Oxidoreduktasen

Oxidoreduktasen, Hauptklasse von Enzymen, die Redoxreaktionen, also Reduktion und Oxidation, katalysieren.

Oxidoreduktasen spielen in verschiedenen biochemischen Prozessen eine wichtige Rolle, so etwa bei Elektronenübertragungen in der Atmungskette. Die bei diesen Redoxreaktionen frei werdende Energie wird in Form von Adenosintriphosphat (ATP) gespeichert.

Wie bei den anderen Hauptklassen der Enzyme gibt es auch bei den Oxidoreduktasen verschiedene Unterklassen. Dazu ein paar wichtige Beispiele:

(1) Die Dehydrogenasen sind bei der Übertragung von Wasserstoff beteiligt, etwa beim Abbau von Alkoholen. So katalysieren Alkoholdehydrogenasen die Dehydrierung von primären und sekundären Alkoholen zu Aldehyden oder Ketonen – hierbei fungiert NAD(P)⁺ (Nicotinamid-Adenin-Dinucleotidphosphat) als Coenzym und wird zu NAD(P)H reduziert:

R8CH28OH + NAD(P)+ ⇋ R8CHO + NAD(P)H + H+.

(2) Die Oxigenasen übertragen aus molekularem Sauerstoff ein Sauerstoffatom (Monooxigenasen) oder beide Sauerstoffatome (Dioxigenasen) auf das Substrat.

(3) Ähnlich wie bei den Oxigenasen ist molekularer Sauerstoff an den Reaktionen beteiligt, die von Oxidasen katalysiert werden. Dabei kann Wasser oder Kohlendioxid oder auch Wasserstoffperoxid entstehen:

(a) 2 Substrat8H₂ + O₂ → Substrat + 2 H₂O.

(b) Substrat + O₂ → oxidiertes Substrat + CO₂.

(c) Substrat8H₂ + O₂ → Substrat + H₂O₂.

(4) Schließlich katalysieren Reduktasen biochemische Reaktionen bei denen das Substrat reduziert wird. So reduzieren Nitratreduktasen Nitrat (NO₃^-) zu Nitrit (NO₂^-), das in einer Folgereaktion von Nitritreduktasen zu Ammoniak (NH₃) umgewandelt wird. Ammoniak kann im pflanzlichen Organismus z. B. zu Aminosäuren assimiliert werden.

Siehe auch Transferasen; Hydrolasen; Lyasen; Isomerasen; Ligasen