1
00:00:00,000 --> 00:00:01,724
Néhány korábbi videóban

2
00:00:01,724 --> 00:00:03,254
már foglalkoztunk az enzimekkel.

3
00:00:03,254 --> 00:00:06,276
Most egy kicsit jobban
elmélyedünk a témában,

4
00:00:06,276 --> 00:00:09,993
hogy megismerjük az enzimek segítőtársait.

5
00:00:09,993 --> 00:00:11,567
Mire is jók az enzimek?

6
00:00:11,567 --> 00:00:14,713
A kémiai reakciókat segítik elő

7
00:00:14,713 --> 00:00:16,966
az aktiválási energia csökkentésével,

8
00:00:16,966 --> 00:00:22,114
hogy a reakciók könnyebben,
illetve gyorsabban menjenek végbe.

9
00:00:22,114 --> 00:00:24,398
Néhány enzimmel már találkoztunk.

10
00:00:24,398 --> 00:00:26,727
Először is tisztázzunk néhány dolgot!

11
00:00:26,727 --> 00:00:29,632
A tankönyvekben néha
így láthatók az enzimek,

12
00:00:29,632 --> 00:00:31,070
ilyen rajzokkal találkozhatunk.

13
00:00:31,070 --> 00:00:36,171
Ez volna itt az enzim,

14
00:00:36,171 --> 00:00:39,759
ez itt pedig...

15
00:00:39,759 --> 00:00:43,919
mondjuk itt köt meg
valamilyen szubsztrátot,

16
00:00:43,919 --> 00:00:45,515
amit majd valahogy átalakít.

17
00:00:45,515 --> 00:00:50,023
Az elvont, tankönyvízű magyarázat szerint

18
00:00:50,023 --> 00:00:52,781
a szubsztrát pontosan így
illeszkedik az enzimhez,

19
00:00:52,781 --> 00:00:55,405
ám ez nem egészen így működik
a biológiai rendszerekben.

20
00:00:55,405 --> 00:00:58,565
Ne feledjük, hogy az enzimeken

21
00:00:58,565 --> 00:00:59,980
fehérjéket értünk.

22
00:00:59,980 --> 00:01:04,308
Vannak persze RNS-enzimek (ribozimek) is,

23
00:01:04,308 --> 00:01:06,798
de az enzimek nagy többsége

24
00:01:06,798 --> 00:01:08,734
mégiscsak fehérje.

25
00:01:08,734 --> 00:01:10,780
Azt is hosszan részleteztük,

26
00:01:10,780 --> 00:01:13,728
hogy a fehérjék, ezek a polipeptidek

27
00:01:13,728 --> 00:01:16,670
és az aminosavak sokféle oldallánca

28
00:01:16,670 --> 00:01:19,680
milyen sokféleképpen
hajtogatódnak össze.

29
00:01:19,680 --> 00:01:23,761
Egy pontosabb rajz tehát így ábrázolná

30
00:01:23,761 --> 00:01:26,543
a tekervényes szerkezetű fehérjét.

31
00:01:26,543 --> 00:01:30,932
Itt van pár alfa-hélix, ott néhány béta-redő,

32
00:01:30,932 --> 00:01:34,274
egy halom gubanc egymás hegyén-hátán.

33
00:01:34,274 --> 00:01:36,991
A szubsztrát pedig valamiféle molekula,

34
00:01:36,991 --> 00:01:41,337
ami beleágyazódik a fehérje szerkezetébe.

35
00:01:41,337 --> 00:01:43,945
Lássunk néhány példát!

36
00:01:43,945 --> 00:01:46,241
Ez a hexokináz modellje.

37
00:01:46,241 --> 00:01:50,663
Ez a kis pötty az ATP,

38
00:01:50,663 --> 00:01:52,962
ez a kis valami pedig a glükóz,

39
00:01:52,962 --> 00:01:54,882
amely éppen foszforilálódik.

40
00:01:54,882 --> 00:01:58,286
A reakciót ez a nagy
fehérjemolekula segíti,

41
00:01:58,286 --> 00:01:59,884
a hexokináz.

42
00:01:59,884 --> 00:02:02,902
Ennek a videónak az a lényege,

43
00:02:02,902 --> 00:02:05,372
hogy bár az enzimek kapcsán fehérjékre,

44
00:02:05,372 --> 00:02:07,513
azaz valamilyen aminosav-láncra gondolunk,

45
00:02:07,513 --> 00:02:09,767
az enzimeknek gyakran vannak olyan részei,

46
00:02:09,767 --> 00:02:11,848
amelyek szerkezetileg nem fehérjék.

47
00:02:11,848 --> 00:02:14,338
Ezt a hexokinázok esetében is láttuk,

48
00:02:14,338 --> 00:02:16,832
a glükóz foszforilációja kapcsán.

49
00:02:16,832 --> 00:02:20,347
Említettük, hogy
az aktiválási energia csökkentésében

50
00:02:20,347 --> 00:02:25,957
kulcsszerepet játszanak
ezek a pozitív magnéziumionok.

51
00:02:25,957 --> 00:02:30,376
Ezek kissé lefoglalják
a foszfátcsoportok elektronjait,

52
00:02:30,376 --> 00:02:33,346
félrehúzzák őket,

53
00:02:33,346 --> 00:02:35,436
hogy ez a hidroxilcsoport

54
00:02:35,436 --> 00:02:36,982
a foszfátcsoporthoz kötődhessen,

55
00:02:36,982 --> 00:02:39,155
és ne zavarják az elektronok.

56
00:02:39,155 --> 00:02:42,583
Nos, ezek a magnéziumionok

57
00:02:42,583 --> 00:02:45,988
szigorú értelemben véve
nem részei a fehérje alapszerkezetének.

58
00:02:45,988 --> 00:02:48,830
Ezt takarja a kofaktor név.

59
00:02:48,830 --> 00:02:52,136
Tehát ez itt egy kofaktor,

60
00:02:52,136 --> 00:02:55,804
amely hozzákapcsolódik
a tulajdonképpeni fehérjéhez,

61
00:02:55,804 --> 00:02:57,134
így az enzim részévé válik,

62
00:02:57,134 --> 00:03:01,663
sőt nélküle nem is menne végbe a reakció.

63
00:03:01,663 --> 00:03:07,463
Ezt valahogy így jelölnék a tankönyvekben:

64
00:03:07,463 --> 00:03:09,314
a reakció végbemeneteléhez

65
00:03:09,314 --> 00:03:13,283
a szubsztrát mellett
a kofaktor is szükséges.

66
00:03:13,283 --> 00:03:14,760
Tehát kofaktor.

67
00:03:14,760 --> 00:03:17,471
A furcsa név tehát annyit jelent,

68
00:03:17,471 --> 00:03:20,720
hogy ez az enzimnek
egy nemfehérje jellegű része.

69
00:03:20,720 --> 00:03:24,828
Egy másféle molekula, ion, vagy atom,

70
00:03:24,828 --> 00:03:27,719
amely szükséges az enzim működéséhez,

71
00:03:27,719 --> 00:03:31,327
és szerkezetileg nem aminosav,

72
00:03:31,327 --> 00:03:34,463
nem is oldallánc, nem a fehérje része,

73
00:03:34,463 --> 00:03:36,174
hanem valami másféle dolog,

74
00:03:36,174 --> 00:03:37,925
ami szükséges
a reakció katalíziséhez.

75
00:03:37,925 --> 00:03:39,345
A hexokináz kapcsán láttuk

76
00:03:39,345 --> 00:03:45,118
a szerkezetében lévő magnéziumionokat.

77
00:03:45,118 --> 00:03:46,847
Ezért hangsúlyozzuk annyiszor

78
00:03:46,847 --> 00:03:48,329
a vitaminok és ásványi sók fontosságát,

79
00:03:48,329 --> 00:03:51,182
hiszen ezek közül sokan működnek

80
00:03:51,182 --> 00:03:55,142
enzimek kofaktoraiként.

81
00:03:55,142 --> 00:03:56,987
Ezen a rajzon is láthatók.

82
00:03:56,987 --> 00:03:58,949
Legalábbis úgy tudom,

83
00:03:58,949 --> 00:04:03,300
hogy ezek a zöldek itt a magnéziumionok,

84
00:04:03,300 --> 00:04:08,059
azaz a kofaktorok.

85
00:04:08,059 --> 00:04:12,717
Kofaktorok, tehát a tuladonképpeni enzim
nemfehérje jellegű részei.

86
00:04:12,717 --> 00:04:15,372
A kofaktorok tovább is csoportosíthatók,

87
00:04:15,372 --> 00:04:20,272
szerves, illetve szervetlen kofaktorokra.

88
00:04:20,272 --> 00:04:25,405
Most tehát egy
szervetlen kofaktort ismertünk meg.

89
00:04:25,405 --> 00:04:32,164
Sokféle ion lehet kofaktor:
magnézium-, nátrium-, kalciumionok és egyebek.

90
00:04:32,164 --> 00:04:35,937
Gyakran az az feladatuk,
hogy az elekronokat odébb taszítva

91
00:04:35,937 --> 00:04:37,668
előmozdítsák a reakciót.

92
00:04:37,668 --> 00:04:42,106
Léteznek szerves kofaktorok is,
azaz szerves molekulák.

93
00:04:42,106 --> 00:04:45,110
Emlékezz rá,
hogy a szerves molekulák szénvegyületek,

94
00:04:45,110 --> 00:04:47,675
főleg szénláncokból állnak.

95
00:04:47,675 --> 00:04:53,054
A szerves kofakorokat koenzimeknek nevezzük.

96
00:04:53,054 --> 00:04:55,516
Tehát koenzimek.

97
00:04:55,516 --> 00:04:58,134
Rengeteg koenzimet ismerünk.

98
00:04:58,134 --> 00:05:04,517
Ez itt a laktát-dehidrogenáz enzim.

99
00:05:04,517 --> 00:05:05,457
Van egy koenzime,

100
00:05:05,457 --> 00:05:09,784
amivel a biológiában
sokszor találkozhatunk.

101
00:05:09,784 --> 00:05:12,539
Ez itt a NAD.

102
00:05:12,539 --> 00:05:14,237
Figyeld meg, hogy ez nem csak egy ion,

103
00:05:14,237 --> 00:05:16,031
hanem egy egész molekula.

104
00:05:16,031 --> 00:05:18,798
Szénatomokat tartalmaz,
ezért nevezzük szerves anyagnak.

105
00:05:18,798 --> 00:05:21,320
Szerkezetileg nem fehérje,

106
00:05:21,320 --> 00:05:25,551
nem a fehérjét felépítő aminosavakból áll,

107
00:05:25,551 --> 00:05:27,015
ezért kofaktornak tekintjük.

108
00:05:27,015 --> 00:05:29,711
Mivel ez egy teljes szerves molekula,

109
00:05:29,711 --> 00:05:35,776
koenzimnek nevezzük.

110
00:05:35,776 --> 00:05:38,325
Mint minden kofaktornak, az a szerepe,

111
00:05:38,325 --> 00:05:40,907
hogy segítse az enzim munkáját,

112
00:05:40,907 --> 00:05:42,301
elősegíteni a reakciót.

113
00:05:42,301 --> 00:05:45,103
A NAD koenzim,

114
00:05:45,103 --> 00:05:46,518
amivel sokat fogunk találkozni,

115
00:05:46,518 --> 00:05:49,995
a hidridionok átadásában segít.

116
00:05:49,995 --> 00:05:53,614
A hidridion, 
mely önmagában szinte sohasem létezik,

117
00:05:53,614 --> 00:05:55,764
olyan hidrogénatom, amelyben
a szokásosnál eggyel több elektron van,

118
00:05:55,764 --> 00:05:59,508
így negatív töltéssel rendelkezik.

119
00:05:59,508 --> 00:06:03,453
Tehát egy ilyen részecske átadását segíti

120
00:06:03,453 --> 00:06:06,465
egyik szubsztrátról a másikra.

121
00:06:06,465 --> 00:06:09,121
Erre a NAD úgy képes,

122
00:06:09,121 --> 00:06:14,191
hogy egy hidridion felételével
átalakul NADH-vá.

123
00:06:14,191 --> 00:06:17,064
A részletesebb szerkezete
egészen lenyűgöző.

124
00:06:17,064 --> 00:06:19,014
Valószínűleg készítek
egy NAD-os videót,

125
00:06:19,014 --> 00:06:23,280
mivel a tankönyvekben látva

126
00:06:23,280 --> 00:06:24,157
fogalmam sem volt róla, mi fán terem,

127
00:06:24,157 --> 00:06:25,876
pedig igazán csodálatos molekula.

128
00:06:25,876 --> 00:06:29,938
Arra képes, hogy felvegyen egy hidridaniont,

129
00:06:29,938 --> 00:06:31,016
itt, ezen a szénatomon

130
00:06:31,016 --> 00:06:33,651
kötést alakít ki a hidrogénnel,

131
00:06:33,651 --> 00:06:36,815
egy későbbi videóban megmutatom, hogyan.

132
00:06:36,815 --> 00:06:38,098
Nagyon jópofa molekula,

133
00:06:38,098 --> 00:06:39,349
vegyük kicsit szemügyre.

134
00:06:39,349 --> 00:06:41,933
A fő témánk a koenzimek,

135
00:06:41,933 --> 00:06:44,994
de ezek a biológiai mintázatok
általánosan elterjedtek.

136
00:06:44,994 --> 00:06:49,147
A nikotinamid-adenin-dinukleotid név

137
00:06:49,147 --> 00:06:51,456
pontosan leírja a szerkezetét.

138
00:06:51,456 --> 00:07:00,116
Ez a rész itt a nikotinamid,

139
00:07:00,116 --> 00:07:04,117
ez a rész képes
hidridiont megkötni, illetve leadni,

140
00:07:04,117 --> 00:07:07,828
mondhatni ez a molekula aktív része.

141
00:07:07,828 --> 00:07:11,891
Az adenint régen ismerjük a DNS,

142
00:07:11,891 --> 00:07:14,198
az RNS és az ATP kapcsán.

143
00:07:14,198 --> 00:07:19,372
Ez tehát itt az adenin.

144
00:07:19,372 --> 00:07:21,133
A dinukleotid név arra utal,

145
00:07:21,133 --> 00:07:23,589
hogy ebben a szerkezetben
két összekapcsolt nukleotid van,

146
00:07:23,589 --> 00:07:25,644
amelyek a foszfátcsoportjukon át
kapcsolódnak össze.

147
00:07:25,644 --> 00:07:27,188
Ebben többféle szerkezetet is felismerhetünk.

148
00:07:27,188 --> 00:07:28,601
Itt egy adenin,

149
00:07:28,601 --> 00:07:31,261
itt pedig egy ribóz és egy foszfátcsoport.

150
00:07:31,261 --> 00:07:39,937
Ez a részlet

151
00:07:39,937 --> 00:07:41,775
az az építőkő,

152
00:07:41,775 --> 00:07:46,919
amely az RNS egyik felépítő egysége,

153
00:07:46,919 --> 00:07:49,023
ha belevesszük az adenint.

154
00:07:49,023 --> 00:07:53,742
Ha pedig ezt a részt is hozzávesszük,

155
00:07:53,742 --> 00:07:57,270
ezt az egészet,

156
00:07:57,270 --> 00:07:58,721
akkor ez az ADP.

157
00:07:58,721 --> 00:08:01,862
A dinukleotid név
egy másik felosztással magyarázható meg

158
00:08:01,862 --> 00:08:04,999
Ez az egyik nukleotid,

159
00:08:04,999 --> 00:08:09,575
amelyikben a nikotinamid van.

160
00:08:09,575 --> 00:08:12,472
Tehát ez az egyik nukleotid,

161
00:08:12,472 --> 00:08:14,433
ez pedig a másik,

162
00:08:14,433 --> 00:08:17,315
amelyikben az adenin van.

163
00:08:17,315 --> 00:08:19,419
Ezért nevezik dinukleotidnak.

164
00:08:19,419 --> 00:08:22,709
Remélhetőleg így már
kevésbé rejtélyes a NAD.

165
00:08:22,709 --> 00:08:24,190
Találkozunk még vele,

166
00:08:24,190 --> 00:08:27,350
csak ezeket a mintákat
akartam benne megmutatni,

167
00:08:27,350 --> 00:08:28,998
amelyek újra és újra felbukkannak

168
00:08:28,998 --> 00:08:33,057
az ATP-ben, az RNS-ben és így tovább.

169
00:08:33,057 --> 00:08:37,766
Ám nem ez az egyetlen kofaktor, illetve koenzim.

170
00:08:37,766 --> 00:08:39,294
Sok-sok további példát ismerünk.

171
00:08:39,294 --> 00:08:41,466
A vitaminok és az ásványi anyagok
sokat emlegetett fontossága

172
00:08:41,466 --> 00:08:43,212
azon alapul, hogy ezek többnyire kofaktorok.

173
00:08:43,212 --> 00:08:45,830
A C vitamin nagyon fontos kofaktor

174
00:08:45,830 --> 00:08:47,528
azokban az enzimekben, amelyek...

175
00:08:47,528 --> 00:08:48,619
mindegy, most nem részletezem,

176
00:08:48,619 --> 00:08:49,679
hogy mi mindenre képes.

177
00:08:49,679 --> 00:08:51,499
Itt látható a C vitamin két különböző ábrája,

178
00:08:51,499 --> 00:08:56,041
egy térkitöltéses modell és egy pálcikamodell.

179
00:08:56,041 --> 00:08:58,638
A folsav, úgyszintén kétféle ábrázolásban.

180
00:08:58,638 --> 00:09:00,532
Ezek tehát mind koenzimek,

181
00:09:00,532 --> 00:09:06,055
a működésük fehérjékhez kötődik,

182
00:09:06,055 --> 00:09:09,283
ezekhez a rendkívül összetett szerkezetekhez.

183
00:09:09,283 --> 00:09:12,629
Mondjuk itt egy szubsztrát,

184
00:09:12,629 --> 00:09:16,125
a szubsztrátot másféle színnel jelölöm.

185
00:09:16,125 --> 00:09:18,508
Ezek tehát a szubsztrátok,

186
00:09:18,508 --> 00:09:20,080
Az enzim ezeknek az átalakítását

187
00:09:20,080 --> 00:09:22,212
igyekszik katalizálni.

188
00:09:22,212 --> 00:09:25,405
És akkor itt van pár ion,

189
00:09:25,405 --> 00:09:32,838
amelyek kofaktorként működnek,

190
00:09:32,838 --> 00:09:34,850
A szerves kofaktorok,

191
00:09:34,850 --> 00:09:38,206
mint a C vitamin és más említett anyagok,

192
00:09:38,206 --> 00:09:41,487
szintén részt vesznek a folyamat előmozdításában,

193
00:09:41,487 --> 00:09:43,735
elősegítik a reakciót.

194
00:09:43,735 --> 00:09:45,538
Ez tehát néha azzal jár,

195
00:09:45,538 --> 00:09:48,014
hogy stabilizálni kell bizonyos töltéseket,

196
00:09:48,014 --> 00:09:51,568
néha elektronokat kell adni-venni,

197
00:09:51,568 --> 00:09:52,678
vagy más efféle dolgokat kell csinálni.

198
00:09:52,678 --> 00:09:56,473
Voltaképpen a reakciómechanizmus
részeként működnek.