- Hydrogenasen
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Die Hydrogenasen sind Enzyme welche die reversible Zweielektronen-Oxidation des molekularen Wasserstoffs katalysieren.
H2 <--> 2H+ + 2e-
Diese Reaktion spielt eine bedeutende Rolle bei der Stickstofffixierung und bei der Fermentierung von Biomasse zu Methan. Sowohl anaerobe als auch einige wenige aerob lebende Mikroorganismen (Bakterien, manche Algen) enthalten Hydrogenase-Enzyme. Hydrogenasen wurden bereits 1930 entdeckt, das Verständnis ihrer Funktions- und Wirkungsweise kann z. B. zur Verbesserung von Wasserstoffbioreaktoren dienen.
Biochemische Klassifikation
EC 1.12.1.2 Wasserstoffdehydrogenase (Wasserstoff:NAD+ Oxidoreduktase)
- H2 + NAD+ = H+ + NADH
EC 1.12.1.3 Wasserstoffdehydrogenase (NADP) (Wasserstoff:NADPH+ Oxidoreduktase)
- H2 + NADP+ = H+ + NADPH
EC 1.12.2.1 Cytochrom-c3 Hydrogenase (Wasserstoff:ferricytochrom-c3 Oxidoreduktase)
- 2H2 + Ferricytochrom c3 = 4H+ + Ferrocytochrom c3
EC 1.12.7.2 Ferredoxin-Hydrogenase (Wasserstoff:Ferredoxinoxidoreduktase)
- H2 + oxidiiertes Ferredoxin = 2H+ + reduziertes Ferredoxin
EC 1.12.98.1 Coenzym F420 Hydrogenase (Wasserstoff:Coenzym F420 oxidoreduktase)
- H2 + Coenzym F420 = reduziertes Coenzym F420
EC 1.12.5.1 Wasserstoff:Chinon-oxidoreductase- H2 + Menachinon = Menaquinol
EC 1.12.98.2 5,10-Methenyltetrahydromethanopterin Hydrogenase (Wasserstoff:5,10-Methenyltetrahydromethanopterin-oxidoreduktase)
- H2 + 5,10-methenyltetrahydromethanopterin = H+ + 5,10-methylenetetrahydromethanopterin
EC 1.12.98.3 Methanosarcina-phenazin-ydrogenase [hydrogen:2-(2,3-dihydropentaprenyloxy)phenazin-oxidoreductase]
- H2 + 2-(2,3-Dihydropentaprenyloxy)phenazin = 2-Dihydropentaprenyloxyphenazin
Strukturelle Klassifikation
Die derzeit gültige Einteilung berücksichtigt, dass verschiedene Metalle wie Nickel oder Eisen entweder einzeln oder gemeinsam, an Schwefel gebunden (meist als Cluster) oder nicht an Schwefel gebunden, das katalytische Zentrum der Hydrogenasen ausmachen.
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