加單氧酶主要分布在肝、腎組織微粒體中,少數(shù)加單氧酶也存在于線粒體中,加單氧酶主要參與類固醇激素(性激素、腎上腺皮質(zhì)激素)、膽汁酸鹽、膽色素、活性維生素D的生成和某些藥物、毒物的生物轉(zhuǎn)化過程。加單氧酶可受底物誘導,而且細胞色素P450基質(zhì)特異性低,一種基質(zhì)提高了加單氧酶的活性便可同時加快幾種物質(zhì)的代謝速度,這與體內(nèi)的藥物代謝關系十分密切,例如以苯巴比妥作誘導物,可以提高機體代謝膽紅素、睪酮、氫化可地松、香豆素、洋地黃毒苷的速度,臨床用藥時應予考慮。
(2)加雙氧酶 此酶催化O2分子中的兩個原子分別加到底物分子中構成雙鍵的兩個碳原子上,如色氨酸吡咯酶(色氨酸加雙氧酶)、胡蘿卜素加雙氧酶分別催化下述反應:
5.過氧化氫酶和過氧化物酶
前已敘及需氧脫氫酶和超氧化物歧化酶催化的反應中有H2O2生成。過氧化氫具有一定的生理作用,粒細胞和吞噬細胞中的H2O2可殺死吞噬的細菌,甲狀腺上皮細胞和粒細胞中的H2O2可使I氧化生成I2,進而使蛋白質(zhì)碘化,這與甲狀腺素的生成和消滅細菌有關。但是H2O2也可使巰基酶和蛋白質(zhì)氧化失活,還能氧化生物膜磷脂分子中的多不飽和脂肪酸,損傷生物膜結(jié)構、影響生物膜的功能,此外H2O2還能破壞核酸和粘多糖。人體某些組織如肝、腎、中性粒細胞及小腸粘膜上皮細胞中的過氧化物酶體內(nèi)含有過氧化氫酶(觸酶)和過氧化物酶,可利用或消除細胞內(nèi)的H2O2和過氧化物,防止其含量過高而起保護作用。醫(yī)學全.在線提供
(1)過氧化氫酶(Catalase)此酶催化兩個H2O2分子的氧化還原反應,生成H2O并釋放出O2。
過氧化氫酶的催化效率極高,每個酶分子在0℃每分鐘可催化264萬個過氧化氫分子分解,因此人體一般不會發(fā)生H2O2的蓄積中毒。
(2)過氧化物酶(Peroxidase)此酶催化H2O2或過氧化物直接氧化酚類或胺類物質(zhì)。
R+H2O2——→RO+H2O或RH2+H2O2——→R+2H2O
某些組織的細胞中還有一種含硒(Se)的谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase),可催化下述反應:
H2O2+2G-SH——→2H2O+GSSG
ROOH+2G-SH——→ROH+GSSG+H2O
生成的GSSG又可在谷胱甘肽還原酶催化下由NADPH+H+供氫還原生成G-SH:
臨床工作中判定糞便、消化液中是否有隱血時,就是利用血細胞中的過氧化物酶活性將愈創(chuàng)木酯或聯(lián)苯胺氧化成藍色化合物。
二、生物氧化的基本概念
機體內(nèi)進行的脫氫,加氧等氧化反應總稱為生物氧化,按照生理意義不同可分為兩大類,一類主要是將代謝物或藥物和毒物等通過氧化反應進行生物轉(zhuǎn)化,這類反應不伴有ATP的生成;另一類是糖、脂肪和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)通過氧化反應進行分解,生成H2O和CO2,同時伴有ATP生物能的生成,這類反應進行過程中細胞要攝取O2,釋放CO2故又形象地稱之為細胞呼吸(cellular respiration)。
代謝物在體內(nèi)的氧化可以分為三個階段,首行是糖、脂肪和蛋白質(zhì)經(jīng)過分解代謝生成乙酰輔酶A中的乙酰基;接著乙酰輔酶A進入三羧酸循環(huán)脫氫,生成CO2并使NAD+和FAD還原成NADH+H+、FADH2;第三階段是NADH+H+和FADH2中的氫經(jīng)呼吸鏈將電子傳遞給氧生成水,氧化過程中釋放出來的能量用于ATP合成。從廣義來講,上述三個階段均為生物氧化,狹義地說只有第三個階段才算是生物氧化,這是體內(nèi)能量生成的主要階段,有關的前兩個階段已在代謝各章中講述,本章只討論第三個階段,即代謝物脫下的氫是如何交給氧生成水的?細胞通過什么方式將氧化過程中釋放的能量轉(zhuǎn)變成ATP分子中的高能鍵的?