参与生物氧化的酶类有多种,催化体内的氧化还原反应。
(一)氧化酶类
这类酶的辅基中含有金属Cu或Fe,能直接利用氧分子作为受氢体,可将底物脱下的2H中的电子传递给氧分子,将氧激活成为氧离子,激活的氧离子可与游离于介质中的2H+结合生成水。所以,在氧化酶催化下,反应生成的产物是水(H2O)而不是双氧水(H2O2)。常见的氧化酶有抗坏血酸氧化酶、细胞色素氧化酶等。氧化酶催化的反应是:
(二)不需氧脱氢酶类
这类酶的辅助因子主要是尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)、尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+)、黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),不能直接以氧作为受氢体,底物在酶催化下脱下的2H需要经过一系列递氢体和递电子体的传递,才能最后与氧结合生成水。由于不能直接利用氧分子作为受氢体,因此,把这类酶称为不需氧脱氢酶类。分为两大类:
1.以NAD+或NADP+为辅酶的不需氧脱氢酶类 NAD+又称辅酶Ⅰ,NADP+又称辅酶Ⅱ,这两种辅酶分子中都含有维生素PP,都能可逆地加氢或脱氢,从而起到传递氢的作用,是递氢体。以NAD+为辅酶的不需氧脱氢酶占多数,主要分布于线粒体中,在糖、脂肪和氨基酸的代谢过程中起重要的作用;以NADP+为辅酶的不需氧脱氢酶多分布于细胞质中。
2.以FMN或FAD为辅基的不需氧脱氢酶类 FMN和FAD中都含维生素B2,也能可逆地加氢和脱氢,起到传递氢的作用,也是递氢体。以FMN为辅基的不需氧脱氢酶有NADH脱氢酶;以FAD为辅基的不需氧脱氢酶有脂肪酰辅酶A脱氢酶、琥珀酸脱氢酶等。
(三)需氧脱氢酶类
需氧脱氢酶属于黄酶一类,主要以FAD或FMN为辅基。这类酶催化代谢物脱氢后,能直接利用氧分子作为受氢体,生成的产物是H2O2而不是H2O。催化的反应如下:
由于需氧脱氢酶与氧化酶一样,催化底物脱下的氢都能直接以氧为受氢体,尽管生成的产物不同,氧化酶催化的反应产物是H2O,而需氧脱氢酶催化的反应产物是H2O2,习惯上仍将许多需氧脱氢酶称为氧化酶。常见的需氧脱氢酶有:L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶、黄嘌呤氧化酶、单胺氧化酶以及醛脱氢酶等。
另外,参与生物氧化的酶类还有加氧酶类如加单氧酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等(见本章第四节)。
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