Kuinka entsyymin kofaktorin puute vaikuttaisi entsyymin toimintaan?

Entsyymit ovat proteiineja, jotka katalysoivat tai nopeuttavat tiettyjä kemiallisia reaktioita niin, että ne menevät nopeammin kuin ilman katalysaattoria. Jotkut entsyymit edellyttävät ylimääräisen molekyylin tai metalli-ionin läsnäoloa, jota kutsutaan kofaktoriksi, ennen kuin ne voivat tehdä taikuuttaan. Ilman tätä kofaktoria entsyymi ei enää kykene katalysoimaan reaktiota.

Toiminto

Määritelmän mukaan kofaktori on ei-proteiini-ioni tai molekyyli, jota entsyymi tarvitsee toimintaansa. Jos kofaktori poistetaan, entsyymi ei pysty suorittamaan tehtäväänsä eikä enää toimi katalysaattorina. Veresi sisältää esimerkiksi entsyymiä, jota kutsutaan hiilihappoanhydraasiksi, joka katalysoi veden ja hiilidioksidin välistä reaktiota hiilihapoksi. Hiilihappoanhydraasi vaatii sinkki-ionia kofaktorina. Jos sinkkiä ei ole läsnä, entsyymi ei toimi.

Tyypit

Kofaktorit voivat olla positiivisesti varautuneita metalli-ioneja, kuten rauta, magnesium ja sinkki, tai ne voivat olla pieniä hiilipohjaisia ​​molekyylejä, kuten B12-vitamiini. Pienimolekyylisiä kofaktoreita kutsutaan joskus koentsyymeiksi. Monet ruokavaliossa tarvitsemistasi vitamiineista toimivat entsyymikofaktoreina tai entsyymikofaktoreiden edeltäjinä. Jotkut entsyymit sitovat kofaktorit erittäin tiukasti siten, että kofaktori on pohjimmiltaan osa entsyymiä; näissä tapauksissa kofaktoria kutsutaan joskus proteettiryhmäksi. Muiden entsyymien tapauksessa kofaktori on vain löyhästi sidottu tai kytketty.

instagram story viewer

Mekanismi

Kofaktorin tarkka rooli entsymaattisessa reaktiossa riippuu entsyymistä. Jokaisella entsyymillä on oma reaktiomekanisminsa, sekvenssi kemiallisista vaiheista, joiden kautta sen katalysoima reaktio tapahtuu, ja kofaktorin rooli on spesifinen tälle mekanismille. Esimerkiksi hiilihappoanhydraasilla sinkki-ioni on juuttunut aktiivisessa paikassa olevaan proteiiniin. Koska se on positiivisesti varautunut ja huono elektroneista, se voi muodostaa sidoksen ohimenevän vesimolekyylin kanssa, jolloin vesimolekyyli voi menettää vetyionin niin, että siitä tulee hydroksidi-ioni, OH-. Tämä hydroksidi-ioni voi nyt hyökätä hiiliatomissa olevaan hiiliatomiin hiilihapon muodostamiseksi. Sitomalla vesimolekyylin ja antamalla sille mahdollisuuden menettää vetyionia sinkki-ioni on auttanut entsyymiä helpottamaan reaktiota.

Sovellukset

Kofaktorin entsyymin riistäminen on joskus hyvä tapa estää entsyymiä katalysoimasta ei-toivottua reaktiota. Kun opiskelijat tai tutkijat uuttavat esimerkiksi DNA: ta, he haluavat varmistaa, että DNA: ta ei hajota DNA-entsyymit. EDTA: n lisääminen reaktioseokseen estää DNA-organismien toimintaa, koska EDTA tarttuu magnesiumioneihin ja sitoo ne liuokseen; magnesium on kofaktori, jota DNA-organismit tarvitsevat toimiakseen.

Teachs.ru
  • Jaa
instagram viewer