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 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. Erre a NAD úgy képes, hogy egy hidridion felételével átalakul NADH-vá A részeletesebb szerkezete egészen lenyűgöző. x Valószínűleg készítek egy videót a NAD-ról, mivel egy sor tankönyvben láttam és fogalmam sem volt róla, mi fán teremnek, pedig igazán csodálatos molekula. Arra képes, hogy felvegyen egy hidridaniont, x itt ezen a szénatomon kötést alakít ki a hidrogénnel, egy későbbi videóban megmutatom, hogyan. Nagyon jópofa molekula, szeretnék egy kicsit ezzel foglalkozni. A fő témánk a koenzimek, de ezek a mintázatok általánosak a biológiában, A nikotinamid-adenin-dinukleotid név pontosan leírja a szerkezetét. Ez a rész itt alul a nikotinamid, x ez képes a hidridion megkötésére illetve leadására, mondhatni ez a milekula aktív része. Az adenin régi jó ismerősünk a DNS-ből, az RNS-ből és az ATP-ből, ez tehát itt az adenin. A dinukleotid név arra utal, hogy ebben a szerkezetben két összekapcsolt nukleotid van amelyek a foszfátcsoprtjukon át kapcsolódnak össze. Ebben a szerkezetben többféle szerkezet is felismerhető. Itt egy adenin, itt pedig egy ribóz és egy foszfátcsoport. Ez a részlet x az az építőkő, amely az RNS egyik építőköve. addnin ha pedig ezt a részt is hozzávesszük ezt az egészet akkor ez az ADP. Azért hívják dinukleotidnak, ez az egyik nukleotid, amelyikben a nikotinamid van, tehát ez az egyik nukleotid, ez pedig a másik, amelyikben az adenin van. Ezért nevezik dinukleotidnak. Remélhetőleg így már kevésbéb rejtélyes a NAD. Találkozunk még vele, csak ezeket a mintákat akartam megmutatni, amelyek újra és újra felbukkannak az ATP-ben, az RNS-ben és így tovább. x Ám nem ez az egyetlen kofaktor illetve koenzim. Sok-sok további példát ismerünk. A vitaminok és az ásványi anyagok sokat emlegetett fontossága azonalapul, hogy ezek többnyire kofaktorok. A C vitamin nagyon fontos kofaktor azokban az enzimekben, amelyek... mindegy, most nem részletezem, hogy mi mindenre képes. Itt látható a C vitamin két különböző ábrája, egy térkitöltéses modell és egy pálcikamodell. A folsav, úgyszintén kétféle ábrázolásban. Ezek tehát mind koenzimek, működésük fehérjékhez kötődik ezekhez a rendkívül összetett szerkezetekhez szubsztrátokat elősegítve a szubsztrátot másféle színnel jelölöm. Ezek tehát a szubsztrátok, Az enzim ezeknek az átalakítását igyekszik katalizálni. És akkor itt van pár ion, x amelyek egyfajta kofaktorként működnek, A szerves kofaktotrok, mint a C vitamin és más említett anyagok, szintén részt vesznek a folyamat előmozdításában, elősegítik a reakciót. Ez tehát néha azzal jár, hogy stabilizálni kell bizonyos töltéseket, néha elektronokat kell adni-venni vagy más efféle dolgokat kell csinálni. Voltaképpen a reakciómechanizmus részeként működnek.