Koenzymy, gr.prostetyczna
W wielu reakcjach katalizowanych enzymatycznie elektrony i grupy atomów zostają przenoszone z jednego substratu na drugi,
w takich reakcjach zawsze uczestniczą dodatkowe cząsteczki, które tymczasowo przejmują przenoszone grypy,
tego rodzaju cząsteczki pomocnicze nazywa się koenzymy,
nie są aktywne katalitycznie i słuszniej byłoby ich określać jako kosubstraty,
w przeciwieństwie do substratów, w stosunku do których enzymy są najczęściej swoiste, koenzymy współpracują z wieloma enzymami o odmiennej specyficzności substratowej
W zależności od sposobu oddziaływania z enzymem
rozróżnia się:
koenzymy, które pozostają luźno związane z właściwym enzymem tylko podczas jego aktu katalitycznego, typR
koenzymy, które są kowalencyjnie związane z enzymem i podczas nie są od niego odłączane, takie koenzymy nazywamy grupami prostetycznymi, typP
prawie wszystkie koenzymy komórek zwierzęcych muszą być dostarczane z pożywieniem
1 Koenzymy redoks
Nukleotydy dinukleotydy nikotyn-amido-adeninowe
Są one koenzymami dehydrogenaz, (wewnątrz komórki NAD+/NADH jest duży)
Przenoszą one jony wodorkowe (czyli 2e i 1H+) NAD+ + XH2→NADH + H+ + S
NADH +H+ przenosi równoważniki redukcyjne z katabolicznych dróg przemian
materii na łańcuch oddechowy i w ten sposób odgrywa rolę w metabolizmie
energetycznym (wewnątrz komórki NAD+/NADH jest duży)
NADPH +H+ jest czynnikiem redukującym podczas biosyntezy (wewnątrz komórki
NADP+/NADPH jest na niskim poziomie)
Nukleotydy flawinowy
FMN i FAD jako aktywne g. redoks mają flawinę tj. trójpierścieniowy układ zawierający atomy azotu, które podczas redukcji mogą przyjąć maksymalnie 2 elektrony i 2 protony.
FMN ma przyłączony ufosforowany alkohol cukrowy - rybitol. FAD powstaje z FMN przez przyłączenie AMP.
Występują w dehydrogenazach, oksydazach, monoksygenazach.
Ubichinon jest przenośnikiem równoważników redukcyjnych w łańcuchu oddechowym. Podczas redukcji chinon przechodzi w aromatyczny hydrochinon.
Wit. E i K charakteryzują się obecnością układu chinon/hydrochinon
Wit. C silny środek redukujący. Jako przeciwutleniacz chroni w nieswoisty sposób przed stresem oksydacyjnym, ale jest także skutecznym kofaktorem różnych mono- i dioksygenaz. Bierze udział w hydroksylacji reszt proliny i lizyny podczas biosyntezy kolagenu
II Koenzymy redoks
Koenzymy przenoszące grupy funkcyjne
fosforany nukleozydów są nie tylko prekursorami biosyntezy kwasów nukleinowych, lecz wiele z nich pełni także funkcję koenzymów,
biorą udział w magazynowaniu energii,
wskutek przeniesienia reszt fosforanowych (fosforylacja) metabolity stają się zdolne do reakcji
Koenzym A
jest przenośnikiem grup acylowych (reszt kwasowych)
w swojej strukturze zawiera trzy elementy składowe:
♦ adenozynodifosforan - ADP
♦ kwas pantotenowy - wit. B5 (β-alanina, kwas pantoinowy)
♦ cysteamina
Fosforan pirydoksalu PLP Najważniejszy koenzym metabolizmu aa, (transaminacji,
dekarboksylacji, dehydratacji),
Biotyna jest koenzym karboksylaz. Biotyna reaguje HCO3-
przy udziale ATP i powstaje N-karboksybiotyna
Tetrahydrofolian
Może przenosić reszty C na różnych stopniach utlenienia.
składa się z pterydyny, kwasu paraaminobenoesowego oraz
od jednej do siedmiu reszt glutaminianu
Koenzym kobalaminy
Przykłady koenzymów:
Biotyna - witamina H - wiąże dwutlenek węgla, jest wykorzystywana w reakcjach karboksylacji
FAD - pochodna witaminy B2
FMN - pochodna witaminy B2
Pirofosforan pirodoksalu (PLP) - pochodna witaminy B6
Pirofosforan tiaminy (TPP) - pochodna witaminy B1
S-adenozylometionina (SAM) - przen. grup metylowych
Tetrahydrofolian - pochochodna kwasu foliowego