению с образованием нитроксил аниона (NO-) или, потеряв электрон, превращается в ион нитрозония (NO+).
Ион нитрозония NO+. Он легко реагирует с SH-группами, образуя биологически активные S-нитрозосоединения. Очевидно, именно механизм нитрозилирования сократительных регуляторных белков и белков ионных каналов лежит в основе расслабления гладких мышц при их спазме.
Пероксинитрит. Превращение NO. из физиологического регулятора в токсический агент происходит в результате взаимодействия NO c супероксидным анионом с образованием аниона пероксинитрита ONOO- (схема 34), который, распадаясь в процессе диффузии от места его образования на гидроксильный радикал ОН- и двуокись азота NO2, сокрушает все на своем пути: биополимеры и биомембраны.
O2•− + NO• → ONOO−(34)
Аниона пероксинитрита в нормальных условиях образуется мало. Если активность NO-синтаз низкая, то образовавшийся NO. легко нейтрализуется кислородом. В случае же массового производства NO. и супероксидного аниона равновесие сдвигается в сторону образования аниона пероксинитрита, и тогда наступает катастрофа для клеточного окружения. Сам ONOO- и продукты распада его протонированной формы повреждают или разрушают биологические структуры путем их окисления или нитрозилирования.
Распад аниона пероксинитрита происходит тремя разными способами. Поскольку анион ипероксинитрит имеет рКа, равную 6,9, то при физиологических значениях рН он подвергается протонированию (схема 35):
ONOO- + Н+ → ONOOН (35).
Затем ONOOН или распадается на гидроксильный радикал и двуокись азота после взаимодействия с клеткой-мишенью (схема 36):
ONOOН → ОН● + NO2 (36),
или, в отсутствие «жертвы», распадается до нитратов (схема 37):
ONOOН → HNO3 ↔ NO3− + H+ (37).
Третий путь распада аниона пероксинитрита наиболее сложен и может быть представлен схемой 38:
ONOO− + металл → NO+2 ...O− - - - металл → белок - - тирозин −NO2 + HO-металл1+ + металл 2+ + Н2О (38).
Следствием этой реакции in vivo является модификация (нитрование) тирозиновых остатков белковых молекул. Это приводит к деструкции многих ферментных и структурных систем и блокированию клеточной сигнализации, опосредуемой тирозинкиназой, так как образующийся в ходе реакции нитротирозин очень напоминает фосфотирозин, необходимый для этой цели.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.