نيتروجيناز
النيتروجيناز Nitrogenase | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Identifiers | |||||||||
EC number | 1.18.6.1 | ||||||||
CAS number | 9013-04-1 | ||||||||
Databases | |||||||||
IntEnz | IntEnz view | ||||||||
BRENDA | BRENDA entry | ||||||||
ExPASy | NiceZyme view | ||||||||
KEGG | KEGG entry | ||||||||
MetaCyc | metabolic pathway | ||||||||
PRIAM | profile | ||||||||
PDB structures | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
|
النيتروجيناز ( EC 1.18.6.1 EC 1.19.6.1 )، هي انزيمات تنتجها بعض أنواع البكتريا، مثل البكتريا الزرقاء (العتائق الزرقاء-الخضراء). هذه الانزيمات مسئولة عن اختزال النيتروجين (N2) إلى الأمونيا (NH3). النيتروجيناز هي فصيلة الانزيمات الوحيدة المعروفة التي تحفز هذا التفاعل، والذي يعتبر الخطوة الأساسية في عملية تثبيت النيتروجين. تثبيت النيتروجين مطلوب لجميع أشكال الحياة، حيث يعتبر النيتروجين أساسياً للتخليق الحيوي للجزيئات (النيوكليوتايدات، الأحماض الأمينية) التي تخلق النباتات، الحيوانات والعضيات الأخرى.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التركيب
للتكوين المتوازن للأمويا من الهيدروجين والنيتروجين الجزيئي حرارة تفاعل سلبية بشكل عام(), the activation energy is very high ().[1] يعمل النيتروجيناز كمحفز، يحد من حاجز الطاقة هذا بحيث يمكن للتفاعل أن يحدث في درجات الحرارة المحيطة.
يتكون مركب النيتروجيناز من پروتينين:
- The homodimeric Fe protein، ريدوكتاز ذو قدرة اختزال عالية والمسئول عن توريد الإلكترونات.
- The heterotetrameric MoFe protein، نيتروجيناز يستخدم الإلكترونيات الموردة لاختزال N2 إلى NH3.
الآلية
الآلية العامة
N2 + 8 H+ + 8 e− + 16 MgATP → 2 NH3 + H2 + 16 MgADP + 16 Pi (1)[2]
N2 + 14 H+ + 12 e− + 40 MgATP → 2 NH4 + 3 H2 + 40 MgADP + 40 Pi (2)[3]
نموذج Lowe-Thorneley الحركي
وسائط E0 through E4
المسارات المتناوبة والبعيدة لتثبيت النيتروجين
آلية ربط MgATP
تفاصيل آلية أخرى
تفاعلات غير محددة
- HC≡CH → H2C=CH2
- N–=N+=O → N2 + H2O
- N=N=N– → N2 + NH3
- C≡N− → CH4, NH3, H3C–CH3, H2C=CH2 (CH3NH2)
- N≡C–R → RCH3 + NH3
- C≡N–R → CH4, H3C–CH3, H2C=CH2, C3H8, C3H6, RNH2
- O=C=S → CO + H2S [4][5]
- O=C=O → CO + H2O [4]
- S=C=N– → H2S + HCN [5]
- O=C=N– → H2O + HCN, CO + NH3 [5]
العضيات التي تخلق النيتروجيناز
هناك نوعان من البكتريا التي تخلق النيتروجيناز وهي مطلوبة لتثبيت النيتروجين. وهي:
- البكتريا حرة المعيشة (غير-تكافلية)، ومن أمثلتها:
- البكتريا الزرقاء (العتائق الزرقاء-الخضراء)
- الخضربيات
- Azotobacter
- البكترية الاعتمادية (التكافلية)، ومن أمثلتها:
- المستجذرة، المرتبطة بالنباتات البقولية
- السپيرليوم، المرتبطة بحشائش الحبوب
- الفرانكيا
المشابه مع الپروتينات الأخرى
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
معيار نشاط النيتروجيناز
انظر أيضاً
المصادر
- ^ Modak, J. M. (2002). "Haber Process for Ammonia Synthesis". Resonance. 7: 69–77. doi:10.1007/bf02836187.
{{cite journal}}
: Unknown parameter|name-list-format=
ignored (|name-list-style=
suggested) (help) - ^ خطأ استشهاد: وسم
<ref>
غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماةHoffman_2014
- ^ Sippel D, Einsle O (2017-07-10). "The structure of vanadium nitrogenase reveals an unusual bridging ligand". Nature Chemical Biology. 13: 956–960. doi:10.1038/nchembio.2428.
- ^ أ ب Seefeldt LC, Rasche ME, Ensign SA (April 1995). "Carbonyl sulfide and carbon dioxide as new substrates, and carbon disulfide as a new inhibitor, of nitrogenase". Biochemistry. 34 (16): 5382–9. doi:10.1021/bi00016a009. PMID 7727396.
- ^ أ ب ت Rasche ME, Seefeldt LC (July 1997). "Reduction of thiocyanate, cyanate, and carbon disulfide by nitrogenase: kinetic characterization and EPR spectroscopic analysis". Biochemistry. 36 (28): 8574–85. doi:10.1021/bi970217e. PMID 9214303.
قراءات إضافية
- Zumft WG, Mortenson LE (March 1975). "The nitrogen-fixing complex of bacteria". Biochimica et Biophysica Acta. 416 (1): 1–52. doi:10.1016/0304-4173(75)90012-9. PMID 164247.
وصلات خارجية
- Media related to نيتروجيناز at Wikimedia Commons