Функциональное значение соединений серы

Восстанавливаясь в ходе метаболических процессов, сера входит в состав органических соединений – цистеина, цистина, метионина, глутатиона, коэнзима А, витаминов (тиамина, липоевой кислоты, биотина).

Почти все белки содержат серусодержащие аминокислоты, поэтому становится ясной роль серы в белковом обмене организма.

Цистеин дает начало образованию большей части производных серы. Бли­жайшим производным цистеина является цистин.

Метионин относится к числу незаменимых аминокислот. Он найден в активных центрах многих ферментов, S-аденозилметионин участвует в реакциях трансметилирования, а метионил-тРНК – инициатор роста полипептидных цепей. Метиониновые остатки могут придавать молекуле белка гидрофобные свойства, что играет важную роль в стабилизации активной конформации ферментов в солевом окружении

Особенно велика роль серы как компонента коэнзима A (CoA-SH), SH-группа которого участвует в образовании высокоэнергети­ческой тиоэфирной связи с ацильными группами кислот. При взаимодействии СоА с уксусной кислотой синтезируется ацетил-СоА: Н₃С—C~S-CoA, который, будучи донором и пере­носчиком ацетильной группы, играет важнейшую роль в ме­таболизме жирных кислот, аминокислот и углеводов.

Липоевая кислота является коэнзимом в реакциях окис­лительного декарбоксилирования α-кетокислот; SH-группы ли­поевой кислоты могут также принимать участие в окисли­тельно-восстановительных реакциях.

Производное тиами­на – тиаминпирофосфат – действует как коэнзим при декарбоксилировании пирувата в ацетальдегид и окислении α-кетокислот.

Одна из важнейших функций серы – поддержание трехмерной структуры белков и полипептидов благодаря участию SH-групп в образовании дисульфидных S —S -мостиков между полипептид­ными цепями или двумя участками одной цепи.

Другая важнейшая функция серы в растительном организ­ме состоит в поддержании определенного уровня окисли­тельно-восстановительного потенциала клетки за счет обрати­мости реакций цистеин ↔ цистин и SH-глутатион (восстановленная форма серы)↔ S— S-глутатион (окисленная форма серы). Эти редокс-системы могут связывать или освобож­дать атомы водорода в зависимости от преобладающих ме­таболических условий в клетке.

Сера участвует в образовании полиаминов, которые влияют на структуру нуклеиновых кислот и рибосом, регулируют процессы деления клеток.

Недостаточное снабжение растений серой тормозит синтез серосодержащих аминокислот и белков, снижает фотосинтез и скорость роста растений, особенно надземной части. В острых случаях нарушается формирование хлоропластов и возможен их распад.

Симптомы дефицита серы – побледнение и пожелтение листьев – похожи на признаки недостатка азота, но сначала появляются у самых молодых листьев. Это показывает, что отток серы из более старых листьев не может компенсировать недостаточное снабжение растений серой через корни.