Karakteristik oksidorreduktase, struktur, fungsi, contoh

Itu oksidorreduktase Mereka adalah protein dengan aktivitas enzimatik yang bertugas mengatalisis reaksi reduksi karat, yaitu reaksi yang menyiratkan pengangkatan atom hidrogen atau elektron dalam substrat yang mereka bertindak.

Reaksi yang dikatalisis oleh enzim-enzim ini, seperti namanya, adalah reaksi reduksi oksida, yaitu reaksi di mana molekul menyumbangkan elektron atau atom hidrogen dan yang lain menerimanya, mengubah keadaan oksidasi masing-masing.

Skema grafis reaksi oksidortase tipe EC 1.2.1.40 (Sumber: Akane700 [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Contoh enzim oksidortik yang sangat umum di alam adalah dehidrogenase dan oksidase. It could be mentioned to the enzyme of alcohol dehydrogenase, which catalyzes the dehydrogenation of ethanol to produce acetaldehyde in an NAD+ dependent or the reverse reaction, to produce ethanol during the alcoholic fermentation carried out by some commercially important yeasts.

Enzim rantai konveyor elektron dalam sel aerobik adalah oksidortas yang bertugas pemompaan proton, sehingga mereka menghasilkan gradien elektrokimia melalui membran mitokondria internal yang memungkinkan untuk meningkatkan sintesis ATP.

[TOC]

Karakteristik umum

Enzim oksidoreduktase adalah enzim yang mengkatalisasi oksidasi senyawa dan pengurangan yang bersamaan.

Ini biasanya membutuhkan keberadaan berbagai jenis koenzim untuk operasinya. Koenzim memenuhi fungsi menyumbang atau menerima.

Koenzim ini dapat berupa nad+/nadh torus atau torsi fad/fadh2. Dalam banyak sistem metabolisme aerobik, elektron dan atom hidrogen ini akhirnya ditransfer dari koenzim yang terlibat ke oksigen.

Mereka adalah enzim dengan "kekurangan" spesifisitas substrat yang nyata, memungkinkan mereka untuk mengkatalisasi reaksi silang dalam berbagai jenis polimer, apakah itu protein atau karbohidrat.

Klasifikasi

Sering kali, nomenklatur dan klasifikasi enzim ini didasarkan pada substrat utama yang mereka gunakan dan jenis koenzim yang mereka butuhkan untuk berfungsi.

Menurut rekomendasi Komite Nomenklatur Uni Internasional untuk Biokimia dan Biologi Molekuler (NC-IBMB), enzim ini termasuk dalam Kelas E.C. 1 dan sertakan lebih atau kurang 23 jenis (e.C.1.1-E.C.1.23), yaitu:

Dapat melayani Anda: erythropoietin (EPO): Karakteristik, produksi, fungsi

- DAN.C. 1.1: yang bertindak dalam kelompok donor CH-OH.

- DAN.C. 1.2: yang bertindak dalam kelompok aldehida atau kelompok donor Oxo de los.

- DAN.C. 1.3: yang bertindak dalam kelompok donor CH-CH.

- DAN.C. 1.4: yang bertindak dalam kelompok donor CH-NH2.

- DAN.C. 1.5: yang bertindak dalam kelompok donor CH-NH.

- DAN.C. 1.6: yang bertindak di NADH atau NADPH.

- DAN.C. 1.7: yang bertindak pada senyawa nitrogen lainnya seperti donor.

- DAN.C. 1.8: yang bertindak atas kelompok sulfur donor.

- DAN.C. 1.9: yang bertindak dalam kelompok donor hemo.

- DAN.C. 1.10: yang bertindak dalam donor seperti difenol dan zat terkait lainnya.

- DAN.C. 1.11: yang bertindak atas peroksida sebagai akseptor.

- DAN.C. 1.12: yang bertindak atas hidrogen sebagai donor.

- DAN.C. 1.13: yang bertindak pada donor sederhana dengan penggabungan oksigen molekuler (oksigenase).

- DAN.C. 1.14: yang bertindak pada donor "berpasangan", dengan penggabungan atau pengurangan oksigen molekuler.

- DAN.C. 1.15: yang bertindak atas superoksida sebagai akseptor.

- DAN.C. 1.16: Ion logam yang mengoksidasi.

- DAN.C. 1.17: yang bertindak pada kelompok CH2.

- DAN.C. 1.18: yang bertindak berdasarkan protein yang mengandung zat besi dan dianggap sebagai donor.

- DAN.C. 1.19: yang bertindak atas pengurangan flavodoksin sebagai donor.

- DAN.C. 1.20: yang bertindak atas donor seperti fosfor dan arsenik.

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

- DAN.C. 1.22: yang bertindak atas halogen donor.

- DAN.C. 1.23: yang mengurangi kelompok C-O-C sebagai akseptor.

- DAN.C. 1.97: OxidoryDuctases lainnya.

Masing -masing kategori ini juga termasuk subkelompok di mana enzim dipisahkan sesuai dengan preferensi substrat.

Dapat melayani Anda: suksesi primer: karakteristik dan contoh

Misalnya, dalam kelompok oksidoreduktase yang bertindak pada kelompok CH-OH dari donor mereka ada beberapa yang lebih suka NAD+ atau NADP+ sebagai akseptor, sementara yang lain menggunakan sitokrom, oksigen, sulfur, dll.

Struktur

Karena kelompok oksidoreduktase sangat beragam, membangun karakteristik struktural yang ditentukan cukup rumit. Strukturnya tidak hanya bervariasi dari enzim ke enzim, tetapi juga antara spesies atau kelompok makhluk hidup dan bahkan sel sel ke dalam jaringan yang berbeda.

Model bioinformatika dari struktur enzim oksiduktase (Sumber: Jawahar Swaminathan dan Staf MSD di European Bioinformatics Institute [domain publik] melalui Wikimedia Commons)

Enzim piruvat dehidrogenase, misalnya, adalah kompleks yang terdiri dari tiga subunit katalitik yang terkait berurutan dan dikenal sebagai subunit E1 (dehydrogenase piruvate), subunit E2 (Dihydrolipamide acetyltransferase) dan subunit E3 (Dihydrolipamide derogenase) dan E3 (Dihydrogenide Acetylidease) dan E3 (DIHyDHIDIDEDEDED ACETYLIPAM.

Masing -masing subunit ini, pada gilirannya, dapat terdiri dari lebih dari satu monomer protein dari jenis yang sama atau dari berbagai jenis, yaitu, mereka bisa homodimerik (yang hanya dengan dua monomer yang sama), heterotrimérica (yang memiliki tiga monomer berbeda) dan seterusnya.

Namun, biasanya enzim yang terdiri dari aula alfa dan lembaran berlapis β yang disusun dalam bentuk yang berbeda, dengan interaksi antar molekul spesifik dari berbagai jenis berbagai jenis yang berbeda.

Fungsi

Enzim oksidortasi mengkatalisasi reaksi reduksi oksida secara virtual di semua sel dari semua makhluk hidup di biosfer. Reaksi -reaksi ini umumnya dapat dibalik, di mana keadaan oksidasi satu atau lebih atom dalam molekul yang sama diubah.

Biasanya oksidoreston membutuhkan dua substrat, satu yang bertindak sebagai donor hidrogen atau elektron (yang teroksidasi) dan lainnya yang bertindak sebagai akseptor hidrogen atau elektron (yang dikurangi).

Enzim ini sangat penting untuk banyak proses biologis dalam berbagai jenis sel dan organisme.

Mereka bekerja, misalnya, dalam sintesis melanin (pigmen yang terbentuk dalam sel kulit manusia), dalam pembentukan dan degradasi lignin (senyawa struktural sel tanaman), dalam pelipatan protein, dll.

Itu dapat melayani Anda: spesies yang diperkenalkan di Kepulauan Galapagos

Mereka secara industri digunakan untuk memodifikasi tekstur beberapa makanan dan contohnya adalah peroksidase, glukosa oksidase dan lainnya.

Selain itu, enzim yang paling menonjol dari kelompok ini adalah yang berpartisipasi sebagai transporter elektronik dalam rantai konveyor membran mitokondria, kloroplas dan membran plasma internal bakteri, di mana mereka adalah protein transmembranal transmembranal.

Contoh oksidorta

Ada ratusan contoh enzim yang dioksidasi di alam dan industri. Enzim ini, sebagaimana disebutkan, memiliki fungsi yang paling penting untuk fungsi seluler dan, oleh karena itu, untuk hidup sendiri.

Oksididuktase tidak hanya termasuk enzim peroksidase, pernis, oksidase glukosa atau alkohol dehidrogen; Mereka juga menggabungkan kompleks penting seperti enzim gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase atau comprimenus dehydrogenase, dll., Penting dari sudut pandang katabolisme glukosa.

Ini juga mencakup semua enzim kompleks transpor elektronik dalam membran mitokondria internal atau di membran internal bakteri, mirip dengan beberapa enzim yang ditemukan dalam kloroplas organisme tanaman.

Peroksidase

Peroksidase adalah enzim yang sangat beragam dan menggunakan hidrogen peroksida sebagai akseptor elektron untuk mengkatalisasi oksidasi berbagai substrat, termasuk fenol, amina atau tiol, antara lain. Dalam reaksinya mereka mengurangi hidrogen peroksida sampai menghasilkan air.

Mereka sangat penting dari sudut pandang industri, menjadi peroksidase lobak pedas yang paling penting dan yang paling dipelajari dari semuanya.

Secara biologis, peroksidase penting untuk menghilangkan senyawa oksigen reagen yang dapat menyebabkan kerusakan yang signifikan pada sel.

Referensi

1. Britannica Encyclopaedia. (2019). Diperoleh 26 Desember 2019, dari www.Britannica.com
2. Ercili-Cura, d., Hupperz, t., & Kelly, a. L. (2015). Modifikasi enzimatik tekstur produk susu. Dalam memodifikasi tekstur makanan (pp. 71-97). Penerbitan Woodhead.
3. Mathews, c. K., Van Holde, K. DAN., & Ahern, k. G. (2000). Biokimia. MENAMBAHKAN. Wesley Longman, San Francisco.
4. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Prinsip -prinsip biokimia lehninger. Macmillan.
5. Komite Nomenklatur Uni Internasional Biokimia dan Biologi Molekuler (NC-IBMB). (2019). Diperoleh dari www.Qmul.Ac.UK/SBCS/IUBMB/ENZYME/INDEX.Html
6. Patel, m. S., Nemeria, n. S., Furey, w., & Jordan, f. (2014). Kompleks dehidrogenase piruvat: fungsi dan regulasi struktur-basis. Jurnal Kimia Biologi, 289 (24), 16615-16623.