《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》 (一)氧化反應(yīng)

1.微粒體氧化酶系

微粒體氧化酶系在生物轉(zhuǎn)化的氧化反應(yīng)中占有重要的地位。它是需細(xì)胞色素P450的氧化酶系，能直接激活分子氧，使一個(gè)氧原子加到作用物分子上，故稱加單氧酶系(monooxygenase)。由于在反應(yīng)中一個(gè)氧原子摻入到底物中，而一個(gè)氧原子使NADPH氧化而生成水，即一種氧分子發(fā)揮了兩種功能，故又稱混合功能氧化酶(mixedfunction oxidase)。亦可稱為羥化酶。加單氧酶系的特異性較差，可催化多種有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行不同類型的氧化反應(yīng)。

(1)加單氧酶系的組成

加單氧酶系由NADPH，NADPH細(xì)胞色素P450還原酶及細(xì)胞色素P450組成。NADPH-細(xì)胞色素P450還原酶以FAD和FMN為輔基。二者比例為1：1。細(xì)胞色素P450是以鐵卟啉原IX為輔基的b族細(xì)胞色素，含有與氧和作用物結(jié)合的部位。

(2)加單氧酶系反應(yīng)過程

加單氧酶系催化總反應(yīng)式如下：

NADPH＋H＋＋O2＋RH→NADP＋＋H2O＋ROH

反應(yīng)中作用物氧化生成羥化物。細(xì)胞色素P450含單個(gè)血紅素輔基，只能接受一個(gè)電子，而NADPH是2個(gè)電子供體，NADPH－P450還原酶則既是2個(gè)電子受體又是1個(gè)電子的供體。正好溝通此電子傳遞鏈。作用物經(jīng)加單氧酶系氧化的步驟見圖11－2。

圖11－1　氧化與還原型FAD與FMN

圖11－2　加單氧酶系的反應(yīng)過程

(3)加單氧酶系的生理意義及作用特點(diǎn)

加單氧酶系的生理意義是參與藥物和毒物的轉(zhuǎn)化。經(jīng)羥化作用后可加強(qiáng)藥物或毒物的水溶性有利于排泄。如甲苯為常用化工原料，在肝臟經(jīng)加氧羥化生成對－甲酸，極性增強(qiáng)，易于排出體外。另外，維生素D3羥化為具有生物活性的25－(OH)D3。

加單氧酶系酶可誘導(dǎo)生成，如苯巴比妥類藥物可誘導(dǎo)加單氧酶的合成，長期服用此類藥物的病人，對異戊巴比妥，氨基比林等多種藥物的轉(zhuǎn)化及耐受能力亦同時(shí)增強(qiáng)。

2.線粒體單胺氧化酶系

胺氧化酶屬于黃素酶類，存在于線粒體中，可催化組胺、酪胺、尸胺、腐胺等腸道腐敗產(chǎn)物氧化脫胺，生成相應(yīng)的醛類。例如：

3.脫氫酶系

胞液中含有以NAD＋為輔酶的醇脫氫酶與醛脫氫酶，分別催化醇或醛脫氫，氧化生成相應(yīng)的醛或酸類。如：