115年:營養生理生化(2)

Alcohol dehydrogenase 可將NAD⁺轉變為NADH+H⁺,此酵素屬於國際生物化學與分子生物學聯盟(international union of biochemistry and molecular biology, IUBMB)六大類酵素系統命名方法中的那一類?

Ahydrolase
Btransferase
Clyase
Doxidoreductase

詳細解析

本題觀念

國際生物化學與分子生物學聯盟(IUBMB)將酵素依照催化的反應類型分為六大類,每類有對應的 EC 編號。判斷酵素屬於哪一類的關鍵,就是看它催化的是什麼「類型」的化學反應。Alcohol dehydrogenase(酒精脫氫酶)催化的是氧化還原反應:將醇氧化為醛,同時把 NAD⁺ 還原為 NADH+H⁺,因此屬於 oxidoreductase。

選項分析

(A) Hydrolase(水解酶,EC 3) Hydrolase 催化的是水解反應,利用水分子切斷化學鍵(如 C-O、C-N、C-C 鍵)。常見例子包括蛋白酶、脂肪酶和核酸酶。Alcohol dehydrogenase 催化的反應涉及電子轉移而非水解,因此不屬於此類。

(B) Transferase(轉移酶,EC 2) Transferase 催化功能基團的轉移反應,將甲基、磷酸基、醯基等基團從一個分子搬到另一個分子。雖然 alcohol dehydrogenase 反應中有氫的移動,但這是伴隨電子轉移的氧化還原過程,而非功能基團的搬運,不符合 transferase 的定義。

(C) Lyase(裂解酶,EC 4) Lyase 催化的是不需要水解也不涉及氧化還原的化學鍵斷裂或形成反應(例如脫羧反應或脫水形成雙鍵)。Alcohol dehydrogenase 的反應核心是 NAD⁺ 與 NADH 之間的電子轉移,明確屬於氧化還原,不是 lyase。

(D) Oxidoreductase(氧化還原酶,EC 1) ✅ Oxidoreductase 催化氧化還原反應,涉及電子從供體分子轉移至受體分子。Alcohol dehydrogenase 的 EC 編號為 1.1.1.1,反應式為:alcohol+NAD⁺ → aldehyde+NADH+H⁺。醇被氧化成醛(失去電子),NAD⁺ 作為電子受體被還原為 NADH,是最典型的氧化還原反應。

答案解析

判斷酵素分類時,要看反應的「本質」而非表面現象。雖然反應中有氫的移動,但 dehydrogenase(脫氫酶)的命名本身就暗示了這是氧化還原反應——「脫氫」就是把受質上的氫(含電子)移除,交給輔酶 NAD⁺。IUBMB 六大類的速記口訣:氧化還原(EC 1)、轉移(EC 2)、水解(EC 3)、裂解(EC 4)、異構(EC 5)、連接(EC 6)。正確答案為 (D)

核心知識點

  • Alcohol dehydrogenase 是 EC 1.1.1.1,屬於 oxidoreductase(氧化還原酶)
  • 六大酵素分類依催化的反應類型區分,而非受質種類
  • 脫氫酶(dehydrogenase)是 oxidoreductase 的一個重要亞群,以 NAD⁺ 或 FAD 為電子受體

參考資料