生物氧化的酶类

维基教科书,自由的教学读本

生物氧化酶类

   按照各种氧化还原酶类催化反应的特点,氧化还原酶类包括需氧脱氢酶、不需氧脱氢酶和氧化酶等。

1.1需氧脱氢酶

  此酶催化底物脱氢,并将脱掉的氢呈递给分子氧,生成过氧化氢(H2O2)。
  此酶大多以黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅基,称为黄素酶类。通常需要某些金属离子,如Mo2+和Fe2+等作为辅因子。
  属于需氧脱氢酶的有黄嘌呤氧化酶、L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶及醛氧化酶等。
  此酶不被氰化物(CN-)和一氧化碳抑制。属于此酶类的有黄嘌呤氧化酶、L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶及醛氧化酶等。无氧条件下,某些色素,如甲烯蓝(MB),可代替氧接受氢而被还原。

1.2不需氧脱氢酶

    此酶与需氧脱氢酶不同在于,脱下的氢并不直接与氧反应,而是通过呼吸链传递,最终结合成水。此酶类的辅酶包括NAD+、NADP+和FAD等。在脂肪酸的β氧化分解过程中主要由不需氧脱氢酶参与催化。在葡萄糖分解代谢的过程中有多种不需氧脱氢酶参与反应。

1.3氧化酶

    主要的氧化酶是出于呼吸链末端的细胞色素氧化酶或细胞色素c氧化酶,又称为细胞色素aa3,可催化细胞色素c的氧化,将电子直接传递给氧,使氧激活并接受H+生成水。此酶会被氰化物(CN-)和一氧化碳抑制,需要Fe2+和Cu2+等金属离子。
    需要注意的是,前面提及的黄嘌呤氧化酶、L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶及醛氧化酶,它们催化生成的氧化产物是过氧化氢,而不是水。因此虽冠以“氧化酶”称号,但并不是真正意义上的氧化酶。

1.4其他氧化酶

    这里主要指的是,存在于细胞内的一些其他的氧化酶,大多数位于过氧化物酶体中,在动物机体解毒和防御中发挥重要的作用。

1.4.1过氧化氢酶和过氧化物酶

    这两类酶主要存在于过氧化物酶体中,功能是清除过氧化氢,消除其对细胞的毒性。辅基为铁卟啉。在血液和乳中这两类酶都有较高的活性。

1.4.2加氧酶

    包括加单氧酶和加双氧酶。加单氧酶又称为羟化酶,存在于内质网膜。可催化脂溶性物质和类固醇物质的氧化,使之转化为极性物质而通过体液代谢排出体外。反应需要有NADPH+H+和细胞色素P450参加。
    加双氧酶催化底物分子双键与氧的加成反应。如β-胡萝卜素转变为维生素A的反应。

1.5超氧化物歧化酶(SOD)

  是一类存在广泛且包含金属酶类。超氧化物歧化酶催化超氧离子(O2-)的反应是一种歧化反应。
  SOD能促进超氧化物的歧化反应,通过生成过氧化物和氧分子而清除自由基,阻止自由基的连锁反应,对机体起到保护作用。
       (SOD催化)O2-+O2-+2H+→O2+H2O2