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过氧化物酶

过氧化物酶（Peroxidase，阳性PX）广泛存在于动物、过氧过氧植物、化酶化酶回事真菌和细菌中。阳性它能催化过氧化氢和有机过氧化物对各种有机物和无机物的过氧过氧氧化作用。其分子量范围为35000～100000，化酶化酶回事其中含铁PX是阳性一类结构相似、功能相同的过氧过氧酶，它们都通过一个二质子二电子还原过程催化H2O2对底物的化酶化酶回事氧化。

10.3.2.1 木质素过氧化物酶（LiP）

LiP最早在黄孢原毛平革菌中被发现能催化木质素，阳性并与其他异生物质发生降解，后来证明其普遍存在于白腐真菌中。LiP是微生物在营养物质不足时合成分泌的一种过氧化物酶。该酶含一种血红素的糖蛋白，有多种同工酶存在形式，分子质量一般为38～46kDa。在辅助酶系产生的H2O2氧化作用下，LiP成为缺电子活性中间体，这种中间体催化底物发生失电子的氧化反应后恢复为原状态。LiP催化氧化木质素过程，首先是从木质素的芳环上取得一个电子，使木质素形成阳离子活性基团，然后发生一系列的裂解反应。催化丙基侧链的Ca-Cβ 并发生断裂，这一裂解反应被认为是木质素降解中最重要的过程（Kenneth，1997）。LiP的活性中间体Ⅰ，Ⅱ具有比其他过氧化物酶高得多的还原电位。因此能作用于多种化合物，其中包括非酚类的芳香族化合物（芳烃类污染物和非酚类的木质素）、合成木质素等化合物。LiP催化反应的类型有：①苄醇的氧化；②C-C键断裂；③羟基化；④脱甲氧基；⑤脱甲基；⑥氧化性脱氯；⑦酚二聚化或聚合。

催化作用机制是一种自由基化学，酶的氧化中间体底物形成芳基阳离子自由基，这种阳离子自由基非酶促反应时使底物发生降解；催化的降解过程是一个由H2O2启动的一系列自由基的链式反应，从而实现对底物的部分和彻底的氧化。

10.3.2.2 锰过氧化物酶（MnP）

MnP几乎在所有木生白腐菌和各种土壤中的枯叶分解真菌中普遍存在，是一种木质素修饰过氧化物酶。MnP由一个血红素基和一个Mn2+构成其活性中心的糖蛋白，也发现它有多种同工酶，分子量在40～60kDa之间。MnP催化机制类似于LiP，催化循环是由H2O2或有机过氧化物所启动的。过氧化物结合在天然的正Fe态酶上，从血红素中转移2个电子，形成一种过氧化物铁复合体。MnP Ⅰ双氧键发生异裂后释放一分子水，随后MnP I再经历还原反应，形成 MnP Ⅱ（中间体的电子供体），最后MnP Ⅱ本身被氧化成Mn（Ⅲ）。MnP的催化反应绝对需要MnP Ⅱ来实现，Mn（Ⅲ）起到氧化还原调节剂的作用，但调节能力有待进一步的发挥。Bonnarme等（1990）研究证明 MnP 在 H2O2和Mn（Ⅱ）存在的情况下，能氧化亚香草基丙酮、2，6-二甲氧基苯酚、姜黄素、丁香酸、愈创木酚及各种染料、胺类、木质素模式化合物、木质素及各种酚类化合物等。Perez等（1992）证明，MnP能解聚合成的木质素。Bao等（1994）证明，MnP通过脂类过氧化作用可以降解难降解的芳香族化合物。研究证明，MnP可能依靠多种机制氧化木质素的非酚类部分。反应类型：①谷胱甘肽（GSH）促进非酚类木质素的模式二聚体在苄位发生氧化，导致了二聚物的芳基-醚基断裂；②不饱和脂肪酸及其衍生物促进了MnP对非酚类木质素的降解；③MnP与纤维二糖脱氢酶（CDH）合作，CDH产生的羟基自由基，调节底物发生脱甲基作用和/或羟基化作用，促进非酚类结构转化成酚类结构，为MnP进攻底物做准备。

10.3.2.3 过氧化物酶基因克隆

黄孢原毛平革菌编码LiP的基因组成已基本明确，其LiP家族由至少10个结构上紧密关联的基因编码，它们分别被命名为lipA～lipJ，定位于4个连锁群，每个基因还有不同形式的等位基因。Stewart等（1999）建立了lip基因的物理图谱，4个基因lipA，lipB，lipC，lipE定位于一个35 kb的区域，lipG，lipH，lipI，lipJ定位于一个15 kb的区域，lipD和lipF不与其他的基因相连。黄孢原毛平革菌中编码MnP的3个同工酶基因分别为mnpI，mnpII和mnpIII，其中mnpI编码H4蛋白，mnpII编码H3蛋白，关于mnpIII的报道较少。Margaret等（1997）对黄孢原毛平革菌中编码mnpIII的基因进行了克隆和测序，结果表明，mnpIII基因编码的蛋白（357个氨基酸）带有1条25个氨基酸组成的信号肽。在MnP III蛋白中含有酶活性部位、Mn2+结合位点和形成二硫键的氨基酸。mnpIII基因包含有6个内含子，其启动子包括金属反应结构和热休克结构，这些结构与mnp基因转录被含锰底物调节和热休克密切相关。另外，Luis等（2005）的研究表明，黄孢原毛平革菌中的nop基因能编码一种新型的过氧化物酶，包含295个氨基酸残基，比其II型过氧化物酶（例如LiP和MnP）要短。

过氧化物酶在植物体内的主要作用是什么?

过氧化物酶在植物体内的主要作用是参与光呼吸作用，将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢；

在萌发的种子中，进行脂肪的β-氧化，产生乙酰辅酶A，经乙醛酸循环，由异柠檬酸裂解为乙醛酸和琥珀酸，加入三羧酸循环，因涉及乙醛酸循环，又称乙醛酸循环体（glyoxysome）。

扩展资料

过氧化物酶体可能是一种古老的细胞器，在光合生物出现后，大气中的氧元素含量逐渐提高，而细胞内的氧对早期的生物具有毒害作用，过氧化物酶体的功能就是消除细胞内的氧元素，并产生细胞所需要的某些代谢物。

虽然在过氧化物酶体中黄素蛋白、氧化酶和过氧化氢酶之间可以形成一个简单呼吸链，但是不起能量转换的作用。后来线粒体产生后就取代了过氧化物酶体的这种功能，并且其电子传递与ATP合成相偶联。

参考资料来源：百度百科-过氧化物酶

细胞中的过氧化物酶有何生理功能

细胞中的过氧化物酶生理功能：以过氧化氢为电子受体催化底物氧化的酶，能催化很多反应。它主要存在于细胞的过氧化物酶体中，以铁卟啉为辅基，可催化过氧化氢氧化酚类和胺类化合物，具有消除过氧化氢和酚类、胺类毒性的双重作用。

过氧化物酶体是由一层单位膜包裹的囊泡，直径约为0.5～1.0μm，通常比线粒体小。普遍存在于真核生物的各类细胞中，在肝细胞和肾细胞中数量特别多。

过氧化物酶体的标志酶是过氧化氢酶，它的作用主要是将过氧化氢水解。过氧化氢是氧化酶催化的氧化还原反应中产生的细胞毒性物质，氧化酶和过氧化氢酶都存在于过氧化物酶体中，从而对细胞起保护作用。

扩展资料：

过氧化物酶体与溶酶体不同，过氧化物酶体不是来自内质网和高尔基体，因此它不属于内膜系统的膜结合细胞器。过氧化物酶体普遍存在于真核生物的各类细胞中，但在肝细胞和肾细胞中数量特别多。

过氧化物酶体含有丰富的酶类，主要是氧化酶，过氧化氢酶和过氧化物酶。氧化酶可作用于不同的底物，其共同特征是氧化底物的同时，将氧还原成过氧化氢。

过氧化物酶体的标志酶是过氧化氢酶，它的作用主要是将过氧化氢水解。氧化酶与过氧化氢酶都存在于过氧化物酶体中，从而对细胞起保护作用。

简述过氧化物酶体的功能.

过氧化物酶体的功能：

（1）使毒性物质失活 ：这种作用是过氧化氢酶利用过氧化氢氧化各种底物, 如酚、甲酸、甲醛和乙醇等,氧化的结果使这些有毒性的物质变成无毒性的物质,同时也使H2O2进一步转变成无毒的H2O.这种解毒作用对于肝、肾特别重要, 例如人们饮入的乙醇几乎有一半是以这种方式被氧化成乙醛的,从而解除了乙醇对细胞的毒性作用.

（2）对氧浓度的调节作用：过氧化物酶体与线粒体对氧的敏感性是不一样的,线粒体氧化所需的最佳氧浓度为2%左右,增加氧浓度,并不提高线粒体的氧化能力.过氧化物酶体的氧化率是随氧张力增强而成正比地提高.因此,在低浓度氧的条件下,线粒体利用氧的能力比过氧化物酶体强,但在高浓度氧的情况下,过氧化物酶体的氧化反应占主导地位,这种特性使过氧化物酶体具有使细胞免受高浓度氧的毒性作用.

（3）脂肪酸的氧化：动物组织中大约有25～50%的脂肪酸是在过氧化物酶体中氧化的,其他则是在线粒体中氧化的.另外,由于过氧化物酶体中有与磷脂合成相关的酶,所以过氧化物酶体也参与脂的合成.

（4）含氮物质的代谢：在大多数动物细胞中,尿酸氧化酶（urate oxidase）对于尿酸的氧化是必需的.尿酸是核苷酸和某些蛋白质降解代谢的产物,尿酸氧化酶可将这种代谢废物进一步氧化去除.另外,过氧化物酶体还参与其他的氮代谢,如转氨酶（aminotransferase）催化氨基的转移.

过氧化物酶的生理学意义？

过氧化物酶属于抗氧化酶体系的一种，具有清除反应活性氧的功能。

例如:

①生物体在生化反应过程中生成的过氧化氢就可被过氧化氢酶分解为水和氧气。

②超氧化物歧化酶是人体防御内、外环境中超氧离子损伤的重要酶。

③谷胱甘肽过氧化物酶是体内防止反应活性氧类损伤不可缺少的酶，可除去过氧化氢和其他过氧化物类。

过氧化物酶是什么？

过氧化物酶（peroxidase，PO）在脱氢酶的参与下，可以催化许多重要酚类物质的氧化反应，参与木质素的聚合过程，过氧化物酶还是细胞内重要的内源性活性氧清除剂，从而与植物抗病性有密切关系。植物体内过氧化物酶种类多，具有多种同工酶。过氧化物酶在植物体内有组成型表达的，也有诱导表达的，诱导因子非常广泛，既有生物类激发子，也有非生物类激发子。过氧化物酶在植物体各器官普遍存在，各种同工酶有某种程度的时空表达专化性和底物作用专化性。

过氧化物酶在植物防卫反应中有多方面的效应，具体作用还不完全清楚（Passardi等，2005；Kim等，2008；Marjamaa等，2009）。过氧化物酶能够催化产生木质素，促进受侵组织的木质化作用。过氧化物酶亦能催化产生对病原菌有毒性的酚类物质，抑制病原菌的增殖和扩展。大麦被白粉菌侵染后，乳突中的过氧化物酶同工酶明显增加，参与乳突中酚类化合物的沉积。过氧化物酶与H2O2的关系则较复杂，在有的案例中可促进积累，在另一些案例中则降低H2O2生成，但均增强了抗病性。

植物过氧化物酶基因可以在转基因植物中表达，但不一定能有效抵抗病原菌侵染，这可能与过氧化物酶作用的专化性有关。

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