bakteriální oxidace uhlovodíků
DESCRIPTION
CH 4. O 2. . . H 2 O. Fe. CH 3 OH. O. H. Fe. B. B. . . . . FAD. Fe 2 S 2. R. 2 e –. H 2 O. Fe 2 IV = O. Fe 2 III + O 2 H –. NADH. H 2 O. PFe V = O. • PFe IV = O. PFe III + O 2 H –. Bakteriální oxidace uhlovodíků. Bakteriální oxidace uhlovodíků. e –. Fe II. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/1.jpg)
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
![Page 2: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/2.jpg)
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
![Page 3: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/3.jpg)
FerredoxinFerredoxin
FeFe
Gly Gly 1212
FeFe
FeFeFeFe
Cys Cys 1111
Cys Cys 1414
Ala Ala 1313
SS
SS
SS
SSSS
SS
![Page 4: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/4.jpg)
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
![Page 5: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/5.jpg)
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–
![Page 6: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/6.jpg)
Transport elektronu pTransport elektronu přes ferredoxinřes ferredoxin
AAAA
BBBB CCCC
![Page 7: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/7.jpg)
Tvorba radikálůTvorba radikálů
Methionin
Methionin
S-adenosyl methioninS-adenosyl methioninS-adenosyl methioninS-adenosyl methionin
![Page 8: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/8.jpg)
FeFe –– S klastry S klastry (II)
1111
2222
3333 4444
5555
6666
![Page 9: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/9.jpg)
FeFe –– S klastry S klastry (II II)
7777
9999
8888
10101010
![Page 10: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/10.jpg)
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
![Page 11: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/11.jpg)
ChlorofylChlorofyl
RR ’’
RR
MgMg
hydrofobní řetězec
aa: RR = CH3
bb: RR = CHO
![Page 12: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/12.jpg)
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
![Page 13: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/13.jpg)
Fotosyntéza Fotosyntéza –– „Z“-schema „Z“-schema
PP680680 PP700700
![Page 14: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/14.jpg)
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
![Page 15: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/15.jpg)
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
![Page 16: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/16.jpg)
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
![Page 17: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/17.jpg)
(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
![Page 18: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/18.jpg)
(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
![Page 19: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/19.jpg)
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+
![Page 20: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/20.jpg)
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
![Page 21: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/21.jpg)
Modelové sloučeninyModelové sloučeninyklastrů manganuklastrů manganu
[[MnMn44OO22acac
77bipybipy22]]
[[MnMn44OO22acac
77bipybipy22]]
[[MnMn44OO22acac
66bipybipy22]]
[[MnMn44OO22acac
66bipybipy22]]
[[MnMn33OO33ClCl
44acac33pypy
22]][[MnMn
33OO33ClCl44acac
33pypy22]]
![Page 22: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/22.jpg)
CorrinCorrin
NN
NN
NN
N N HH CoCo
NN NN
NN NN
![Page 23: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/23.jpg)
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)
![Page 24: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/24.jpg)
Koenzym B-12Koenzym B-12
![Page 25: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/25.jpg)
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
![Page 26: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/26.jpg)
Obecné schema mechanismu isomerázyObecné schema mechanismu isomerázyzávislé na adenosyl-kobaltaminuzávislé na adenosyl-kobaltaminu
![Page 27: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/27.jpg)
Methionin syntetázaMethionin syntetáza
![Page 28: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/28.jpg)
Methionin syntetázaMethionin syntetáza
![Page 29: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/29.jpg)
Methyl transferázaMethyl transferáza
![Page 30: Bakteriální oxidace uhlovodíků](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081506/56814295550346895daec390/html5/thumbnails/30.jpg)
KKatalytický mechanismus záměny funkčních skupinatalytický mechanismus záměny funkčních skupin