氧化还原酶(过氧化物酶 过氧化物酶)汇总

一.超氧化物歧化酶(SOD):超氧化物歧化酶，是一种新型酶制剂，是生物体内重要的抗氧化酶，广泛分布于各种生物体内，如动物，植物，微生物等。

SOD具有特殊的生理活性，是生物体内清除自由基的首要物质。

SOD在生物体内的水平高低意味着衰老与死亡的直观指标；现已证实，由氧自由基引发的疾病多达60多种。

它可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害，并及时修复受损细胞。

由于现代生活压力，环境污染，各种辐射和超量运动都会造成氧自由基大量形成；因此，生物抗氧化机制中SOD的地位越来越重要！超氧化物歧化酶(SOD)按其所含金属辅基不同可分为三种，第一种是含铜（Cu）锌（Zn）金属辅基的称（Cu.Zn—SOD），最为常见的一种酶，呈绿色，主要存在于机体细胞浆中；第二种是含锰（Mn）金属辅基的称（Mn—SOD），呈紫色，存在于真核细胞的线粒体和原核细胞内；第三种是含铁（Fe）金属辅基的称（Fe—SOD），呈黄褐色，存在于原核细胞中。

SOD是一种含有金属元素的活性蛋白酶。

超氧化物岐化酶（SOD）能催化如下的反应：O2-+H+→H2O2+O2，O2-称为超氧阴离子自由基，是生物体多种生理反应中自然生成的中间产物。

它是活性氧的一种，具有极强的氧化能力，是生物氧毒害的重要因素之一。

SOD是机体内天然存在的超氧自由基清除因子，它通过上述反应可以把有害的超氧自由基转化为过氧化氢。

尽管过氧化氢仍是对机体有害的活性氧，但体内的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶（POD）会立即将其分解为完全无害的水。

这样，三种酶便组成了一个完整的防氧化链条。

目前，人们认为自由基（也称游离基）与绝大部分疾病以及人体的衰老有关。

所谓的自由基就是当机体进行代谢时，能夺去氧的一个电子，这样这个氧原子就变成自由基。

自由基很不稳定，它要在身体组织细胞的分子中再夺取电子来使自己配对，当细胞分子推陈出新一个电子后，它也变成自由基，又要去抢夺细胞膜或细胞核分子中的电子，这样又称会产生新的自由基。

酶的分类
根据国际酶学委员会（International Enzyme Commission，IEC）的规定，按照酶促反应的性质，分为六大类：1．氧化还原酶（oxidoreductases）催化底物进行氧化还原反应。

如乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等。

2．转移酶（transferases）催化底物之间某些基团的转移或交换。

如甲基转移酶、氨基转移酶、磷酸化酶等。

3．水解酶（hydrolases）催化底物发生水解反应。

如淀粉酶、蛋白酶、核酸酶、脂肪酶等。

4．裂解酶（lyases）催化底物裂解或移去基团（形成双键的反应或其逆反应）。

如碳酸酐酶、醛缩酶、柠檬酸合成酶等。

5．异构酶(isomerases) 催化各种同分异构体之间相互转化。

如磷酸丙糖异构酶、消旋酶等。

6．合成酶(ligases) 催化两分子底物合成一分子化合物，同时偶联有ATP的分解释能。

如谷氨酰胺合成酶、氨基酸-RNA连接酶等。

超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化物酶概述说明1. 引言1.1 概述：在细胞内，氧化还原反应是生物体正常代谢过程中不可或缺的部分。

然而，在这些氧化还原反应中产生的活性氧种（ROS）却可能对细胞结构和功能造成损害。

为了保护细胞免受活性氧物质的侵害，细胞内存在着一系列抗氧化酶系统。

其中包括超氧化物歧化酶（SOD），抗坏血酸过氧化物酶（APX）和过氧化物酶（POD）。

这些抗氧化酶通过催化活性氧的转化和清除，起到维持细胞内稳态、减少氧自由基对生物体的伤害的重要作用。

1.2 文章结构：本文将分为五个部分来探讨超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化物酶的定义、功能、结构、机制以及其在生理作用和临床意义方面的研究。

在第二部分，我们将详细介绍超氧化物歧化酶。

首先，我们将解释其定义和功能，包括其在生物体内的重要作用。

然后，我们将探讨其结构和催化机制，揭示超氧化物歧化酶如何通过催化超氧阴离子（O2.-）的转化来清除活性氧物质。

第三部分将聚焦于抗坏血酸过氧化物酶。

我们将解释该酶的定义和功能，并探究它在细胞中是如何通过消除过氧化氢（H2O2）来保护细胞免受氧自由基的损伤。

第四部分将涵盖过氧化物酶。

我们将描述该酶的定义、功能和结构，并讨论其通过催化有机底物或无机底物的转变来减少细胞内活性氧物质积累的机制。

最后，在第五部分结论中，我们将总结本文提到的要点，并展望未来对这些抗氧化酶系统研究的方向。

1.3 目的：本文旨在增进读者对超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化物酶这些重要抗氧化酶系统的认识。

通过了解它们的定义、功能、结构和机制，以及在生理作用和临床意义方面的研究进展，我们可以更好地理解细胞对抗活性氧物质的保护机制，并为未来的研究提供一定的指导和启示。

2. 超氧化物歧化酶:2.1 定义和功能:超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，简称SOD）是一种重要的抗氧化酶，它参与细胞内超氧阴离子（O2-）的清除，以保护细胞免受过氧化损伤。

酶的分类酶是一类在生物体内起到催化作用的特殊蛋白质分子。

根据其催化反应的特性和催化底物的类型，酶可以被分为多个不同的分类。

一、氧化还原酶氧化还原酶是一类催化氧化还原反应的酶，它们能够在生物体内催化氧化还原反应，将电子从底物转移到另一个分子上。

常见的氧化还原酶包括过氧化物酶、过氧化氢酶和还原酶等。

例如，过氧化物酶能够将过氧化氢分解为水和氧气。

二、水解酶水解酶是一类催化水解反应的酶，它们能够将大分子底物水解为小分子产物。

水解酶在生物体内起到分解和利用各种生物大分子的作用。

常见的水解酶包括葡萄糖苷酶、脂肪酶和蛋白酶等。

例如，葡萄糖苷酶能够将葡萄糖苷水解为葡萄糖和苷。

三、合成酶合成酶是一类催化合成反应的酶，它们能够在生物体内催化小分子底物合成为大分子产物。

合成酶在生物体内起到合成各种生物大分子的作用。

常见的合成酶包括聚合酶、DNA合成酶和蛋白合成酶等。

例如，聚合酶能够将核苷酸单元聚合成DNA链。

四、异构酶异构酶是一类催化异构反应的酶，它们能够在生物体内将底物分子的结构重新排列，形成同分异构体。

异构酶在生物体内起到调节代谢途径和提供多样性的作用。

常见的异构酶包括异构酶和环化酶等。

例如，异构酶能够将葡萄糖-6-磷酸异构为果糖-6-磷酸。

五、缺陷酶缺陷酶是一类由于基因突变导致催化活性丧失或降低的酶。

缺陷酶的存在会导致代谢途径的紊乱和疾病的发生。

常见的缺陷酶包括乳糖酶、酪氨酸酶和胆固醇酶等。

例如，乳糖酶缺陷会导致乳糖不耐受症。

六、转移酶转移酶是一类催化底物上的官能团转移的酶，它们能够在生物体内催化底物分子上的特定官能团转移到另一个分子上。

转移酶在生物体内起到调节代谢途径和合成生物大分子的作用。

常见的转移酶包括脱氢酶、羧化酶和甲基转移酶等。

例如，脱氢酶能够将底物上的氢原子转移到另一个分子上。

七、裂解酶裂解酶是一类催化裂解反应的酶，它们能够在生物体内催化底物的裂解反应，将底物分解为小分子产物。

裂解酶在生物体内起到分解复杂生物大分子的作用。

过氧化氢酶与过氧化物酶朱忠勇(南京军区福州总医院, 福州350025)过氧化氢酶和过氧化物酶, 是两种广泛存在于动植物体内、含血红素(铁卟啉) 辅基的氧化还原酶。

由于它们作用的底物都有过氧化氢, 所以在一些医学检验杂志或教科书上, 往往将它们混淆, 甚至对其作用机理作不恰当的解释。

1过氧化氢酶过氧化氢酶(Hydrogen Peroxidase) 又称触酶(Catalase) , 其系统名称(Systemat ic name) 是:H2O 2: H2O 2氧化还原酶(H2O 2÷H2O 2 O xido redu2catase) , 国际酶学委员会的编号为EC 11111116, 其催化反应式如下:H2O 2+ H2O 2触酶2H2O + O 2在这个反应中, 底物只有一种——过氧化氢。

实际上是一分子的H2O 2作为氢(电子) 的供体, 被氧化成O 2; 而另一分子H2O 2被还原为H2O。

2过氧化物酶过氧化物酶(Peroxidase) 也有人简称过氧化酶,其系统名称是: 供体: 过氧化氢氧化还原酶(Dono r:H2 O 2O xido reductase) , 编号为EC 11111117。

其催化反应式为:供体+ H2O 2过氧化物酶氧化的供体+ H2O或更简明地表达为RH2+ H2O 2过氧化物酶R + 2H2O(供体) (氧化的供体)在这个反应中, 底物有两个; 一个是H2O 2, 另一个为一种氢(电子) 的供体(Dono r)。

在医学检验中, 多用胺类(如联苯胺, 二氨基联苯胺, 联邻甲苯胺等)作为供体(也可以用酚) , 因为这些物质脱氢后往往会呈现颜色。

由上述两种反应可以清楚地看出, 两种酶的区别是十分明显的。

触酶只有一种底物, 生成的是水和氧气。

而过氧化物酶则要两种底物, 其反应的实质是: 酶催化供体脱氢(氧化) , 同时催化脱下的氢使H2O 2还原为H2O。

在这个反应中, 如果只有H2O 2, 没有供体, 反应不能进行。

植物酶活指标植物酶活性指的是植物体内酶的催化活性程度，也称为酶活力。

植物体内酶活性与植物生长发育、代谢、环境适应能力等密切相关。

因此，研究植物酶活性指标具有重要的科学意义和应用价值。

一、植物酶活指标的类型1、氧化还原酶：包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）等。

2、酯酶：包括脂肪酶（LIP）和酯酶（EST）等。

3、氨基酸、蛋白质和多糖酶：包括谷氨酸脱氢酶（GDH）、丝氨酸脱酸酶（SDH）、多酚氧化酶（PPO）、多酚酶（POD）、木质素过氧化物酶（LPO）和纤维素酶等。

二、植物酶活指标的意义1、判断环境胁迫：有研究表明，氧气自由基及其产生的活性氧分子是植物生长发育、代谢过程中的一个重要因素。

而氧化还原酶在植物体内具有极高的活性，能够迅速清除氧气自由基及其产生的活性氧分子。

因此，通过测定植物体内氧化还原酶活性，可以判断环境胁迫程度及其对植物的影响。

2、评估生长发育状态：氨基酸、蛋白质和多糖酶等酶在植物体内能够催化孢子、芽、花、果实等生长发育过程中的代谢反应。

因此，可以通过测定这些酶活性的变化，来评估植物的生长发育状态。

3、诊断植物病害：植物病害的发生与否及其严重程度，常常会影响植物体内某些酶的活性，如过氧化物酶和谷氨酸脱氢酶等。

因此，通过测定植物体内的酶活性，可以较为准确地诊断植物病害。

三、植物酶活指标的测定方法1、样品的预处理：将植物材料（如叶片、根、果实等）取出后，立即将其冷冻或干燥，以避免其酶活性受到破坏。

2、酶活测定方法：根据不同酶的特点和催化反应特性，选择相应的酶活测定方法。

如氧化还原酶可以采用光谱方法或电化学法进行测定，酯酶可以采用碳酸酯法、碱式溶液法或带有色团的底物法进行测定，而氨基酸、蛋白质和多糖酶可以采用比色法、光度法或重量法进行测定。

四、植物酶活指标的应用1、农业生产领域：在农业生产中，常常需要对作物的生长发育状态和抗逆能力进行评估，而植物酶活指标的变化能够反映出相应的信息，因此可以用于指导作物的种植和环境调控。

植物内过氧化物酶系统的功能与调控植物细胞中存在着一种重要的短暂性氧化剂，即过氧化氢。

过氧化氢在正常生理活动中是必需的，但过多的过氧化氢会导致氧化损伤以及细胞死亡。

为了维持细胞内的氧化还原平衡，植物发展了过氧化物酶系统。

植物内过氧化物酶系统由多种不同的酶组成，主要包括过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）等。

这些酶能够清除氧化损伤产生的有害氧化物，细胞内氧化还原平衡得以维持。

过氧化物酶（POD）是一种重要的氧化还原酶类，具有氧化多酚类物质的能力。

在植物身上，POD广泛存在于细胞质、叶绿体、线粒体、内质网等部位，参与植物的生理生化反应过程。

POD酶对称除去过氧化氢以及一些亚硝酸盐、有机酸和酚类氧化物质，同时在植物逆境胁迫、植物病理和植物抵抗等方面也具有重要作用。

研究发现，POD酶的活性水平会因抗氧化酶的生物合成、胁迫刺激和激素等生理活动而产生变化。

过氧化氢酶（CAT）是一种负责清除过氧化氢的酶，广泛存在于植物细胞的各个部位。

过氧化氢酶能够将过氧化氢（H2O2）催化分解成水和氧气，以清除氧化剂对细胞的氧化损伤。

同时，CAT酶的生理意义与植物逆境胁迫、植物抵抗病毒等方面也密切相关。

研究表明，CAT酶的活性水平受到高温、干旱、盐碱等逆境因子的影响。

超氧化物歧化酶（SOD）是一类清除超氧自由基的酶，具有抗氧化作用，主要包括Cu/ZnSOD、FeSOD和MnSOD等多种亚型。

在植物中，Cu/ZnSOD分布在细胞质和叶绿体中，FeSOD分布在叶绿体和线粒体中，而MnSOD则只存在于线粒体内。

不同亚型的SOD酶也对应植物的不同生物学功能，如Cu/ZnSOD主要参与超氧自由基的清除，而MnSOD则与线粒体功能有关。

植物内过氧化物酶系统的调控机制十分复杂。

在生命活动过程中，植物会根据外部环境的变化调整其过氧化物酶的活性水平。

在植物的应答过程中，一些逆境胁迫因子（如高盐、干旱、低温、病毒感染等）会促使过氧化物酶的合成和活性水平升高，以应对氧化损伤对植物的威胁。

1. 丙二醛（MDA）是衡量氧化胁迫程度的常用指标之一，能反映植物膜脂过氧化的程度。

生物体内，自由基作用于脂质发生过氧化反应，氧化终产物为丙二醛，会引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合，且具有细胞毒性。

脂质氧化终产物丙二醛（MDA）在体外影响线粒体呼吸链复合物及线粒体内关键酶活性。

MDA 是膜脂过氧化最重要的产物之一，它的产生还能加剧膜的损伤。

因此在植物衰老生理和抗性生理研究中MDA含量是一个常用指标，可通过MDA了解膜脂过氧化的程度，以间接测定膜系统受损程度以及植物的抗逆性。

2. 还原糖是指具有还原性的糖类。

在糖类中，分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离醛基的二糖都具有还原性。

还原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等。

可溶性糖是植物体内一种重要的渗透调节物质，水分胁迫、盐胁迫、冷胁迫等不良环境都会使植物体内的可溶性糖含量发生显著变化。

3. 叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，是一类含脂的色素家族，位于类囊体膜。

叶绿素吸收大部分的红光和紫光但反射绿光，所以叶绿素呈现绿色，它在光合作用的光吸收中起核心作用。

叶绿素含量的高低直接影响着植物叶片的光合能力，叶片失绿是植物受到重金属毒害后出现的普遍现象。

Hg会对植物进行光合作用的场所-叶绿体造成破坏。

4. 谷胱甘肽(GSH)是一种含γ-酰胺键和巯基的三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成。

谷胱甘肽能帮助保持正常的免疫系统的功能，并具有抗氧化作用和整合解毒作用，半胱氨酸上的巯基为其活性基团（故常简写为G-SH），易与某些药物（如扑热息痛）、毒素（如自由基、碘乙酸、芥子气，铅、汞、砷等重金属）等结合，而具有整合解毒作用。

5. 过氧化物酶是由微生物或植物所产生的一类氧化还原酶，它们能催化很多反应。

过氧化物酶是以过氧化氢为电子受体催化底物氧化的酶。

主要存在于细胞的过氧化物酶体中，以铁卟啉为辅基，可催化过氧化氢氧化酚类和胺类化合物，具有消除过氧化氢和酚类、胺类毒性的双重作用。