氧化还原酶(过氧化物酶 过氧化物酶)汇总
几种抗氧化酶的作用
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
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。
氧化还原酶类知识
葡萄糖 OH 氧化酶 HO
HO
O
+H2O2
-D-葡萄糖
-葡萄糖酸内酯
CH2OH OH HO COOH HO OH
葡萄糖酸
6.2.2 来源：霉菌 6.2.3 性质
1、pH值：4.5~7.0; 底物对酶起稳定作用。
2、温度： 低温下具有良好的稳定性； 适温范围较宽(30℃~60℃)。 3、抑制剂：金属离子
多酚氧化酶的分布及存在形态
6.1.2.1 分布
整体水平： 大量的植物（如水果、蔬菜）
亚细胞水平：叶绿体、线粒体
结合态 无活性状态
6.1.2.2
存在形态
可溶态 活性状态
杏子
13
水 果 种 类 桃 甜樱桃 可溶态多酚氧化酶 占总的酶活力（%） 20~30 15~17
苹果
8~15
为什么受伤的组织表面才会褐变？
第6章
氧化还原酶类
(oxido-reductases)
氧化还原酶的作用
• 催化H、O原子或电子从一底物向另一底 物转移的反应。 • 作用：氧化产能、 解毒、形成生理活性物 质。 • 在食品生产实践中，应用仅次于水解酶
分类
• 系统分类中，亚类的 分类是按照作用的底 物的基团来分类：如 1.1作用于CHOH 1.2作用于C＝O 1.3作用于HC＝CH • 生物学研究中常用的 氧化还原酶如 脱氢酶类 氧化酶类 过氧化物酶类 氧合酶类
3、对-苯二胺和醌醇氧化酶
漆酶 (EC 1.10.3.2)
OH HO O OH OH OH HO | | O CO CH CH OH | OH OH 儿茶素 HO CH2 OH
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
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。
过氧化物酶汇总.
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汇报内容
简 介
1 2 3
作用机理 应 用
2
3 1
简
介
peroxidase）
一、过氧化物酶（POD
1.定义： 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。 过氧化氢为电子受体催化底物氧化 主要存在于细胞的过氧化物酶体中 由单一肽链与一个铁卟啉辅基结合构成的血红蛋白 多数植物过氧化物酶与碳水化合物结合成为糖基化蛋白 。糖蛋白有避免蛋白酶降解和稳定蛋白构象的作用。
10
3 3
应
用
过氧化物酶广泛应用于工业生产和物质的分析检测。
食品工业: 半个世纪以前CAT就开始应用于食品工业。利用 CAT能分解过氧化氢产生氧气的性质，可在烘烤食品裁 造过程中将CAT和过氧化氢一起用作疏松剂。但CAT更广 泛的应粥是对牛奶等的消毒。在牛奶保存或奶酪制造前 用过氧化氢对牛奶或液体鸡蛋制品进行消毒，然后用 CAT去除残余的过氧化氢。这一过程可以在低温下进行， 从而避免高温处理造成的蛋白质变性和某些营养物质的 破坏。
3
3 1
简
介
2.分类 大多数过氧化物酶是亚铁血红素蛋白，一般以 FeIII和原卟啉IX（高铁血红素IX）作为辅基，可 分为哺乳动物过氧化物酶、植物过氧化物酶、微生 物过氧化物酶。 ----影响酶促反应速度的因素 * 底物浓度 米氏公式 * 温度 * 酶浓度 * 激活剂、抑制剂 * pH
43 1简源自113 3应
用
环保行业: 用CAT取代化学试剂降解工业废水中含有的过氧化 氢可以避免二次污染，同时也可以降解芳环化合物秘脂 族化合物。其中辣根过氧化氢酶(HRP)由予价格便宣且 失活慢，已在很多含酚废水处理中得到了应用。
酶 的分类
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。
(整理)过氧化氢酶与过氧化物酶
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。
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①正 铁血红 素 过氧化 物 酶 ：含有正铁血红素 Ⅲ （羟高铁血红素）为辅基，存在于高等植物、 动物和微生物中。 ②绿过氧化物酶：绿过氧化物酶的辅基也含有一 个铁原卟啉基团，这类酶存在于动物器官和乳 中（乳过氧化氢酶）。 （ 2 ）黄蛋白过氧化物酶：含有黄素腺嘌呤二核苷酸
作为辅基，这类酶存在于微生物和动物组织中。
第7章 氧化还原酶
主要内容：
一、过氧化物酶
二、多酚氧化酶
一、过氧化物酶（POD peroxidase）
过氧化物酶是由单一肽链与一个铁卟啉辅基结合构 成的血红蛋白。多数植物过氧化物酶与碳水化合物结 合成为糖基化蛋白。糖蛋白有避免蛋白酶降解和稳定 蛋白构象的作用。
过氧化物酶是存在于各种动物、植物和微生物体内 的一类氧化酶。催化由过氧化氢参与的各种还原剂的 氧化反应。
240单位/g组织）。
2 过氧化物酶在食品加工中的应用
（1） 过氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指标：如 苹果气调贮藏中，过氧化物酶出现两个峰值，
一个在呼吸转折（成熟），一个在衰老开始。
（2） 过氧化物酶的活力与果蔬产品，特别是非
酸性蔬菜在保藏期间形成的不良风味有关。
（ 3 ）过氧化氢酶属于最耐热的酶类，在果蔬加
4.2. 过氧化物酶冷冻增活效应
果蔬热烫后，有多少残余活力或再生活力
被允许留在被保藏的产品中，残余酶活力在冰
冻保藏后，质量比酶完全失活时要高。
速冻蔬菜能否永久保藏？
4.3. 非脂肪氧合酶用
在热失活中过氧化物酶分子聚集成寡聚体， 分子量增加一倍，这个过程包括酶分子展开和 展开的酶分子进一步堆积，血红素基暴露，增 加了血红素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力，导 致不良风味的产生，这一过程非脂肪氧合酶作 用（热烫钝化）。
在88℃热处理时甜玉米中过氧化物酶的失活
（用邻-苯二胺作为氢体底物测定酶活力）
②可逆性：经热处理后的酶液在室温或较低温
度下保藏，它的活力部分可以再生。
例如：辣根过氧化物酶在70 ℃加热1小时后，
在30 ℃下再生的酶活力可达到处理前的3040%，而在50 ℃下不能再生，如再降低到 40 ℃时，酶活力又开始提高。
5.4. 加热方式： pH 确定，T 确定，T 变长，导
致酶失活后可能性变大， HTST 易导致酶再生。
5.5. 结合处理：
微波和离子照射能降低在热烫过程中使酶失活 所需的热处理强度。
马铃薯过氧化物酶的微波处理完全失活所需的时间
微波处理 1.5min 2min
沸水处理 3min 2min
1min
工中常被当作热处理是否充分的指标。
（速冻蔬菜）
POD的测定方法：
方法：将已热处理的原料中抽取样品，横切，随
即放入愈创木酚或联苯胺溶液中，然后取出，
在切面上滴0.3%H2O2，数分钟后，用愈创
木酚处理的样品变为褐色，联苯胺变为深蓝 色，说明过氧化氢酶未被破坏，热处理时间 不够，如果均不变色，则表示热处理效果良 好。
3.２.最适温度 差异较大：35-60℃。
不同来源的过氧化物酶在最适作用温度
上存在着很大的差别。例如，马铃薯和
花菜（均浆）中过氧化物酶的最适温
度分别为55℃和35～40℃。
4过氧化物酶的热稳定性
4.1. 热失活概念
①双向性：POD中含有不同的耐热性质 部分，不耐热部分在热处理时很快地 失活，而耐热部分在同样的温度缓慢 地失活。
3过氧化物酶最适pH和最适温度
3.1最适pH 过氧化物酶一般都含有多种同功酶，因此最适pH 范围较宽。 酸性状态，过氧化物酶血红素和蛋白质部分分离， 酶蛋白从天然状态转变到可逆变性状态，活力下降， 且热稳定性低； 在中型和碱性状态，酶处于天然状态，蛋白质结 构含α－螺旋结构，稳定，酸化后α－螺旋结构破坏， 产生β－结构。 如青刀豆： pH5.0-5.4 ，有可溶态，离子结合， 共价结合。
5min
辐射处理
在采用结合处理时，先使用辐射处理，再使用
热处理。辐射时酶分子的聚集和单体的改性而
使酶的热稳定性显著降低，且不会出现活力再
生（辐射诱导水产生自由基二次进攻的结果）。
6 化学试剂对过氧化氢酶的影响
6.1. 使POD失活的作用方式： 与酶结合失活 作用于底物或产物
问题：经热烫的罐装或冷冻蔬菜在保藏期
间产生的不良风味的原因？
5 影响过氧化物酶热失活的因素
5.1. 不同来源的POD具有不同的耐热性。
一般来说，植物的过氧化物酶活力越高，它的耐
热性也越高。
比如马铃薯和花菜匀浆中的过氧化物酶在 95℃加热10min就完全而不可逆地失活。 而 甘 蓝 中 的 过 氧 化 物 酶 在 120℃ 加 热 10min仍然有0.3%活力保存下来。
1过氧化物酶作用方式及分布
1.1过氧化物酶作用方式
过氧化物酶（供体：过氧化氢 氧化还原酶）
催化过氧化氢分解时，同时有氢供体参加。
H2O2+ AH2 POD 2H2O+A
酚类、胺类化合物、某些杂环化合物和一些无机离子等 都可以作为过氧化物酶的供氢体。
1.2过氧化物酶分类
（1） 含铁过氧化物酶
5.2. 低水分含量，POD耐热性增加：
例如：水分含量低于40%时，谷类中过氧化
物酶的热稳定性与水分含量成反比。
对于加工脱水果蔬有重要参考价值。
5.3. 外加因素：降低pH，增加NaCl浓度。 以辣根中过氧化物酶为例，加入羟高铁血红素能 降低酶的热失活速度(pH 7.0、76℃) 而升高温度能提高酶的热失活速度。 在 pH7 时 酶 热 失 活 的 速 度 最 低 ， 在 pH 4.0 和 pH10时酶热失活的速度分别提高到8倍和2倍。 酶 失 活 的 初 速 度 正 比 于 NaCl 的 浓 度 (pH7.0 、 NaCl浓度低于0.6mo1／L)， 糖能提高苹果和梨中过氧化物酶的热稳定性。
1.３分布：
过氧化氢酶在植物细胞中以两种形式存在：。
①以可溶形式存在于细胞浆中
②以结合形式在细胞中与细胞壁或细胞器 相结合
辣根是过氧化氢酶最重要的一个来 源。辣根中20%的过氧化氢酶（POD）
与细胞壁结合，用 2mol/L NaCl( 高离
子强度)才能提取出来。辣根中过氧化物
酶活力为569,000单位/g组织（蘑菇仅