Пероксидаза: будова та функції

Пероксидаза + Н2О2 ↔ комплекс І

Комплекс І + АН2 → комплекс ІІ + АН•

Комплекс ІІ + АН2 → пероксидаза + АН•

АН• → А + АН2 (або АН-АН)

Фізіологічна роль пероксидази. Наявність ферменту в хлоропластах вказує на його участь в окисно-відновних реакціях в процесі фотосинтезу, а знаходження пероксидази в мітохондріях - на участь в енергетичному обміні клітини.

Японські вчені виказали припущення про існування пероксидазної системи, пов’язаної з метаболізмом рібонуклеопротеїдів. Маються дані про участь пероксидази в окисному декарбоксилуванні амінокислот й перетворені триптофану в індолілоцтову кислоту.

На основі цитохімічних досліджень пероксидазна активність була знайдена в цитоплазмі, клітинній стінці, хромосомах та ядерцях. В молодих клітинах лука найвища активність пероксидази сконцентрована в ядрах. Це свідчить про можливу участь пероксидази в специфічній ядерній функції, а оскільки частина ізоензимів є лужними білками, то не виключено, що вони можуть виконувати функцію, подібну функції гістонів. Лужні пероксидази можуть функціонувати як модифікатори генної активності.

Для пероксидази доведена її участь в утворенні ауксину та етилену, відновленні нітратів та нітритів, тобто в азотному обміні, ростових та дихальних процесах. В присутності пероксидази регулюється дозрівання та старіння тканин, а також синтез лігніну, що входить до складу клітинної стінки.

Пероксидаза прискорює гідроксилювання проліну, який входить до складу клітинних стінок, що впливає на розтягнення, і в результаті регулює проникність клітинних мембран.

В модельних дослідах О.І. Пацулою показано, що надходження кадмію у рослини Helianthus annus L. призводить до генерації оксидативного стресу, утворення активних форм кисню (пероксиду водню) та зниження активності пероксидази (Пацула, 2006).

Л.В. Шупранової показана роль пероксидази у формуванні резистентності меристематичних клітин коренів різних за стійкістю до посухи ліній кукурудзи в умовах гіпертермії. Встановлено, що за короткочасної дії термостресу у стійких до посухи ліній спостерігається підвищення активності розчинної пероксидази (Шупранова, 2009).

Дослідження змін пероксидазної системи проростків кукурудзи за умов гербіцидного і високотемпературного стресів представлені в роботі Коваленко. Зареєстровано високу активність пероксидази у корені проростків кукурудзи гібриду Кадр 267 МВ за дії гіпертермії протягом 1,5 години. З часом від 3- до 24-годинної дії стресу активність ферменту знижувалась. Зміна активності пероксидази супроводжувалась альтераціями в її ізоферментному складі, причому активність окремих ізоформ ензиму при різних варіантах досліду суттєво відрізнялася (Коваленко, 2006).

Дослідженнями Р.Ю. Пиріжок із співавторами зареєстровано, що після нагрівання рослин до 37°С протягом 1,0 та 4,0 годин рівень виживання рослин Arabidopsis thaliana L. не змінювався та складав 100 % (Пиріжок та ін., 2008). У проростків кукурудзи максимальне підвищення активності пероксидази спостерігали в умовах жорсткого теплового стресу (44°С), тоді як в умовах помірного теплового стресу (37°С) ефект був менш виражений. Зростання загальної активності пероксидази корелювала зі змінами інтенсивності електрофоретичних смуг кількох ізоферментів (Пиріжок та ін., 2009).

В експериментах Ю.В. Карпеця після коротко часового загартування проростків пшениці відбувалось підвищення активності каталази, супероксиддисмутази, пероксидази у коренях та пагонах рослин (Карпець, 2008).

В роботі Ю.С. Губаренко й В.С. Більчук (2010) встановлено, що за комбінованого впливу іонів кадмію та підвищеної температури активність антиоксидантних ферментів СОД та пероксидази меристем кореневої системи рослин кукурудзи гібриду Білозерський 295МВ зростала на відміну від каталази, рівень якої знижувалась в середньому на 40 %. Результати вивчення ізоферментних спектрів пероксидази апікальних меристем кукурудзи різних генотипів за дії гіпертермії та сполук кадмію вказують на перебудову компонентного складу ензиму за рахунок зміни кількості ізоформ та вмісту активного білку в них.

Г.С. Россихіною-Галичою (2012) досліджено активність пероксидази насіння A. platanoides L. та А. pseudoplatanus L. за умов промислового міста Дніпропетровськ. Зафіксовано зростання активність пероксидази відповідно в 1,4-1,6рази та 2,2-2,8 рази відносно контролю. Більш високі значення пероксидазної активності насіння клену несправжньоплатанового свідчать про активне включення механізмів адаптогенезу клітин цього виду за впливу інгредієнтів викидів автотранспорту.

Цікаві статті з розділу

Еколого-економічні проблеми водокористування та шляхи їх вирішення
Водні запаси на Землі величезні, вони утворять гідросферу - одну з потужних сфер нашої планети. Гідросфера - найважливіший елемент біосфери. Вона поєднує всі води земної кулі, включаючи оке ...

Динаміка вилову риби в природних водоймах та вплив екологічних факторів на продуктивність
Актуальність теми. В зв`язку з ростом народонаселення у всьому світі дуже велика увага приділяється проблемі збільшення білкових ресурсів і підвищення біологічної цінності різних харчових пр ...

Характеристика екологічної ситуації в місті Запоріжжя
Головною задачею курсового проекту є визначення основних факторів впливу на навколишнє середовище природних та техногенних чинників. Визначити основні фізико-географічні процеси, які розвиваються на т ...