Фотосинтез. Химические модели и механизмы / Ясников Л. А., Вовк А. И., Узиепко А. Б., Волкова Н. В., Канивец Н. П., Марковский А. Л., Мельниченко И. В.; Отв. ред. Черкасов В. М.; АН УССР. Ин-т биоорганнчсской химии.— Киев : Наук, думка, 1989.— 228 с.— ISBN 5-12-000750-3.
В монографии изложены проблемы моделирования фотохимических и ферментативных стадий фотосинтеза. Обсуждаются механизмы сопряжения транспорта электрона ц фосфорилирования, модельных реакций никотинамидных кофермен-тов и тиамиппирофосфата, а также закономерности каталитического действия а.ть-долазы, пируватдекарбоксилазы, пируваткипазы, аденилаткиназы и других ферментов. Особое внимание уделяется роли радикальных процессов в модельных химических и ферментативных реакциях.
Для специалистов в области фотосинтеза, биоорганической химии и биохимии, преподавателей и студентов химических и биологических специальностей. Ил. 26. Табл. 1. Библиогр.: с. 184—226.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1
Фотосинтез растений и фотосинтезирующих бактерий: принципы химического
моделирования (А. А. Ясников, Н. П. Канивец, А. Л. Марковский) S
Глава 2
Путь электрона в фотосинтезе и механизм разложения воды (А. Б. Узиенко) 13
2.1. Перенос света к реакционным центрам............... 13
2.2. Донорная сторона ФС 2. Выделение кислорода........... 15
2.3. Акцепторная сторона ФС 2.................... 19
2.4. Фотосистема 1 .......................... 20
2.5. Фотокаталитические системы разложения воды........... 21
Глава 3
Фотофосфорилирование: химические модели синтеза АТР и макроэргических фосфатных связей в хлоропластах растений и хроматофорах бактерий, механизм сопряжения фотохимических процессов (А. А. Ясников, Н. П. Канивец, А. Л. Марковский) 32
3.1. Механизм сопряжения транспорта электрона и фосфорилирования 32
3.1.1. Химическая гипотеза ....................... 33
3.1.2. Теория хемиосмотического сопряжения Митчела.......... 34
3.1.3. Двухфазная модель сопряжения Вильямса. Гипотеза параллельного сопряжения ........................... 36
3.1.4. Конформационная теория сопряжения транспорта электрона и фосфорилирования .......................... 36
3.1.5. Механизм переноса протона через мембрану ............ 38
3.1.6. Сопрягающий фактор в фотофосфорилировашш .......... 46
3.1.7. Неорганический пирофосфат и неорганическая пирофосфатаза в фотофос-форилировании .......................... 48
3.2. Химические модели синтеза и гидролиза АТР............ 52
3.2.1. Дегидратационная конденсация фосфорной кислоты........ 52
3.2.2. Синтез пирофосфатов при окислении органических соединений .... 53
3.2.3. Синтез пирофосфатов, сопряженный с одпоэлектроннымн окислительно-восстановительными реакциями .................. 57
3.2.4. Метафосфат как интермедиат в переносе фосфорильного остатка ... 57
3.2.5. Сопряжение гидролиза пирофосфатов и окислительно-восстановительных реакций ........................... 59
3.3. Молекулярный механизм синтеза АТР на основе .химических моделей 61
Глава 4
Химические модели и механизмы действия тиаминпирофосфата (А. И. Вовк) 65
4.1. Восстановительный пентозофосфатный цикл и фотодыхание..... 66
4.2. Механизмы модельных реакций тиаминпирофосфата......... 72
4.2.1. Депротонирование тиазолиевого иона ............... 74
4.2.2. Расщепление углерод-углеродных связей. Взаимное влияние атомов 77
4.2.3. Одноэлектронные стадии в модельных реакциях тиаминпирофосфата 82
4.3. О роли тиаминпирофосфата в механизме эффекта Пастера при спиртовом брожении.......................... 94
4.4. Модели тиамиппнрофосфата и химический синтез.......... 97
Глава 5 Модельные реакции никотинамидных коферментов (А. Б. Узиенко)
5.1. Восстановление четвертичных солей............... 99
5.2. Реакции присоединения к1,4-дигидроникотинамидам........ 109
5.3. Реакции окисления моделей NADH................ 114
5.3.1. Никотинамилные радикалы ....................115
5.3.2. Окисление кислородом и пероксидами............... 118
5.3.3. Окисление солями металлов.................... 122
5.3.4. Окисление органическими субстратами (катионами и радикалами) 128
5.3.5. Реакции дигидроникотинамидов с хинонами и флавинами...... 137
5.3.6. Фотохимические реакции ..................... 137
5.3.7. Реакции элиминирования..................... 140
5.3.8. Восстановление двойной связи .................. 144
Глава 6
Модели альдолазы, аденилаткиназы и пируваткиназы (И. В. Мельниченко,
Н. В. Волкова, А. А. Ясников, Н. П. Канивец) 165
6.1. Альдолазная реакция и ее модели................. 165
6.2. Аденилаткиназа.......................... 172
6.3. Химические модели биохимических реакций фосфорного эфира енолпи-ровиноградной кислоты ...................... 174
6.3.1. Биохимические аспекты...................... 175
6.3.2. Механизмы химических реакций ФЕП ............... 176
6.3.3. Механизм действия ФЕП-зависимых ферментов.......... 180
Заключение............................... 182
Список литературы........................... 184
