Oxidorreductases Ciri -ciri, Struktur, Fungsi, Contoh

The Oxidorreductases Mereka adalah protein dengan aktiviti enzimatik yang bertanggungjawab untuk memangkinkan tindak balas pengurangan karat, iaitu reaksi yang menyiratkan penghapusan atom hidrogen atau elektron dalam substrat di mana mereka bertindak.

Reaksi yang dipangkin oleh enzim-enzim ini, seperti namanya, adalah tindak balas pengurangan oksida, iaitu reaksi di mana molekul menyumbangkan elektron atau atom hidrogen dan yang lain menerima mereka, mengubah keadaan pengoksidaan masing-masing.

Skim grafik reaksi oksidortase jenis EC 1.2.1.40 (Sumber: Akane700 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)

Contoh enzim oksidortik yang sangat biasa adalah dehidrogenase dan oksidase. Ia boleh disebutkan kepada enzim alkohol dehidrogenase, yang memangkinkan dehidrogenasi etanol untuk menghasilkan asetaldehid dalam NAD+ bergantung atau reaksi terbalik, untuk menghasilkan etanol semasa penapaian alkohol yang dilakukan oleh beberapa yis penting komersial.

Enzim rantai penghantar elektron dalam sel aerobik adalah oksidortas yang bertanggungjawab terhadap pam proton, jadi mereka menghasilkan kecerunan elektrokimia melalui membran mitokondria dalaman yang membolehkan untuk meningkatkan sintesis ATP.

[TOC]

Ciri -ciri umum

Enzim oksidoreduktase adalah enzim yang memangkinkan pengoksidaan sebatian dan pengurangan bersamaan dengan orang lain.

Ini biasanya memerlukan kehadiran pelbagai jenis koenzim untuk operasi mereka. Coenzymes memenuhi fungsi menderma atau menerima.

Koenzim ini boleh menjadi torus NAD+/NADH atau tork FAD/FADH2. Dalam banyak sistem metabolik aerobik, atom elektron dan hidrogen ini akhirnya dipindahkan dari koenzim yang terlibat dengan oksigen.

Mereka adalah enzim dengan "kekurangan" kekhususan substrat yang ketara, yang membolehkan mereka memangkinkan tindak balas silang dalam pelbagai jenis polimer, sama ada protein atau karbohidrat.

Klasifikasi

Ramai kali, tatanama dan klasifikasi enzim ini didasarkan pada kedua -dua substrat utama yang mereka gunakan dan jenis koenzim yang mereka perlukan untuk berfungsi.

Menurut cadangan Jawatankuasa Tatanama Kesatuan Antarabangsa untuk Biokimia dan Biologi Molekul (NC-IBMB), enzim-enzim ini tergolong dalam Kelas E.C. 1 dan termasuk lebih kurang 23 jenis berbeza (e.C.1.1-e.C.1.23), iaitu:

Boleh melayani anda: erythropoietin (EPO): Ciri -ciri, pengeluaran, fungsi

- Dan.C. 1.1: Mana yang bertindak dalam kumpulan penderma Ch-oh.

- Dan.C. 1.2: Mana yang bertindak dalam kumpulan Aldehid atau kumpulan donor Oxo de los.

- Dan.C. 1.3: Mana yang bertindak dalam kumpulan penderma CH-CH.

- Dan.C. 1.4: Mana yang bertindak dalam kumpulan penderma Ch-NH2.

- Dan.C. 1.5: Mana yang bertindak dalam kumpulan penderma CH-NH.

- Dan.C. 1.6: Mana yang bertindak di NADH atau NADPH.

- Dan.C. 1.7: yang bertindak pada sebatian nitrogen lain seperti penderma.

- Dan.C. 1.8: Mana yang bertindak pada kumpulan penderma sulfur.

- Dan.C. 1.9: Mana yang bertindak dalam kumpulan penderma hemo.

- Dan.C. 1.10: yang bertindak dalam penderma seperti diphenoles dan bahan lain yang berkaitan.

- Dan.C. 1.11: Mana yang bertindak di peroksida sebagai penerima.

- Dan.C. 1.12: yang bertindak atas hidrogen sebagai penderma.

- Dan.C. 1.13: yang bertindak pada penderma mudah dengan penggabungan oksigen molekul (oksigen).

- Dan.C. 1.14: Yang bertindak pada penderma "berpasangan", dengan penggabungan atau pengurangan oksigen molekul.

- Dan.C. 1.15: Mana yang bertindak pada superoxides sebagai penerima.

- Dan.C. 1.16: Ion logam yang mengoksidakan.

- Dan.C. 1.17: Mana yang bertindak pada kumpulan CH2.

- Dan.C. 1.18: yang bertindak atas protein yang mengandungi besi dan menganggap sebagai penderma.

- Dan.C. 1.19: yang bertindak atas flavodoxin yang dikurangkan sebagai penderma.

- Dan.C. 1.20: yang bertindak terhadap penderma seperti fosforus dan arsenik.

- Dan.C. 1.21: yang bertindak dalam reaksi x-h + y-h = x-y.

- Dan.C. 1.22: Mana yang bertindak atas halogen penderma.

- Dan.C. 1.23: Yang mengurangkan kumpulan C-O-C sebagai penerima.

- Dan.C. 1.97: Oxidoryductases lain.

Setiap kategori ini juga termasuk subkelompok di mana enzim dipisahkan mengikut keutamaan substrat.

Boleh melayani anda: penggantian utama: ciri dan contoh

Sebagai contoh, dalam kumpulan oksidoreductases yang bertindak pada kumpulan CH-OH penderma mereka terdapat beberapa yang lebih suka NAD+ atau NADP+ sebagai penerima, sementara yang lain menggunakan cytochromes, oksigen, sulfur, dan lain-lain.

Struktur

Oleh kerana kumpulan oksidoreductases sangat pelbagai, mewujudkan ciri struktur yang ditetapkan agak rumit. Strukturnya bukan sahaja berbeza dari enzim ke enzim, tetapi juga antara spesies atau sekumpulan makhluk hidup dan juga sel ke sel dalam tisu yang berbeza.

Model bioinformatik struktur enzim oxyductase (sumber: Jawahar Swaminathan dan kakitangan MSD di Institut Bioinformatik Eropah [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons)

Sebagai contoh, enzim pyruvate dehydrogenase adalah kompleks yang terdiri daripada tiga subunit pemangkin yang dikaitkan secara berurutan dan dikenali sebagai subunit E1 (dehydrogenase piruvate), subunit E2 (Dihydrolipamide asetyltransferase) dan subunit (Dihydrolipamide) dan E3 subunit (DihdreniP).

Setiap subunit ini, sebaliknya, boleh terdiri daripada lebih daripada satu monomer protein jenis yang sama atau jenis yang berbeza, iaitu, mereka boleh menjadi homodimerik (mereka yang mempunyai dua monomer yang sama), heterotrimérica (yang mempunyai tiga monomer berbeza) dan sebagainya.

Walau bagaimanapun, ia biasanya enzim terdiri daripada lembaran bersalut alfa dan β yang diatur dengan cara yang berbeza, dengan interaksi intermolecular khusus untuk pelbagai jenis yang berbeza.

Fungsi

Enzim teroksida memangkinkan tindak balas pengurangan oksida hampir di semua sel semua makhluk hidup di biosfera. Reaksi ini biasanya boleh diterbalikkan, di mana keadaan pengoksidaan satu atau lebih atom dalam molekul yang sama diubah.

Biasanya oksidorestones memerlukan dua substrat, yang bertindak sebagai penderma hidrogen atau elektron (yang mengoksidakan) dan satu lagi yang bertindak sebagai penerima hidrogen atau elektron (yang dikurangkan).

Enzim -enzim ini sangat penting untuk banyak proses biologi dalam pelbagai jenis sel dan organisma.

Mereka bekerja, sebagai contoh, dalam sintesis melanin (pigmen yang terbentuk dalam sel -sel kulit manusia), dalam pembentukan dan kemerosotan lignin (sebatian struktur sel tumbuhan), dalam lipatan protein, dan lain -lain.

Ia boleh melayani anda: Spesies yang diperkenalkan di Kepulauan Galapagos

Mereka digunakan secara industri untuk mengubah tekstur beberapa makanan dan contohnya adalah peroksidase, glukosa oksidase dan lain -lain.

Di samping itu, enzim yang paling menonjol dari kumpulan ini adalah yang mengambil bahagian sebagai pengangkut elektronik dalam rantai penghantar membran mitokondria, kloroplas dan membran plasma dalaman bakteria, di mana mereka adalah protein transmembranal.

Contoh Oxidortas

Terdapat beratus -ratus contoh enzim teroksida dalam alam dan industri. Enzim -enzim ini, seperti yang disebutkan, mempunyai fungsi yang paling penting untuk fungsi selular dan, oleh itu, untuk hidup per se.

Oxidiductases bukan sahaja termasuk enzim peroksidase, lacquery, glukosa oksidase atau alkohol dehidrogen; Mereka juga menggabungkan kompleks penting seperti enzim glyceraldehyde 3-fosfat dehydrogenase atau complemenus dehydrogenase, dll., penting dari sudut pandangan katabolisme glukosa.

Ia juga merangkumi semua enzim kompleks pengangkutan elektronik dalam membran mitokondria dalaman atau dalam membran dalaman bakteria, sama dengan beberapa enzim yang terdapat di kloroplas organisma tumbuhan.

Peroksidase

Peroksidase adalah enzim yang sangat pelbagai dan menggunakan hidrogen peroksida sebagai penerima elektron untuk memangkin pengoksidaan pelbagai substrat, termasuk fenol, amina atau thioles, antara lain. Dalam tindak balasnya, mereka mengurangkan hidrogen peroksida sehingga menghasilkan air.

Mereka sangat penting dari sudut pandangan perindustrian, sebagai peroksidase lobak pedas yang paling penting dan yang paling banyak dikaji.

Secara biologi, peroksidase penting untuk penghapusan sebatian oksigen reagen yang boleh menyebabkan kerosakan yang ketara terhadap sel.

Rujukan

1. Britannica Encyclopaedia. (2019). Diperoleh pada 26 Disember 2019, dari www.Britannica.com
2. Ercili-cura, d., Hupperz, t., & Kelly, a. L. (2015). Pengubahsuaian enzimatik tekstur produk tenusu. Dalam mengubahsuai tekstur makanan (pp. 71-97). Woodhead Publishing.
3. Mathews, c. K., Van holde, k. Dan., & Ahern, k. G. (2000). Biokimia. TAMBAH. Wesley Longman, San Francisco.
4. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Prinsip Biokimia Lehninger. Macmillan.
5. Jawatankuasa Tatanama Kesatuan Antarabangsa Biokimia dan Biologi Molekul (NC-IBMB). (2019). Diperolehi daripada www.Qmul.Ac.UK/SBCS/IUBMB/enzim/indeks.Html
6. Patel, m. S., Nemeria, n. S., Furey, w., & Jordan, f. (2014). Kompleks dehidrogenase piruvat: fungsi dan peraturan struktur struktur. Jurnal Kimia Biologi, 289 (24), 16615-16623.