一、酵素的命名 二、酵素的分類(lèi) 三、氧化還原酶在這裡，我們將從酵素的命名、分類(lèi)兩方面來(lái)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。
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(lái)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(chēng)，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。
酵素依其催化的反應(yīng)類(lèi)型，可以分成六大類(lèi)：
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)。
類(lèi)別
一般反應(yīng)形式
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)。
2. Transferases
催化從受質(zhì)移走(或加入)化學(xué)群(chemical group)的反應(yīng)。
kinase
催化從受質(zhì)移走(或加入)磷酸根(-H2PO3)的反應(yīng)
transaminase (=aminotransferase)
催化從受質(zhì)移走(或加入)胺基(-NH2)的反應(yīng)
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)。
proteinase
水解蛋白質(zhì)
ribonuclease
水解RNA
deoxyribonuclease
水解DNA
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)。
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)。
6. Ligases或Synthetase
催化以ATP或其他核苷酸作為能量來(lái)源，在兩個(gè)受質(zhì)間形成化學(xué)鍵的反應(yīng)。
DNA ligase
催化以ATP為能量來(lái)源，將兩段DNA接合在一起的反應(yīng)。
以O(shè)xidoreductases (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(chēng)有: oxidase (氧化酶)、oxygenase (加氧酶)、peroxidase (過(guò)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(guò)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(lèi)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(lèi)，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。
