Oksydoreduktazy - Polski Serwis Naukowy

Oksydoreduktazy (EC 1) – klasa enzymów katalizujących reakcje utleniania i redukcji (reakcje redoks).

Oksydoreduktazy przenoszą elektrony i atomy wodoru pomiędzy cząsteczkami reduktora (donora wodoru) i utleniacza (akceptora wodoru), np. DH2 + A ⇌ D + AH2 gdzie D – donor wodoru; A – akceptor wodoru

Do oksydoreduktaz należą m.in.:

oksydazy

hydroperoksydazy

peroksydazy – katalizują utlenianie H2O2 różnych substratów

katalazy – rozkładają nadtlenek wodoru

oksygenazy – katalizują proces wbudowania tlenu w cząsteczkę

hydroksylazy

dehydrogenazy

Oksydoreduktazy wykorzystują np. NADPH/NADH/FADH2 jako substancję redukującą, a NAPD/NAP/FAD jako substancję utleniającą.

Aldehydy – grupa związków organicznych posiadających grupę aldehydową, czyli grupę karbonylową (C=O) połączoną z jednym (-CHO) lub dwoma (CH2O) atomami wodoru. Proste aldehydy, będące pochodnymi alkanów i zawierające w cząsteczce jedną grupę aldehydową to alkanale o wzorze ogólnym CnH2n+1CHO.

Hydroperoksydazy - grupa enzymów, obejmuje dwie ich podgrupy, tj. peroksydazy (przeważają w tkankach roślinnych) i katalazy (w tkankach zwierzęcych). Reprezentują one białka zawierające żelazoporfirynę.

Klasyfikacja

Oksydoreduktazy klasyfikuje się w systematyce EC na klasy najczęściej ze względu na donory wodoru (komponenty ulegające utlenieniu) będące ich substratami; w klasach wyróżnia się często podklasy, zazwyczaj ze względu na akceptory wodoru (komponenty ulegające redukcji):

Hydroliza - reakcja chemiczna polegająca na rozpadzie cząsteczek związku chemicznego na dwa lub więcej mniejszych fragmentów w reakcji z wodą lub parą wodną. W przypadku soli jonowych przez hydrolizę rozumie się zbiór wtórnych reakcji jonów powstałych w wyniku solwolizy tej soli, które niekiedy prowadzą do zmiany pH środowiska.

Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny z grupy niemetali. Zawartość w górnych warstwach Ziemi wynosi 0,0019%. Stabilnymi izotopami azotu są 14N i 15N. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. W cząsteczce tej dwa atomy tego pierwiastka są połączone ze sobą wiązaniem potrójnym. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości). Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotany oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka i wiele innych). Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ).

EC 1.1 – oksydoreduktazy działające na grupy CH–OH (alkohole I- i II-rzędowe oraz hemiacetale) (oksydoreduktazy alkoholowe)

EC 1.2 – oksydoreduktazy działające na grupy karbonylowe

EC 1.3 – oksydoreduktazy działające na grupy CH–CH (CH–CH oksydoreduktazy); w efekcie pojedyncze wiązanie R2CH–CHR2 jest dehydrogenowane do wiązania podwójnego R2C=CR2

EC 1.4 – oksydoreduktazy działające na CH–NH2 (oksydoreduktazy aminokwasowe, oksydazy aminowe); pierwszorzędowa grupa aminowa przekształcana jest do grupy iminowej, która zazwyczaj ulega hydrolizie do grupy karbonylowej >C=O i amoniaku

EC 1.5 – oksydoreduktazy działające na CH–NH (aminy drugorzędowe); powstaje podwójne wiązanie: >CH–NHR → >C=NR

EC 1.6 – oksydoreduktazy działające na NADH lub NADPH

EC 1.7 – oksydoreduktazy działające na pozostałe związki azotowe

EC 1.8 – oksydoreduktazy działające na siarkę

EC 1.9 – oksydoreduktazy działające na związki hemowe

EC 1.10 – oksydoreduktazy działające na difenole i podobne związki (np. askorbiniany)

EC 1.11 – oksydoreduktazy działające na nadtlenki będące akceptorami (peroksydazy)

EC 1.12 – oksydoreduktazy działające na wodór cząsteczkowy H2 (hydrogenazy)

EC 1.13 – oksydoreduktazy działające na pojedyncze cząsteczki donora, akceptorem jest tlen cząsteczkowy O2 (oksygenazy)

EC 1.14 – oksydoreduktazy działające na dwie cząsteczki donora, akceptorem jest tlen cząsteczkowy O2

EC 1.15 – oksydoreduktazy działające na rodniki ponadtlenkowe O−2 jako akceptory wodoru

EC 1.16 – oksydoreduktazy utleniające jony metali

EC 1.17 – oksydoreduktazy działające na grupy CH lub CH2, które utleniają do alkoholi, odpowiednio trzecio– i drugorzędowych; przy odwrotnym kierunku działania uczestniczą w syntezie deoksycukrów

EC 1.18 – oksydoreduktazy działające na białka żelazowo-siarkowe

EC 1.19 – oksydoreduktazy działające na zredukowaną flawodoksynę

EC 1.20 – oksydoreduktazy działające na fosfor i arsen

EC 1.21 – oksydoreduktazy działające na związki typu X–H i Y–H, wytwarzając z nich cząsteczki typu X–Y

EC 1.97 – inne oksydoreduktazy

Bibliografia

Enzyme Nomenclature. EC 1 Introduction. Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC–IUBMB). [dostęp 2010–10–06].

Reakcja chemiczna – każdy proces, w wyniku którego pierwotna substancja zwana substratem przemienia się w inną substancję zwaną produktem. Aby cząsteczka substratu zamieniła się w cząsteczkę produktu konieczne jest rozerwanie przynajmniej jednego z obecnych w niej wiązań chemicznych pomiędzy atomami, bądź też utworzenie się przynajmniej jednego nowego wiązania. Reakcje chemiczne przebiegają z reguły z wydzieleniem lub pochłonięciem energii cieplnej, promienistej (alfa lub beta) lub elektrycznej.

Aminokwasy – organiczne związki chemiczne zawierające zasadową grupę aminową -NH2 oraz kwasową grupę karboksylową -COOH lub – w ujęciu ogólniejszym – dowolną grupę kwasową, np. sulfonową -SO3H. Aminokwasy są tzw. solami wewnętrznymi (amfolitami).