Enzimek – kofaktorok és koenzimek | Sejtanyagcsere | Biológia | Khan Academy

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.