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酵素命名及分類
一、酵素的命名
二、酵素的分類
三、氧化還原酶
在這裡，我們將從酵素的命名、分類兩方面來介紹酵素，並詳述呼吸作用中扮演著重要角色的氧化還原酶。
一、酵素的命名
最初酵素命名，多數(shù)以-in、-ase、或
-zyme
等字尾表示，例如 trypsin、pepsin、amylase、DNase、及
lysozyme
等。後來以該酵素所催化的反應(yīng)加上-ase
的字尾為名，並在前面加上此反應(yīng)的受質(zhì)名稱，以區(qū)分不同的酵素。例如
pyruvate dehydrogenase、pyruvate
decarboxylase、lactate
dehydrogenase、或ribulose-1,
5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco)等，均以
「反應(yīng)物
+ 反應(yīng)-ase」表示。
二、酵素的分類
酵素依其催化的反應(yīng)類型，可以分成六大類：
1.
Oxidoreductases (氧化還原酶)
2.
Transferases (轉(zhuǎn)移酶)
3.
Hydrolases (水解酶)
4.
Isomerases (異構(gòu)酶)
5.
Lyases (裂解酶)
6.
Ligases (接合酶)。
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類別 |
一般反應(yīng)形式 |
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1.
Oxidoreductases |
催化從受質(zhì)移走(或加入)電子(或電子和氫原子)的反應(yīng)。 |
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2. Transferases |
催化從受質(zhì)移走(或加入)化學(xué)群(chemical
group)的反應(yīng)。 |
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kinase |
催化從受質(zhì)移走(或加入)磷酸根(-H2PO3)的反應(yīng) |
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transaminase (=aminotransferase) |
催化從受質(zhì)移走(或加入)胺基(-NH2)的反應(yīng) |
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3. Hydrolases |
催化對(duì)受質(zhì)加入水分子並將化學(xué)鍵打斷的反應(yīng)。 |
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proteinase |
水解蛋白質(zhì) |
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ribonuclease |
水解RNA |
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deoxyribonuclease |
水解DNA |
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4. Lyases |
催化將受質(zhì)內(nèi)的化學(xué)鍵(C-C,
C-O,
或
C-N等鍵)
打斷並同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)雙鍵的反應(yīng)。 |
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5. Isomerases |
催化受質(zhì)進(jìn)行同分異構(gòu)化(isomerization)，改變?cè)釉诜肿由系奈恢茫蛊涑蔀榱硪粋€(gè)同分異構(gòu)物(isomer)的反應(yīng)。 |
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6. Ligases或Synthetase |
催化以ATP或其他核苷酸作為能量來源，在兩個(gè)受質(zhì)間形成化學(xué)鍵的反應(yīng)。 |
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DNA ligase |
催化以ATP為能量來源，將兩段DNA接合在一起的反應(yīng)。 |
三、氧化還原酶
以Oxidoreductases
(氧化還原酶)
為例，它是催化從反應(yīng)受質(zhì)(substrate)上，移走(或加入)電子(或氫原子)的反應(yīng)
(氧化作用：移走電子或氫原子;
還原作用：加入電子或氫原子)。
Oxidoreductases
常用的名稱有:
oxidase (氧化酶)、oxygenase
(加氧酶)、peroxidase
(過氧化酶)、dehydrogenase
(脫氫酶)、reductase
(還原酶)等多種。
1. Oxidase:
以氧為氧化劑，催化對(duì)受質(zhì)進(jìn)行氧化，而將氧還原的反應(yīng)。
如:
Glycolate + O2
-(glycolate oxidase)-> glyoxylate + H2O2
2. Oxygenase:
以氧為氧化劑，催化受質(zhì)與氧原子結(jié)合的反應(yīng)。
如:
Ribulose 1,5 bisphosphate
+ O2
-(Rubisco)-> 2-phosphoglycolate + 3-phosphoglycerate + 2H+
Rubisco:
ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase
3. Peroxidase:
以化學(xué)物質(zhì)為還原劑，催化將過氧化氫(H2O2)
還原成H2O的反應(yīng)，而該化學(xué)物質(zhì)則被氧化。
如:
(1). Ascorbate peroxidase:催化以ascorbic
acid為還原劑，將H2O2還原成H2O的反應(yīng)。
(2). Glutathione peroxidase:催化以glutathione為還原劑，將H2O2還原成H2O的反應(yīng)。
(3). Catalase:
亦為一種peroxidase，為催化H2O2為還原劑，將H2O2還原成H2O的反應(yīng)。
H2O2
+ H2O2 -> O2 + 2 H2O
4. Dehydrogenase:
催化由受質(zhì)移走氫原子的反應(yīng)，所移走的氫原子，會(huì)轉(zhuǎn)給酵素的輔酶(coenzymes,
如NADP+
、NAD+、或FAD等)。因此該酵素要在有輔酶的情況下，才能進(jìn)行催化反應(yīng)。通常這類酵素亦可催化其逆反應(yīng)，即從輔酶(coenzymes,
如NADPH
、NADH、或FADH2等)轉(zhuǎn)移氫原子給受質(zhì)。如:
(1) Malate
+ NAD+
-(malate
dehydrogenase)-> oxaloacetate
+ NADH + H+
(2) Succinate+
FAD -(succinate
dehydrogenase)-> fumarate
+ FADH2
(3) Glucose 6-phosphate+
NADP+
+ H2O
-( glucose 6-phosphate dehydrogenase) -> 6-phosphogluconate + NADPH + 2
H+
(4) Acetaldedyde + NADH +
H+
-(alcohol dehydrogenase)-> alcohol + NAD+
(5) pyruvate +NADH +H+
-(lactate dehydrogenase)-> lactate+ NAD+
5. Reductase:
泛指可催化對(duì)受質(zhì)進(jìn)行還原反應(yīng)的酵素。如上述的peroxidase或dehydrogenase
(催化其逆反應(yīng)時(shí))
均是一種reductase。Reductase還有許多種類，如:
(1)
nitrate reductase:
催化將硝酸(nitrate,
NO3-)還原成亞硝酸(nitrite,
NO2-)的反應(yīng):
2H+ + NO3-
+ 2e- -> NO2- + H2O。
(2)
nitrite reductase:
催化將亞硝酸(nitrite,
NO2-)還原成氨(NH4+)的反應(yīng):
8H+ + NO2-
+ 6e- -> NH4+ + 2H2O。
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