Биология

Биология - Нитрогеназа

09 февраля 2011


Оглавление:
1. Нитрогеназа
2. Альтернативные нитрогеназы

Нитрогеназа — комплекс ферментов, осуществляющий процесс фиксации атмосферного азота. Широко распространён у бактерий и архей, в то время как все эукариоты его лишены.

Строение

Комплекс состоит из двух ферментов: собственно нитрогеназы и дегидрогеназынитрогеназы. После разделения они теряют свои каталитические свойства. Ферментативной активностью, однако, обладают «гибриды», например, Mo-Fe-белка азотобактера с Fe-белком клубеньковых бактерий.

Mo-Fe-белок имеет массу порядка 230 кДа и состоит из 4 субъединиц двух типов. В состав его кофактора входят 2 атома молибдена.

Fe-белок имеет массу 64 кДа и состоит из двух одинаковых субъединиц.

Нитрогеназа необратимо окисляется молекулярным кислородом, что заставляет азотфиксаторов искать способы защиты фермента.

Принцип работы

Реакция, катализируемая мультиферментом, выглядит следующим образом:

N₂ + 8H + 8e + 16АТФ → 2NH₃ + H₂ + 16АДФ + 16Ф_н

Нитрогеназа обладает низкой субстратной специфичностью и вместо азота может восстанавливать другие соединения с тройной связью: ацетилен, цианиды и азиды:

С₂H₂ + 2H → С₂H₄

CN + 7H → NH₃ + СH₄

HN₃ → NH₃ + N₂

Донором электрона в реакции служит восстановленные ферридоксин или флаводоксин. Электрон с затратой энергии АТФ переносится Fe-белком с донора на Mo-Fe-белок, который, в свою очередь, трижды отдаёт пару электронов двум атомам азота, восстанавливая связаную в активном центре молекулу N₂ до двух NH₃ через следующие стадии:

азот → диимин → гидразин → аммиак.

Согласно другой версии постадийный процесс энергетически невыгоден и в активном центре происходит передача сразу всех шести электронов

Просмотров: 10948

<<< Нитрификация

G2-фаза >>>