Il ruolo e le funzioni delle ossidoreduttasi
Le ossidoreduttasi costituiscono una classe di enzimi che promuovono reazioni di ossidoriduzione, comportando il trasferimento di elettroni da una specie all’altra. Questo genere di reazioni comprende la cessione di elettroni da parte di una specie riducente a una ossidante.
Le ossidoreduttasi si distinguono in diverse sottoclassi a seconda del tipo di reazione catalizzata:
Ossidasi: catalizzano reazioni in presenza di O2 quale accettore di elettroni, generando in diverse circostanze acqua o perossido di idrogeno come prodotti.
Deidrogenasi: mediano il trasferimento di due atomi di idrogeno, uno sotto forma di H+ e uno sotto forma di H-, da un substrato donatore a un substrato accettore.
Ossigenasi: capaci di ossidare un substrato trasferendogli ossigeno.
Perossidasi: catalizzano la trasformazione di perossidi organici funzionanti da accettori di elettroni.
Il ruolo delle ossidoreduttasi è cruciale nei processi metabolici aerobici e anaerobici, quali la glicolisi, il ciclo di Krebs, la fosforilazione ossidativa e il metabolismo degli amminoacidi. Ad esempio, la glucosio ossidasi, appartenente alla sottoclasse delle ossidasi, catalizza la reazione tra il glucosio e l’ossigeno per produrre perossido di idrogeno e D-glucono-1,5 lattone.
Le deidrogenasi includono l’alcol deidrogenasi (ADH), che catalizza la reazione tra un alcol primario o secondario e NAD+ secondo la reazione: alcol + NAD+ ⇌ aldeide o chetone + NADH + H+.
Le ossigenasi comprendono la monoossigenasi contenente flavina, che catalizza la reazione tra la N,N-dimetilanilina e il NADPH secondo la reazione: N,N-dimetilanilina + NADPH + H+ + O2 ⇌ N,N-dimetilanilina N-ossido + NADP+ + H2O.
Tra le perossidasi, oltre alla catalasi, rientra la cloruro perossidasi, che catalizza la reazione: 2 RH + 2 Cl- + H2O2 ⇌ 2 RCl + 2 H2O.
Le ossidoreduttasi svolgono un ruolo fondamentale in una vasta gamma di reazioni biochimiche, garantendo l’equilibrio redox all’interno delle cellule e partecipando attivamente al metabolismo energetico e degli amminoacidi.