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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.46.1975.tde-07022013-124921
Document
Author
Full name
Ohara Augusto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1975
Supervisor
Title in Portuguese
Efeito de difenóis sobre alguns processos oxidativos
Keywords in Portuguese
Anion radical superóxido
Biofísica
Bioquímica
Difenóis
Hemoglobina
Microssomas
Oxidação
Oxidações biológicas
Superóxido dismutase
Abstract in Portuguese
Catecol e catecolaminas foram ensaiados sobre as atividades NADPH e NADH oxidásica dos microssomos. Quantidades catalíticas de adrenalina aumentam de duas a três vezes a velocidade de oxidação do NADPH, após um pequeno período de indução. O efeito da adrenalina é suprimido pela superóxido dismutase, se a enzima é adicionada antes de iniciada a reação. O efeito catalítico é atribuído a dois produtos de oxidação da adrenalina pelo íon superóxido; à quinona, produto de oxidação de dois elétrons e ao adrenocromo, produto de oxidação de quatro elétrons. Provavelmente, o adrenocromo reoxida a NADPH citocromo c redutase, e a quinona formada reage com oxigênio, regenerando adrenocromo. A adrenalina não mostrou qualquer efeito sobre a atividade NADH oxidásica, nem sobre a atividade NADPH oxidásica, estimulada por menadiona. Provavelmente, durante estes processos, dois elétrons são transferidos simultaneamente ao oxigênio. Catecol e catecolaminas duplicam a velocidade de oxidação do NADH em presença de quantidades catalíticas de NADH-citocromo b5 redutase e citocromo b5. Este resultado sugere a formação do íon superóxido, durante a autoxidação do citocromo b5. Catecol e p-hidroquinona promovem, cataliticamente, a oxidação da oxihemoglobina e oximioglobina à forma ferri. A velocidade de oxidação da oxihemoglobina mostra dependência de primeira ordem em relação à concentração de hemeproteína e de meia ordem em relação ao difenol ; contudo a altas concentrações dos catalisadores observa-se saturação, com valores de Vmáx similares para ambos os difenóis. É proposto que uma quinona , inicialmente formada, oxida a oxihemeproteína com liberação de oxigênio; por sua vez, a semiquinona oxida uma segunda molécula de oxihemeproteína, sendo que o oxigênio ligado recebe dois elétrons. Exceto para o caso da oximioglobina, que é mais reativa, a forma reduzida do catalisador deve estar presente para se opor ao desaparecimento da semiquinona por dismutação. Desde que se observa a liberação de oxigênio, esperada para a formação de água, o sistema pode ser considerado modelo de oxidase terminal. Infere-se tentativamente, que a oxihemoglobina tem estrutura HbFe2+ ...O2, e que a velocidade da oxidação catalisada é limitada pela velocidade de produção da verdadeira forma reativa, a estrutura ferri-superóxido, HbFe3+...O-2.
Title in English
Effects of diphenols on oxidative processes
Keywords in English
Biochemistry
Biological oxidations
Biophysics
Diphenols
Dismutase superoxide
Hemoglobin
Microssomes
Oxidation
Superoxide anion radical
Abstract in English
Catechol and catecholamines have been assayed upon the microsomal NADPH and NADH oxidase activities. Adrenaline shows a catalytic effect on the NADPH oxidation characterized by a small lag. The two-to three fold increase in rate can be supressed by dismutase if the enzyme is added before superoxide the reaction begins. The catalytic effect is ascribed to two products of adrenaline oxidation by the superoxide ion; to the quinone, the two electron oxidation product, and to the adrenochrome, the four electron oxidation product. Presumably, the adrenochrome reoxidizes the NADPH-cytochrome c reductase, and the formed quinone reacts with oxygen and regenerates the adrenochrome. Adrenaline neither changed, the NADH oxidase activity nor the menadione-stimulated NADPH oxidase activity. Presumably in these processes, two electrons are simultaneously transferred to the oxygen. Catechol and catecholamines doubled the rate of autoxidation of NADH in the presence of catalytic amounts of NADH-cytochrome b5 reductase and cytochrome b5 This result suggests superoxide ion formation in the autoxidation of the cytochrome. Catechol and p-hydroquinone catalytically promote the oxidation of oxyhemoglobin and oxymyoglobin to the ferri-form. Kinetic data for oxyhemoglobin oxidation indicates a first-order dependence upon the hemoprotein concentration and half-order dependence upon diphenol; however at high catalyst concentration, saturation is observed with similar Vmax values for both diphenols despite the difference in reactivity. It is proposed that initially formed quinone oxidizes the hemoprotein with oxygen release; in turn the semiquinone oxidizes a second molecule of hemoprotein and regenerates the quinone, with the bound oxygen acquiring two electrons. Except for the more reactive oxymyoglobin, the reduced form of the catalyst must be present to oppose semiquinone disappearance by dismutation, Since the expected release of 02 for water formation is observed, the system may be considered a model for terminal oxidase. It is tentatively inferred that oxyhemoglobin has the structure HbFe2+...02 and that the rate of the catalyzed oxidation is limited by the rate of generation of the true reacting form, the superoxide ferri structure, HbFe3+...0-2.
 
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Publishing Date
2013-02-07
 
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