Néhány korábbi videóban
már foglalkoztunk enzimekkel.
Most egy kicsit jobban elmélyedünk a témában,
hogy megismerjük az enzimek segítőtársait.
Mire is jók az enzimek?
A kémiai reakciókat segítik elő
az aktiválási energia csökkentésével,
hogy a reakciók könnyebben, illetve gyorsabban menjenek végbe.
Néhány enzimmel már találkoztunk.
Először tisztázzunk néhány dolgot.
A tankönyvek néha így ábrázolják az enzimeket,
ilyesféle rajzokkal találkozhatunk.
Ez volna itt az enzim,
x
itt pedig...
itt köt meg valamilyen szubsztrátot,
X
amit majd valahogy átalakít.
Az elvont, tankönyvízű magyarázat szerint
a szubsztrát pontosan így illeszkedik az enzimhez,
ám ez valójában nem egészen így működik
a biológiai rendszerekben.
Ne feledjük, hogy az enzimekről beszélve
fehérjékről beszélünk.
Vannak persze RNS-enzimek (ribozimek) is,
de az enzimek nagy többsége
mégiscsak fehérje.
Arról is sokat beszéltünk,
hogy ezek a polipeptid szerkezetek,
és a sokféle oldalláncot hordozó aminosavak
hogyan hajtogatódnak össze változatos szerkezetekké.
Egy pontosabb rajz így ábrázolná
a tekervényes szerkezetű fehérjét.
x
Itt egy pár alfa hélix, ott néhány béta-redő,
egy halom gubanc egymás hegyén-hátán.
A szubsztrát pedig valamiféle molekula,
amely beleágyazódik a fehérje szerkezetébe.
Itt van néhány példa.
Ez a hexokináz modellje.
Ez a kis pötty az ATP,
ez a kis valami pedig a glükóz,
amely éppen foszforilálódik.
A reakciót ez a nagy fehérjemolekula segíti,,
a hexokináz.
Ennek a videónak az a lényege,
hogy bár az enzimfehérjék kapcsán
valamilyen aminosav-láncra gondolunk,
az enzimeknek gyakran vannak olyan részei,
amelyek valójában nem fehérjék.
Ezt a hexokinázok kapcsán is láttuk,
amikor a glükóz foszforilációját tárgyaltuk.
Említettük, hogy az aktiválási energia csökkentésében
kulcsszerepet játszanak ezek a pozitív magnéziumionok.
x
Ezek kissé lefoglalják
a foszfátcsoportok elektronjait,
félrehúzzák őket, hogy ez a hidroxilcsoport
hozzákötődhessen a foszfátcsoporthoz
és ne zavarják az elektronok.
Nos, ezek a magnéziumionok
szigorú értelemben véve nem részei a fehérje alapszerkezetének.
Ezt takarja kofaktor név.
Tehát ez itt egy kofaktor,
amely hozzákapcsolódik a tulajdonképpeni fehérjéhez,
így az enzim részévé válik,
sőt nélküle nem is menne végbe a reakció.
Ezt valahogy így jelölnék a tankönyvekben:
c
a reakció végbemeneteléhez
a szubsztrát mellett kofaktor is szükséges.
Tehát kofaktor.
A furcsa név tehát annyit jelent,
hogy ez az enzimnek egy nemfehérje jellegű része.
Egy másféle molekula, ion, vagy atom,
amely az enzim működéséhez szükséges,
amely nem aminosav,
nem oldallánc, nem a fehérje része.
hanem valami másféle dolog,
aminek jelen kell lenni a reakció katalíziséhez.
A hexokináz kapcsán láthattuk
a szerkezetében lévő magnéziumionokat.
Ezért hangsúlyozzuk annyiszor
a vitaminok és az ásványi anyagok fontosságát,
hiszen ezek közül sokan szerepelnek az ezimek kofaktoraiként.
Ezen a rajzon is látható,
Úgy tudom,
ezek a zöldek itt magnéziumionok,
azaz kofaktorok.
Kofaktorok, tehát a tuladonképpeni enzim nemfehérje jellegű részei.
A kofaktorok további csoportokra oszthatók,
szerves, illetve szervetlen kofaktorokra.
x
Most tehát egy szervetlen kofaktort ismertünk meg.
Sokféle ionból lehet kofaktor, pléldául magnézium-, nátrium- és kalciumionok
x
Gyakran az az feladatuk, hogy az elekronokat odébb taszítva
előmozdítják a reakciót.
Léteznek szerves kofaktorok is,
azaz szerves molekulák.
Emlékezz rá, hogy a szerves molekulák szénvegyületek,
x
főleg szénláncokból állnak.
A szerves kofakorokat koenzimeknek nevezzük.
x
Tehát koenzimek.
Rengeteg koenzimet ismerünk.
Ez itt például
a laktát-dehidrogenáz enzim.
Van egy koenzime,
amivel a biológiai tanulmányok során sokszor találkozhatunk.
Ez a NAD.
Mint látható, ez nem csak egy ion, hanem egy egész molekula.
Szénatomokat tartalmaz, ezért nevezzük szerves anyagnak.
Szerkezetileg nem fehérje,
nem a fehérjét felépítő aminosavakból áll,
ezért kofaktornak tekintjük,
és mivel ez egy teljes szerves molekula,
koenzimnek nevezzük.
x
Mint minden kofaktornak, az a szerepe,
hogy segítsen az enzimnek ellátni a feladatát,
elősegíteni a reakciót.
A NAD koenzim,
amellyel sokat fogunk találkozni,
a hidridionok átadásában segít.
A hidridion, amely önmagában szinte sohasem létezik,
egy olyan hidrogénatom, amelynek a szokásosnál eggyel több elektronja van,
így negatív töltéssel rendelkezik.
Tehát egy ilyen részecske átadását segíti
egyik szubsztrátról a másikra.