* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

219 ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ФЕРМЕНТЫ 220 соединения органических веществ и пере­ к и с ь водорода. П о с л е д н я я в п р и с у т с т в и и особого О. ф . « п е р о к с и д а з ы » м о ж е т б ы т ь использована живой клеткой д л я дальней­ ш е г о о к и с л е н и я о р г а н и ч е с к и х в е щ е с т в . Од­ нако ни оксидаза ни пероксидаза не могут окислять ни углеводов, ни белков, ни ж и ­ ров. Б а х и Ш о д а рядом т щ а т е л ь н ы х опытов д о к а з а л и , что д е й с т в и е э т и х ф е р м е н т о в р а с ­ пространяется только н а следующие ве­ щества: фенолы, ароматические амины и и о д и с т о в о д о р о д н у ю к - т у . Н и одно и з э т и х соединений не я в л я е т с я материалом, оки­ сляемым в процессе д ы х а н и я . Следователь­ но н а л и ч и е в к л е т к е о к с и д а з е щ е н е м о ж е т о б у с л о в и т ь собой п р о ц е с с а д ы х а н и я . В ы ­ с к а з ы в а л о с ь д а ж е м н е н и е ( P . P o r t i e r ) , что оксидазы вообще не я в л я ю т с я «дыхательны­ м и ф е р м е н т а м и » и что и х р о л ь с в о д и т с я т о л ь ­ ко к защитному действию, к образованию веществ, препятствующих проникновению микроорганизмов - в пораненную ткань. Но эта точка зрения оказалась неверной, и в наст, время с полной отчетливостью уста­ новлена та выдающаяся роль, которую игра­ ют оксидазы при витальном окислении. Ды­ хание я в л я е т с я сложным процессом, состоя­ щим из р я д а отдельных связанных и коорди­ н и р о в а н н ы х м е ж д у собой х и м . , р е а к ц и й . Обусловленное оксидазами окисление я в л я ­ ется только одним из звеньев этой длинной цепи я в л е н и й . Поэтому и не удается при п о м о щ и о д н и х о к с и д а з в о с п р о и з в е с т и все явление в целом. Д р у г и м чрезвычайно в а ж н ы м звеном ды­ хательного процесса я в л я ю т с я совершаю­ щиеся внутри живой клетки окислительновосстановительные реакции. Еще Траубе ( М . Traube) п о к а з а л , ч т о о к и с л е н и е м о ж е т о с у щ е с т в л я т ь с я н е т о л ь к о з а счет свобод­ н о г о 0 в о з д у х а , н о и з а счет с в я з а н н о г о 0 , в частности 0 воды. Простейшим примером такого гидролитического окисления может служить окисление щелочных металлов, и д у щ е е з а счет г и д р о к с и л о в в о д ы с в ы д е ­ лением соответствующего количества Н в виде газа: 2 N a + 2 H 0 = 2NaOH + H . Но такого рода реакция может произойти лишь в том с л у ч а е , к о г д а о к и с л я ю щ е е с я т е л о обладает достаточным запасом энергии,что­ бы само п о себе р а з л а г а т ь в о д у . Обычно о к и с л е н и я з а счет э л е м е н т о в в о д ы п р о и с х о ­ дят путем сопряженных реакций, при к-рых из двух тел, неспособных в отдельности р а з ­ л а г а т ь в о д у , одно с в я з ы в а е т 0 в о д ы , д р у ­ гое Н . Н а п р . м е т а л л и ч е с к и й ц и н к в отсут­ с т в и и воды с о в е р ш е н н о н е о к и с л я е т с я 0 в о з д у х а и сам п о себе н е р а з л а г а е т в о д ы . Н о если взбалтывать цинк с водой и 0 , металл соединяется с гидроксилом воды, давая гидрат окиси цинка, а Н воды с молекулой О образует перекись водорода OHH О /ОН но 2 2 2 2 2 2 2 2 2 В указанном случае одна молекула альде­ г и д а о к и с л я е т с я г и д р о к с и л о м в о д ы в соот­ в е т с т в у ю щ у ю к - т у , в то в р е м я к а к д р у г а я восстанавливается водородом в спирт. I n vitro эта р е а к ц и я может итти только в ще­ лочном растворе, но в ж и в о й к л е т к е она о с у щ е с т в л я е т с я и в н е й т р а л ь н о й среде б л а ­ г о д а р я п р и с у т с т в и ю з д е с ь особых о к и с л и ­ тельно-восстановительных ферментов (оксидоредуказ). Впервые с полной определенностью дей­ ствие этих ферментов было обнаружен© Ш а р д и н г е р о м ( F . Schardinger) в м о л о к е . Ш а р д и н г е р п о к а з а л , что смесь м у р а в ь и н о г о альдегида и метиленовой сини в водном растворе в несколько минут обесцвечи­ вается свежим молоком. Кипяченое молоко остается бездеятельным. В дальнейшем было у с т а н о в л е н о , что м ы имеем з д е с ь о к и с л и ­ тельно-восстановительный процесс, идущий з а счет э л е м е н т о в в о д ы . П р и этом а л ь д е г и д окисляется в соответствующую к-ту, а мет и л е н о в а я с и н ь в о с с т а н а в л и в а е т с я в бес­ цветное лейкосоединение. Метиленовая синь и м у р а в ь и н ы й альдегид могут быть замене­ ны и другими веществами (напр. другими альдегидами, аминокислотами, пуриновыми о с н о в а н и я м и , с одной с т о р о н ы , и р а з л и ч ­ н ы м и к р а с и т е л я м и , н и т р а т а м и , тиосоедин е н и я м и — с д р у г о й ) . От этого х а р а к т е р реакции не изменяется. Б а х на основании р я д а с о о б р а ж е н и й н а з в а л этот ф е р м е н т м о ­ л о к а «пергидридазой». Аналогичные фер­ менты были обнаружены и в д р у г и х расти­ тельных и животных материалах. В наст, в р е м я м о ж н о п р е д п о л а г а т ь , что о к с и д о р е д у к а з ы п р и с у т с т в у ю т в о в с е х без и с к л ю ч е н и я ж и в ы х к л е т к а х . Б и о л . р о л ь этих ферментов громадна. Именно благодаря им в ж и в о й клетке осуществляется первичное окисление р а з н о о б р а з н ы х о р г а н и ч е с к и х в е щ е с т в (в частности дыхательных материалов). Угле­ воды, ж и р ы , белки и их продукты распада не м о г у т н е п о с р е д с т в е н н о о к и с л я т ь с я 0 в о з д у х а . Это о к и с л е н и е идет п о у к а з а н н о й в ы ш е с х е м е з а счет г и д р о к с и л а в о д ы . Одна­ к о , к а к мы у ж е раньше видели, такого рода о к и с л е н и е о с у щ е с т в л я е т с я т о л ь к о в том случае, когда одновременно с ним происхо­ дит восстановительный процесс, при помощи к-рого удаляется Н воды. В живой клетке эту р о л ь уловителей, акцепторов водорода м о г у т и г р а т ь в е с ь м а р а з н о о б р а з н ы е сое­ динения. В частности при брожении вос­ становлению подвергаются различные про­ дукты распада углеводов (например альде­ г и д ы ) . В р е з у л ь т а т е этого в у к а з а н н о м п р о ­ цессе о б я з а т е л ь н о о б р а з у ю т с я п р о д у к т ы в о с ­ с т а н о в л е н и я — с п и р т ы , м е т а н и д а ж е в некот©р ы х с л у ч а я х Н . А т м о с ф е р н ы й 0 не и г р а е т здесь н и к а к о й роли, и поэтому р я д броже­ н и й м о ж е т о с у щ е с т в л я т ь с я и п р и п о л н о м его отсутствии. 2 2 Zn+ +!|=Zn< х + I онн о о н но Другим примером такого ж е рода окислите­ льно-восстановительных реакций, идущих з а счет э л е м е н т о в в о д ы , м о ж е т с л у ж и т ь р е а к ­ ц и я К а н и ц ц а р о (Cannizzaro) (см. Каниццаро реакция), к - р а я с в о д и т с я к о д н о в р е м е н ­ ному восстановлению и окислению альде­ гидов, идущему в присутствии щелочи. RCHO RCHO H H R C H . ОН + I + I = OH OH R C O O H + H 0 . 2 2 И н а ч е обстоит д е л о в п р о ц е с с е д ы х а н и я . Здесь акцептирование водорода совершается особым м е х а н и з м о м , в к - р о м д а л е к о не п о с ­ леднюю роль играют оксидазы. К а к пока­ з а л и многочисленные исследования В . П а л ладина и др. авторов, в клетках растений и животных н а р я д у с оксидазами присутст­ в у ю т и те в е щ е с т в а , к о т о р ы е м о г у т о к и с ­ л я т ь с я п р и содействии этих ферментов,— п о л и ф е н о л ы . Т . о. а э р о б н о е о к и с л е н и е и в ч а ­ стности дыхание к л е т к и совершаются по еле-