Oxidoreduktase

In der Biochemie bezeichnet man als Oxidoreduktase ein Enzym , das die Übertragung von Elektronen von einem Molekül, dem Reduktionsmittel (auch Elektronendonator genannt ), auf ein anderes, das Oxidationsmittel (auch Elektronenakzeptor genannt), katalysiert . Diese Enzymgruppe verwendet üblicherweise NADP+ oder NAD+ als Cofaktoren . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Transmembran-Oxidoreduktasen bilden Elektronentransportketten in Bakterien, Chloroplasten und Mitochondrien , darunter die Atmungskomplexe I , II und III . Andere Oxidoreduktasen können als periphere Membranproteine ​​an biologische Membranen binden oder über eine einzelne Transmembranhelix in den Membranen verankert sein . ^{[ 3 ]}

Ein Enzym, das diese Reaktion katalysiert, wäre beispielsweise eine Oxidoreduktase:

A ^– + B → A + B ^–

In diesem Beispiel ist A das Reduktionsmittel (Elektronendonator) und B das Oxidationsmittel (Elektronenakzeptor).

Bei biochemischen Reaktionen sind die Redoxreaktionen manchmal schwieriger zu beobachten, wie beispielsweise bei dieser Reaktion aus der Glykolyse :

P _i + Glycerinaldehyd-3-phosphat + NAD ⁺ → NADH + H ⁺ + 1,3-Bisphosphoglycerat

Bei dieser Reaktion ist NAD ⁺ das Oxidationsmittel (Elektronenakzeptor) und Glycerinaldehyd-3-phosphat das Reduktionsmittel (Elektronendonator).

Die Eigennamen von Oxidoreduktasen lauten „ Donor:Akzeptor -Oxidoreduktase“; andere Bezeichnungen sind jedoch viel gebräuchlicher.

• Die gebräuchliche Bezeichnung ist, wenn möglich, „ Donor -Dehydrogenase “, wie zum Beispiel Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase für die zweite Reaktion oben.
• Manchmal werden auch gebräuchliche Namen wie „Akzeptorreduktase“ gebildet , zum Beispiel NAD ⁺ Reduktase.
• _Die „ Donoroxidase “ ist ein Sonderfall, bei dem O₂ der Akzeptor ist.

Oxidoreduktasen werden in der EC- Nummernklassifizierung der Enzyme als EC 1 klassifiziert . Oxidoreduktasen können weiter in 21 Unterklassen unterteilt werden:

• EC 1.1 umfasst Oxidoreduktasen, die auf die CH-OH-Gruppe von Donoren wirken ( Alkohol-Oxidoreduktasen wie z. B. Methanoldehydrogenase ).
• EC 1.2 umfasst Oxidoreduktasen, die auf die Aldehyd- oder Oxogruppe von Donoren wirken.
• EC 1.3 umfasst Oxidoreduktasen, die auf die CH-CH-Gruppe von Donoren wirken ( CH-CH-Oxidoreduktasen ).
• EC 1.4 umfasst Oxidoreduktasen, die auf die CH-NH _2- Gruppe von Donoren wirken ( Aminosäure-Oxidoreduktasen , Monoaminoxidase ).
• EC 1.5 umfasst Oxidoreduktasen, die auf die CH-NH-Gruppe von Donoren wirken.
• EC 1.6 umfasst Oxidoreduktasen, die auf NADH oder NADPH wirken.
• EC 1.7 umfasst Oxidoreduktasen, die auf andere Stickstoffverbindungen als Donoren wirken.
• EC 1.8 umfasst Oxidoreduktasen, die auf eine Schwefelgruppe von Donoren wirken.
• EC 1.9 umfasst Oxidoreduktasen, die auf eine Hämgruppe von Donoren wirken.
• EC 1.10 umfasst Oxidoreduktasen, die auf Diphenole und verwandte Substanzen als Donatoren wirken.
• EC 1.11 umfasst Oxidoreduktasen, die auf Peroxid als Akzeptor wirken ( Peroxidasen ).
• EC 1.12 umfasst Oxidoreduktasen, die auf Wasserstoff als Donatoren wirken.
• EC 1.13 umfasst Oxidoreduktasen, die auf einzelne Donatoren unter Einbau von molekularem Sauerstoff wirken ( Oxygenasen ).
• EC 1.14 umfasst Oxidoreduktasen, die auf gepaarte Donoren unter Einbau von molekularem Sauerstoff wirken.
• EC 1.15 umfasst Oxidoreduktasen, die als Akzeptoren auf Superoxidradikale wirken.
• EC 1.16 umfasst Oxidoreduktasen, die Metallionen oxidieren.
• EC 1.17 umfasst Oxidoreduktasen, die auf CH- oder CH₂ _- Gruppen wirken.
• EC 1.18 umfasst Oxidoreduktasen, die auf Eisen-Schwefel-Proteine ​​als Donoren wirken.
• EC 1.19 umfasst Oxidoreduktasen, die auf reduziertes Flavodoxin als Donor wirken.
• EC 1.20 umfasst Oxidoreduktasen, die auf Phosphor oder Arsen in Donoren wirken.
• EC 1.21 umfasst Oxidoreduktasen, die auf XH und YH einwirken, um eine XY-Bindung zu bilden.

• Hydroxylase
• Liste der Enzyme

• Medien zum Thema Oxidoreduktasen auf Wikimedia Commons
• EC 1 Einführung des Fachbereichs Chemie der Queen Mary University of London