Põhiline erinevus reduktaasi ja oksidoreduktaasi vahel on see, et reduktaas on ensüüm, mis katalüüsib redutseerimisreaktsiooni, samas kui oksüdoreduktaas on ensüüm, mis katalüüsib nii oksüdatsiooni- kui ka redutseerimisreaktsioone.
Redoksreaktsioonid hõlmavad nii redutseerimist kui ka oksüdatsiooni. Redoksreaktsioonide käigus muutuvad molekulide või aatomite oksüdatsiooniastmed. Ensüümid katalüüsivad redoksreaktsioone. Oksüdoreduktaas ja reduktaas on kahte tüüpi ensüüme, mis osalevad redoksreaktsioonides. Reduktaasid katalüüsivad redutseerimisreaktsioone (elektronide saamine), samas kui oksüdoreduktaasid katalüüsivad nii oksüdatsiooni (elektronide vabastamine) kui ka redutseerimisreaktsioone (elektronide saamine).
Mis on reduktaas?
Reduktaas on ensüüm, mis katalüüsib redutseerimisreaktsiooni, vähendades reaktsiooni toimumiseks vajalikku aktiveerimisenergiat. Reduktaasid on oksüdoreduktaasi klass. Redutseerimine on elektronide võimendus ja see on tavaliselt seotud oksüdatsiooniga. Redutseerimise tulemusena iooni oksüdatsiooniaste väheneb.
Joonis 01: Ribonukleotiidreduktaas
Dihüdrofolaatreduktaas, 5α-reduktaas, 5β-reduktaas, HMG-CoA reduktaas, methemoglobiini reduktaas, ribonukleotiidreduktaas, aldoosreduktaas ja tioredoksiini reduktaas on mitmed reduktaasid. 5α-reduktaas katalüüsib testosterooni pöördumatut redutseerumist dihüdrotestosterooniks.
Mis on oksüdoreduktaas?
Oksidoreduktaas on ensüüm, mis katalüüsib üheaegselt ühe molekuli oksüdatsiooni ja teise molekuli redutseerimist. Teisisõnu, oksüdoreduktaasid on võimelised katalüüsima nii oksüdatsiooni- kui ka redutseerimisreaktsioone (oksüdatsioonireaktsioone). Nad toimivad ühe reaktsiooni oksüdaasina ja teise reaktsiooni korral reduktaasina. Seetõttu katalüüsivad nad elektronide ülekandumist ühelt molekulilt (oksüdandilt) redutseerijale. Nad vajavad elektronide aktseptoritena toimimiseks hapniku või NAD+/NADP+ olemasolu. Oksidoreduktaasid võivad olla oksüdaasid või dehüdrogenaasid. Oksüdaasid katalüüsivad reaktsioone, kui molekulaarne hapnik toimib vesiniku või elektronide aktseptorina. Dehüdrogenaasid oksüdeerivad substraati, viies vesiniku aktseptorisse, mis on kas NAD+/NADP+ või flaviini ensüüm. Peroksidaasid, hüdroksülaasid, oksügenaasid ja reduktaasid on muud tüüpi oksidoreduktaasid.
Joonis 02: oksüdoreduktaas – glütseraldehüüd-3-fosfaat
Oksidoreduktaasid osalevad aeroobsetes ja anaeroobsetes hingamisreaktsioonides. Nad katalüüsivad glükolüüsi, TCA tsükli, oksüdatiivse fosforüülimise ja aminohapete metabolismi reaktsioone. Glütseraldehüüd-3-fosfaatdehüdrogenaas on oksidoreduktaas, mis osaleb glükolüüsis NAD+ redutseerimisel NADH-ks. Seda saab illustreerida järgmiselt.
Pi + glütseraldehüüd-3-fosfaat + NAD+ → NADH + H+ + 1, 3-bisfosfoglütseraat
Millised on reduktaasi ja oksüdoreduktaasi sarnasused?
- Reduktaas ja oksidoreduktaas on kahte tüüpi ensüüme, mis on valgud.
- Reduktaasid on oksidoreduktaasi alamklass.
- Mõlemad ensüümid katalüüsivad reaktsioone, mis muudavad ioonide ja molekulide oksüdatsiooniastmeid.
- Nad osalevad nii aeroobsetes kui anaeroobsetes hingamisreaktsioonides.
Mis vahe on reduktaasil ja oksüdoreduktaasil?
Reduktaas ja oksidoreduktaas on kahte tüüpi ensüüme. Reduktaas katalüüsib redutseerimisreaktsioone, samas kui oksidoreduktaas katalüüsib nii oksüdatsiooni- kui ka redutseerimisreaktsioone. Niisiis, see on peamine erinevus reduktaasi ja oksidoreduktaasi vahel. Dihüdrofolaatreduktaas, 5α-reduktaas, 5β-reduktaas, HMG-CoA reduktaas, methemoglobiini reduktaas, ribonukleotiidreduktaas, aldoosreduktaas ja tioredoksiini reduktaas on mitmed reduktaasid. Samal ajal on oksüdaasid, dehüdrogenaasid, peroksidaasid, hüdroksülaasid, oksügenaasid ja reduktaasid oksidoreduktaasid.
Allpool infograafikat on tabelid reduktaasi ja oksidoreduktaasi vahelised erinevused.
Kokkuvõte – reduktaas vs oksüdoreduktaas
Redoksreaktsioonid hõlmavad elektronide ülekannet keemiliste liikide vahel. Üks molekul vabastab elektrone (oksüdatsioon), samas kui teine molekul saab elektrone (redutseerimine). Reduktaasid on ensüümid, mis katalüüsivad redutseerimisreaktsioone. Oksüdoreduktaasid on ensüümid, mis katalüüsivad nii oksüdatsiooni- kui ka redutseerimisreaktsioone. Nii reduktaasid kui ka oksidoreduktaasid vähendavad reaktsioonide aktiveerimisenergiat. Lisaks muudavad need reaktsioonides osalevate molekulide oksüdatsiooniastet. Seega võtab see kokku erinevuse reduktaasi ja oksidoreduktaasi vahel.
