Néhány korábbi videóban
már foglalkoztunk az enzimekkel.
Most 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 tankönyvekben néha így láthatók az enzimek,
ilyen rajzokat láthatunk.
Ez volna itt az enzim,
ez itt pedig...
mondjuk itt köt meg valamilyen szubsztrátot,
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 enzimeken
fehérjéket értünk.
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.
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 szerkezetileg 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.
Ezek kissé lefoglalják a foszfátcsoportok elektronjait,
félrehúzzák őket, hogy ez a hidroxilcsoport
a foszfátcsoporthoz kötődhessen,
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:
a reakció végbemeneteléhez
a szubsztrát mellett a 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 szükséges az enzim működéséhez,
és szerkezetileg nem aminosav,
nem is oldallánc, nem a fehérje része,
hanem valami másféle dolog,
ami szükséges a reakció katalíziséhez.
A hexokináz kapcsán láttuk
a szerkezetében lévő magnéziumionokat.
Ezért hangsúlyozzuk annyiszor
a vitaminok és ásványi sók 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 tovább is csoportosíthatók,
szerves, illetve szervetlen kofaktorokra.
Most tehát egy szervetlen kofaktort ismertünk meg.
Sokféle ion, magnézium-, nátrium- kalciumionok.
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,
főleg szénláncokból állnak.
A szerves kofakorokat koenzimeknek nevezzük.
Tehát koenzimek.
Rengeteg koenzimet ismerünk.
Ez itt a laktát-dehidrogenáz enzim.
Van egy koenzime,
amivel a biológiában sokszor találkozhatunk.
Ez itt a NAD.
Figyeld meg, 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.
Mint minden kofaktornak, az a szerepe,
hogy segítse az enzim munkáját,
elősegíteni a reakciót.
A NAD koenzim,
amit sokat fogunk látni,
a hidridionok átadásában segít.
A hidridion, mely önmagában szinte sohasem létezik,
olyan hidrogénatom, amelyben a szokásosnál eggyel több elektron 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 részletesebb szerkezete egészen lenyűgöző.
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,
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 a nikotinamid,
ez a rész képes hidridiont megkötni, illetve leadni,
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
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.
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,
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.