Oksydoreduktazy

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

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

Grupa iminowa – grupa funkcyjna w chemii organicznej o ogólnym wzorze: −C=N−R, występująca w iminach i ich pochodnych.Aldehydy (skrót od alcohol dehydrogenatus) 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.

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 NADP/NAD/FAD jako substancję utleniającą.

    Hydroperoksydazy - grupa enzymów, obejmuje dwie ich podgrupy, tj. peroksydazy (przeważają w tkankach roślinnych) i katalazy (w tkankach zwierzęcych). Reprezentują one białka zawierające żelazoporfirynę.Hydroliza – reakcja podwójnej wymiany (często odwracalna), która przebiega między wodą i rozpuszczoną w niej substancją. W jej wyniku powstają nowe związki chemiczne. Jest szczególnym przypadkiem liolizy (solwolizy). Często przebiega w obecności katalizatorów (kwasów lub zasad). Hydrolizę wykorzystuje się w przemyśle chemicznym (np. hydroliza wielocukrów na cukry proste lub hydroliza chlorobenzenu do fenolu).

    Klasyfikacja[ | edytuj kod]

    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):

    Azot (N, łac. nitrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 7, niemetal z grupy 15 (azotowców) układu okresowego. Stabilnymi izotopami azotu są N i N. 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), a jego zawartość w litosferze Ziemi wynosi 50 ppm. Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotyny oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka, alkaloidy 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).Utlenianie – reakcja chemiczna, w której atom przechodzi z niższego na wyższy stopień utlenienia (co jest równoważne z oddaniem elektronów).
  • 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 O2- 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
  • Przypisy[ | edytuj kod]

    Bibliografia[ | edytuj kod]

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

    Alkohole – związki organiczne zawierające jedną lub więcej grup hydroksylowych połączonych z atomem węgla w hybrydyzacji sp.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.
    Odwodornienie (dehydrogenacja) – reakcja chemiczna polegająca na odszczepianiu od cząsteczek atomów wodoru. Jest reakcją odwrotną do uwodorniania.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).




    Warto wiedzieć że... beta

    Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 1, niemetal z bloku s układu okresowego. Jego izotop, prot, jest najprostszym możliwym atomem, zbudowanym z jednego protonu i jednego elektronu.
    Numer EC – numer przypisany każdemu enzymowi według zasad klasyfikacji opracowanej w 1984 roku przez Komitet Nazewnictwa (ang. Nomenclature Committee) Międzynarodowej Unii Biochemii i Biologii Molekularnej (ang. International Union of Biochemistry). Numery EC Enzyme Commission (Komisja Enzymatyczna) lub Enzyme Catalogue dzielą wszystkie enzymy na sześć głównych grup ze względu na typ katalizowanej reakcji. Komisja Enzymatyczna przypisała każdemu enzymowi zarekomendowaną nazwę i czteroczęściowy rozróżnialny numer o strukturze XX.XX.XX.XX
    Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.
    Rzędowość - liczba określająca ile atomów węgla o hybrydyzacji sp³ jest przyłączonych do określonego atomu związku organicznego. Rzędowość tradycyjnie oznacza się liczbami rzymskimi.
    Dehydrogenazy to ogólna nazwa enzymów odczepiających atomy wodoru (łac. hydrogenium - wodór) z rozmaitych związków organicznych występujących w organizmach żywych. Przykładem może być kompleks dehydrogenazy kwasów tłuszczowych czy enzymy cyklu Krebsa. Odrywany atom wodoru nie występuje w postaci rodnika tylko jest wiązany z NADP i tak używany do hydrogenacji (uwodorniania) albo utleniany w kaskadzie oksydacyjnej mitochondrium produkując ATP~P~P. Dopuszczalne jest przeniesienie w dwoch etapach jednoelektronowych z utworzeniem rodników. Mechanizm i stereochemie reakcji katalizowanych przez enzymy zależnie od nukleotydów nikotynoamidowych jest przedstawiona na przykładzie konkretnych reakcji:
    Enzymy – wielkocząsteczkowe, w większości białkowe, katalizatory przyspieszające specyficzne reakcje chemiczne poprzez obniżenie ich energii aktywacji.
    Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.

    Reklama