peroxidasa, fórmula molecular NULL, CAS 9003-99-0, es una enzima marcadora de peroxisomas y un tipo de oxidorreductasa que puede catalizar muchas reacciones. Las peroxidas son una enzima que cataliza la oxidación de sustratos utilizando peróxido de hidrógeno como aceptor de electrones. Existe principalmente en los peroxisomas del portador, con la porfirina de hierro como grupo secundario, que puede catalizar el peróxido de hidrógeno, oxidar compuestos fenólicos y de aminas y productos de oxidación de hidrocarburos, y tiene un doble efecto de eliminar la toxicidad del peróxido de hidrógeno y los compuestos fenólicos, de aminas, aldehídos y benceno. Las peroxidas son un tipo de oxidorreductasa. Distribuida en fluidos corporales o células como la leche, los glóbulos blancos y las plaquetas, esta enzima también tiene al hemo como cofactor. Cataliza la oxidación de sustratos utilizando H2O2 como aceptor de electrones. Cataliza la oxidación directa de compuestos fenólicos o amina por H2O2, como peróxidos de glutatión, peróxidos de eosinófilos y peróxidos de tiroides, y tiene un doble efecto en la eliminación de la toxicidad del peróxido de hidrógeno y las aminas fenólicas. La reacción es la siguiente: R+H2O2RO+H2O o RH2+H2O2-R+2H2O. En el diagnóstico clínico, observar la presencia de sangre oculta en las heces es utilizar la actividad de los peróxidos en los glóbulos rojos para oxidar la anilina en compuestos azules.
enzima media
(1) animales
Los peroxisomas participan en la beta oxidación de los ácidos grasos en los animales (otro orgánulo son las mitocondrias), y la concentración de peroxisomas en las células del hígado de rata se multiplicó por diez después de tomar Jiangzhi Ling. Además, los peroxisomas también tienen efectos desintoxicantes, ya que la catalsa puede utilizar H2O2 para oxidar sustancias nocivas como fenoles, formaldehído, ácido fórmico y alcoholes. Una cuarta parte del alcohol ingerido se oxida a acetaldehído en los peroxisomas.
(2) Plantas
En las plantas, los peroxisomas incluyen principalmente:
① Participa en la fotorrespiración y oxida el subproducto de la fotosíntesis, el ácido glicólico, a acetaldehído y peróxido de hidrógeno.
② En las semillas en germinación, se produce - oxidación de la grasa para producir acetil CoA, que el isocitrato descompone en ácido acético y ácido succínico a través del ciclo del glioxilato. Luego se agrega al ciclo del ácido tricarboxílico, también conocido como glioxisoma, ya que involucra el ciclo del glioxilato.
Respuesta funcional
la función deperoxidasa:
Esta función se logra mediante catalsa que utiliza peróxido de hidrógeno para oxidar diversos sustratos como fenol, ácido fórmico, formaldehído y etanol. La oxidación hace que estas sustancias tóxicas se vuelvan no-tóxicas, descomponiendo eficazmente el formaldehído y el tolueno. Al mismo tiempo, también convierte el H2O2 en H2O no-tóxico. Este efecto desintoxicante es especialmente importante para el hígado y los riñones. Por ejemplo, casi la mitad del etanol que bebe la gente se oxida a acetaldehído de esta manera, aliviando así los efectos tóxicos del etanol en las células.
La sensibilidad de los peroxisomas y las mitocondrias al oxígeno es diferente. La concentración óptima de oxígeno necesaria para la oxidación mitocondrial es de alrededor del 2%. Aumentar la concentración de oxígeno no mejora la capacidad oxidativa de las mitocondrias. La tasa de oxidación de los peroxisomas aumenta proporcionalmente con el aumento de la tensión de oxígeno. Por lo tanto, en condiciones de baja concentración de oxígeno, las mitocondrias tienen una mayor capacidad para utilizar oxígeno que los peroxisomas. Sin embargo, en condiciones de alta concentración de oxígeno, domina la reacción oxidativa de los peroxisomas, lo que les da la capacidad de proteger a las células de la toxicidad del oxígeno de alta concentración.
Aproximadamente el 25-50% de los ácidos grasos de los tejidos animales se oxidan en los peroxisomas, mientras que el resto se oxida en las mitocondrias. Además, debido a la presencia de enzimas relacionadas con la síntesis de fosfolípidos en los peroxisomas, los peroxisomas también participan en la síntesis de lípidos.
En la mayoría de las células animales, la urato oxidasa es esencial para la oxidación del ácido úrico. El ácido úrico es un producto del metabolismo de degradación de nucleótidos y ciertas proteínas, y la oxidasa del ácido úrico puede oxidar y eliminar aún más estos desechos metabólicos. Además, los peroxisomas también participan en otros metabolismos del nitrógeno, como las transaminasas que catalizan la transferencia de grupos amino.
Reacción de peroxisomas:
Lo que tienen en común varias oxidasas es que oxidan sustratos para generar peróxido de hidrógeno.
HR2+O2→R+H2O2
Catalse también puede utilizar peróxido de hidrógeno para oxidar otros sustratos como aldehídos, alcoholes y fenoles.
R′H2+H2O2→R′+2H2O
Además, cuando hay un exceso de H2O2 en la célula, la catalsa también puede catalizar las siguientes reacciones:
2H2O2 → 2H2O + O2
Cuerpo enzimático:
Los peroxisomas son vesículas encerradas por una membrana unitaria, con un diámetro de aproximadamente 0,5-1,0 μ m, típicamente más pequeñas que las mitocondrias. Comúnmente presente en varias células de eucariotas, con cantidades particularmente altas en células de hígado y riñón. La enzima característica de los peroxisomas es la catalsa, que hidroliza principalmente el peróxido de hidrógeno. El peróxido de hidrógeno (H2O2) es una sustancia citotóxica producida en la reacción de oxidación-reducción catalizada por la oxidasa. Tanto la oxidasa como la catalasa están presentes en el peroxisoma, brindando protección a las células.
Las plantas contienen una gran cantidad de peroxisomas, que son enzimas muy activas. Está relacionado con la respiración, la fotosíntesis y la oxidación de auxinas. Durante el proceso de crecimiento y desarrollo de las plantas, su actividad cambia constantemente. La actividad es generalmente mayor en los tejidos envejecidos y más débil en los tejidos jóvenes. esto es porqueperoxidasaPuede convertir ciertos carbohidratos contenidos en los tejidos en lignina, aumentando el grado de lignificación. Además, se ha descubierto que la actividad de los peróxidos aumenta en las raíces del arroz con envejecimiento prematuro y rendimiento reducido. Por tanto, los peróxidos pueden utilizarse como indicador fisiológico del envejecimiento de los tejidos. Además, también se está prestando atención al importante papel de las isoenzimas peroxidas en el mejoramiento genético.
La guaiacolasa es un tipo de oxidorreductasa ampliamente presente en animales, plantas y microorganismos. Su historia de desarrollo se puede resumir según el cronograma de la siguiente manera:
Los científicos comenzaron a prestar atención a las sustancias con actividad redox dentro de las células, pero la forma específica de guaiacolasa aún no estaba clara. Las primeras investigaciones se centraron principalmente en la actividad oxidasa en los tejidos vegetales y descubrieron que ciertos extractos de plantas podrían catalizar la descomposición del peróxido de hidrógeno.
Con la profundización de la investigación enzimática, los científicos aislaron gradualmente proteínas con actividad guaiacolasa. En 1928, Keilin y Hartree aislaron por primera vez la guaiacolasa de rábano picante (HRP) a partir de rábano picante y estudiaron sistemáticamente sus propiedades catalíticas, sentando las bases para investigaciones posteriores sobre la guaiacolasa.
La investigación reveló el papel central de la guaiacolasa en el metabolismo biológico, incluida la participación en la síntesis de lignina, la defensa contra la invasión de patógenos y la regulación del equilibrio redox. En 1954, J. Rhodin descubrió un orgánulo envuelto en una membrana monocapa en células epiteliales tubulares renales de ratón, que más tarde se denominó peroxisomas, lo que aclaró aún más la localización celular deperoxidasa.
Mediante técnicas bioquímicas y de biología molecular, los científicos dilucidaron el mecanismo catalítico de la guaiacolasa y descubrieron que utiliza el hemo como grupo secundario para catalizar la descomposición del peróxido de hidrógeno a través del ciclo redox del anillo de porfirina de hierro. Mientras tanto, el estudio reveló el papel clave de los peroxisomas en la beta oxidación de los ácidos grasos, la síntesis de ácidos biliares y la regulación del metabolismo de las especies reactivas de oxígeno.
Con el auge de la tecnología de ingeniería genética, los científicos clonaron y expresaron con éxito varios genes de guaiacolasa, como la glutatión guaiacolasa y la guaiacolasa tiroidea, lo que promovió su aplicación en el diagnóstico y tratamiento médicos. Por ejemplo, HRP se ha convertido en una herramienta central para la tinción inmunohistoquímica y la detección de anticuerpos antinucleares en suero debido a su alta estabilidad.
Las investigaciones han revelado que la disfunción de los peroxisomas está estrechamente relacionada con diversas enfermedades, como el síndrome de Zellweger, enfermedades hereditarias como la leucodistrofia suprarrenal, así como enfermedades complejas como el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas. Por ejemplo, los defectos de los peroxisomas provocan la acumulación de especies reactivas de oxígeno, lo que provoca daño celular y reacciones inflamatorias.
Con el desarrollo de la secuenciación uni-celular y la tecnología de ómica espacial, los científicos descubrieron el papel central de los peroxisomas en la regulación metabólica específica del tipo de célula. Por ejemplo, un estudio de 2025 en Science reveló que los peroxisomas de macrófagos inhiben la fibrosis crónica después de una lesión pulmonar viral al regular la homeostasis mitocondrial, lo que proporciona un nuevo objetivo para el tratamiento de las secuelas de la COVID-19.
Dirección de futuro e innovación tecnológica
Biología sintética e ingeniería metabólica: modificando la ruta metabólica de los peroxisomas, se puede lograr la biosíntesis de compuestos de alto-valor (como los polihidroxialcanoatos), promoviendo la fabricación ecológica y el desarrollo sostenible.
Medicina de precisión y desarrollo de fármacos: basándose en el mecanismo de regulación de la función de los peroxisomas, desarrollar nuevas terapias para enfermedades metabólicas, enfermedades neurodegenerativas e infecciones virales, como promover la biogénesis de los peroxisomas a través de fármacos de moléculas pequeñas para mejorar la capacidad de reparación de tejidos.
preguntas frecuentes
¿Cuál es la función de la peroxidasa?
Las peroxidasas son un grupo de enzimas queCatalizar la oxidación de un sustrato por peróxido de hidrógeno o un peróxido orgánico.. La mayoría de las peroxidasas son proteínas hemo férricas; una excepción notable es la glutatión peroxidasa, que es una enzima que contiene selenio-.
¿Qué significa peroxidasa alta?
Anticuerpos contra la peroxidasa tiroidea (TPO)
Si su prueba de anticuerpos TPO es positiva (tiene una cantidad alta), puede significar:Tienes la enfermedad de Hashimoto.(si tiene niveles altos de TSH) Puede desarrollar hipotiroidismo más adelante en la vida (si sus niveles de TSH son actualmente normales o casi normales)
¿Para qué sirve una prueba de peroxidasa?
Los médicos solicitan pruebas de anticuerpos contra la peroxidasa tiroidea:para diagnosticar y controlar enfermedades autoinmunes que afectan a la tiroides, como la tiroiditis de Hashimoto y la enfermedad de Graves. para diagnosticar trastornos de la tiroides como tiroiditis (inflamación de la tiroides) o bocio (agrandamiento de la tiroides)
¿Cuál es la diferencia entre catalasa y peroxidasa?
Ambas enzimas utilizan una molécula de peróxido de hidrógeno para formar un intermedio de hierro de alta valencia llamado Compuesto I (Cpd I). Sin embargo, mientras quecatalasa Cpd I oxida un segundo H2O2molécula a oxígeno, las peroxidasas usan este intermediario para oxidar otros sustratos en lugar de H2O2.
¿Cuál es otro nombre para la peroxidasa?
peroxidasas operóxido reductasas(Número EC 1.11. 1. x) son un gran grupo de enzimas que desempeñan un papel en diversos procesos biológicos. Deben su nombre a que comúnmente descomponen los peróxidos y no deben confundirse con otras enzimas que producen peróxido, que a menudo son oxidasas.
¿Se utiliza peroxidasa en Elisa?
La peroxidasa de rábano picante se usa comúnmente en diversas pruebas y ensayos de diagnóstico en los campos de la inmunología y la biología molecular. Ensayo inmunoabsorbente ligado a enzima-(ELISA):HRP se utiliza como enzima de detección en ELISA, una prueba que detecta la presencia de anticuerpos o antígenos en una muestra.
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