Oxidoreduktase
Englisch: oxidoreductase
1. Definition
Unter dem Begriff Oxidoreduktasen fasst man eine Gruppe von Enzymen zusammen, die Redoxreaktionen katalysieren.
2. Einteilung der Oxidoreduktasen
Die Oxidoreduktasen werden in fünf Gruppen eingeteilt.
2.1. Oxidasen
Oxidasen katalysieren Reaktionen, bei denen Wasserstoff von einem Substrat auf Sauerstoff übertragen wird. Dabei entsteht Wasserstoffperoxid.
Beispiele für Oxidasen:
2.2. Oxygenasen
2.2.1. Monooxygenasen
Monooxygenasen arbeiten mit molekularem Sauerstoff und übertragen ein Sauerstoffatom auf ein Substrat. Das andere Sauerstoff Atom wird auf von einem Wasserstoffdonator kommenden Wasserstoff übertragen, so dass Wasser entsteht.
Beispiele für Monooxygenasen:
2.2.2. Dioxygenasen
Dioxygenasen übertragen molekularen Sauerstoff auf ein Substrat.
Beispiel für Dioxygenasen:
2.3. Hydroperoxidasen
2.3.1. Katalase
Die Katalase katalysiert die Reaktion von zwei Molekülen Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff und zwei Molekülen Wasser und ist somit am Abbau von reaktiven Sauerstoffspezies beteiligt. Sie benötigt Hämeisen.
2.3.2. Peroxidase
Durch die Peroxidase wird Wasserstoff auf Wasserstoffperoxid übertragen, so dass zwei Moleküle Wasser entstehen. Die Peroxidase benötigt ebenfalls Hämeisen.
2.4. Dehydrogenasen
2.4.1. Anaerobe Dehydrogenasen
Die anaeroben Dehydrogenasen werden in drei Gruppen untereilt.
2.4.1.1. NAD/NADP-abhängige Dehydrogenasen
Diese Dehydrogenasen übertragen Wasserstoff von einem Substrat auf NAD+ bzw. NADP+, so dass NADH + H+ bzw. NADPH + H+ und das oxidierte Substrat entstehen.
Beispiele für NAD/NADP-abhängige Dehydrogenasen:
2.4.1.2. FAD-abhängige Dehydrogenasen
Die FAD-abhängigen Dehydrogenasen übertragen Wasserstoff von einem Substrat auf FAD. Dabei entsteht reduziertes FAD sowie das oxidierte Substrat.
Beispiele für FAD-abhängige Dehydrogenasen:
2.4.1.3. Cytochrom-abhängige Dehydrogenasen
Diese Dehydrogenasen katalysieren die Aufspaltung von an substratgebundenen Wasserstoff in zwei Wasserstoffionen und zwei Elektronen, wobei die Elektronen auf das Eisen-III-Ion übertragen werden, das sich im Cytochrom befindet. Es entstehen das oxidierte Substrat, zwei Wasserstoffionen sowie zwei Eisen-II-Ionen.
Beispiel für Cytochrom-abhängige Dehydrogenasen:
- Komplex III der Atmungskette
2.4.2. Aerobe Dehydrogenasen
Von den aeroben Dehydrogenasen werden Reaktionen katalysiert, in denen Wasserstoff von einem Substrat auf einen oxidierten Akzeptor übertragen wird, wobei das oxidierte Substrat und der reduzierte Akzeptor entstehen. In einer folgenden Reaktion wird der Wasserstoff vom Akzeptor auf Sauerstoff übertragen. Produkte dieser Reaktion sind Wasser und der oxidierte Akzeptor.
Beispiele für aerobe Dehydrogenasen: