参与Ⅰ相反应的重点酶主如果细胞色素P450酶系。
细胞色素P450酶系又称为混合功能氧化酶或单加氧酶,它是一组结构和功能有关的超家族基因编码的同工酶。该酶系存在于细胞的内质网中,在肝脏中含量最为丰富,不过在其他组织如肺、肾、胃肠道等也有分布。
细胞色素P450酶系的催化用途具备多样性和底物特异性。它可以催化多类型型的化学反应,包含氧化、还原、水解等反应。在氧化反应中,它可以使很多外源性化学物质发生羟化、环氧化、脱烷基化等反应。比如,对于一些芳香烃类化合物,细胞色素P450可以将它氧化为环氧化物,这一过程是不少化学物质代谢活化的要紧步骤。
其催化反应的机制较为复杂。通常来讲,底物第一与氧化态的细胞色素P450结合形成复合物,然后同意来自辅酶Ⅱ(NADPH)|细胞色素P450还原酶传递的电子,使细胞色素P450被还原。接着,还原态的细胞色素P450与分子氧结合,形成含氧的三元复合物。之后,该复合物再同意一个电子,发生一系列反应,最后将氧原子插入到底物分子中,同时生成水。
除去细胞色素P450酶系外,参与Ⅰ相反应的酶还有黄素加单氧酶、醇脱氢酶、醛脱氢酶、环氧化物水化酶等。黄素加单氧酶主要催化含氮、硫、磷等亲核杂原子的外源化学物的氧化,它与细胞色素P450酶系在底物特异性上有所不同。醇脱氢酶和醛脱氢酶分别参与醇类和醛类的氧化代谢,它们在酒精等物质的代谢中起着重点用途。环氧化物水化酶则能将环氧化物加水生成相应的二醇,这对于消除某些化学物质的环氧化毒性具备要紧意义。不过,从整体的重要程度和催化反应的广泛性来看,细胞色素P450酶系是参与Ⅰ相反应的最为重要的酶。
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