210 likes | 340 Views
4Fe – 4S cluster. P-cluster. FeMo-cluster. Nitrogenáza. -subunit. FeMo -cofactor. [ 4 Fe : 4 S ] cluster. -subunit. P -cluster. Nitrogenáza. Fe-protein. MoFe-protein. FeMo-protein tetramer ( 2 2). MgATP. Fe-protein dimer ( 2). P. Fe S. FeMo-co. M. 220 kDa. MgATP.
E N D
4Fe–4S cluster P-cluster FeMo-cluster Nitrogenáza
-subunit FeMo-cofactor [4Fe:4S] cluster -subunit P-cluster Nitrogenáza Fe-protein MoFe-protein
FeMo-protein tetramer (2 2) MgATP Fe-protein dimer (2) P FeS FeMo-co M 220kDa MgATP 60kDa Nitrogenáza N2+8H++8e–+16MgATP 2NH3+H2+16MgADP+16Pi
homocitrate [Fe8S8] model [Fe8S8] model MoFe cluster P cluster Nitrogenáza
(a) (b) Cys 61 Cys 61 wat wat Ser 90 Ser 90 Cys 153 Cys 153 Cys 87 Cys 87 wat wat Cys 93 Cys 93 Cys 151 Cys 151 Ser 186 Ser 186 Cys 68 Cys 68 P-cluster MoFe-proteinu
ferredoxiny, flavodoxiny 6H++H2 2NH3 e– e– Fe-protein Fe-protein 2H+ H2 MgATP MgATP + Pi FeMo-co P-klastr 19Å + 70Å P-klastr ATP FeMo-co Fe protein (dimer) FeMo protein (tetramer) ATP ADP+Pi G° =–30,5kJ·mol–1 Fixace dusíku: Nitrogenáza
2ADP+2Pi (Ferridoxin)red (Fe-protein)ox (MoFe-protein)red N2+8H+ oxidativnítransportelektronu (Ferridoxin)ox (Fe-protein)red (MoFe-protein)ox 2NH3+ H2 2ATP 8 krát Nitrogenáza– fixace dusíku
Mo-Fe protein P-cluster 2 ADP 2 ATP Fe N e– Fe4S4 cluster N Fe Mo Fe protein Mo-Fe-S cluster Nitrogenáza– přenos elektronu
(a) (b) Nitrogenáza– přenos elektronu
+N2 Mo(III) 14MoMo(N2)1 Mo(III) –NH3 e Mo(III) 13Mo(NH3) Mo–N=N–2 Mo(IV) e H+ Mo(IV) 12{Mo(NH3)}+Mo–N=N–H3 Mo(IV) H+ H+ Mo(IV) 11Mo–NH2 {Mo=N–NH2}+4 Mo(VI) e e Mo(V)10{Mo–NH2}+Mo=N–NH25 Mo(V) H+ H+ Mo(V) 9Mo=NH {Mo=N–NH3}+6 Mo(V) e e –NH3 Mo(VI)8{Mo–NH}+MoN7 Mo(VI) H+ Nitrogenáza–reduktivní kroky
Tepelné zabarvení reakcí N2+ 3H22 NH3H = – 96 kJ/2mol NH3 N2+ H2HN=NH H = + 213 kJ/mol HN=NH+ H2H2N–NH2H = – 114 kJ/mol H2N–NH2+ H22 NH3H = – 191 kJ/mol
Oxomolybdenové enzymy O || (RS)2,3–Mo(VI)=O O || (RS)2–Mo(VI)=S O || (RS)2–Mo(VI)=O oxido- vaná O || (RS)3–Mo(IV) O || (RS)2–Mo(IV)–SH O || (RS)3,4–Mo(IV) redu- kovaná Sulfito oxidáza Xantin oxidáza Nitráto reduktáza
P-klastr SO32– SO42– OH2 III III Cytochrom c(red) Cytochrom c(ox) II II Cytochrom c(ox) Cytochrom c(red) III Sulfito oxidáza Sulfito oxidáza: Konverze sulfitůna sulfáty
Mo Y YO X XO Mo Molybden Dusík Kyslík Síra Uhlík Oxotransferáza
xantin kyselina močová Xantin oxidáza Xantin oxidáza
Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni + +H3NCOO– Ni Ni Ni Ureáza Ureáza
CO2 CO2 F420 G° = –1,3kJ HCO2H G° = +23kJ F420 CH2O G° = –44,8kJ F420 Redukce CO2 na CH4 Redukce CO2 na CH4
G° = –44,8kJ F420 CH3OH G° = –112,5kJ F430 (gradient protonů přes membránu) CH4 CH4 Redukce CO2 na CH4 Redukce CO2 na CH4
B N C A Ni N N N D CH3–SCH2CH2SO3–+2H++2e– CH4+HSCH2CH2SO3– F430, H2 reduktáza Faktor F430
– 4+ 4+ Mo Mo 6+ – + Mo Nitráto reduktáza