16.7: Флавін як одноелектронний носій

Last updated
Save as PDF

Page ID: 20503

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

У розділі 15 ми побачили, як коферменти нікотинаміду та флавіну можуть діяти як акцептори або донори двох електронів на окислювально-відновних етапах переносу гідридів. Нагадаємо, що було згадано, що флавін (але не нікотинамід) також може брати участь у етапах перенесення одноелектронів через стабілізований радикальний проміжний продукт, який називається семіхіноном. Фрей стор. 162 рис. 3-30; Сільверман стор. 122 сч. 3.34; Дж. Фіс Хем А. 2013, 117, 11136 (рис. 2)

Знижений флавін (або FADH2 або FMNH2) має один електронний акцептор стає falvin семіхіноновий радикал, який має один електронний акцептор стає окислений флавін (FAD або FMN).

Зауважте в цій реакції, що в цілому флавін втрачає або отримує два електрони і два протони, так само, як у флавін-залежних окислювально-відновних реакціях, які ми бачили в главі 15. Різниця тут полягає в тому, що електрони передаються по одному, а не парні у вигляді іона гідриду.

Двома важливими прикладами одноелектронних акцепторних видів у метаболізмі людини є убіхінон (коензим).\(Q\)) and the oxidized form of cytochrome. Ubiquinone is a coenzyme that can transfer single electrons via a semiquinone state analogous to that of flavin, and cytochrome is a protein containing a 'heme' iron center which shuttles between the \(Fe^{+3}\) (oxidized) and \(Fe^{+2}\) (reduced) state.

Oxidized ubiquinone (Coenzyme Q) reacts with H plus and an electron to produce ubiquinone semiquinone radical which reacts with H plus and an electron to produce reduced ubiquinone (QH2). Iron three plus (the heme center in cytochrome protein) reacts with one electron to produce Iron two plus.

Подальше обговорення механізмів одноелектронних реакцій флавіну тут виходить за рамки нашої сфери, але коли ви вивчаєте «дихальний ланцюг» в курсі біохімії, ви отримаєте більш глибоке розуміння важливості флавіну в процесах перенесення одного електронів.