Enzimele sunt proteine care catalizează sau accelerează reacțiile chimice specifice, astfel încât acestea merg mai repede decât ar face fără catalizator. Unele enzime necesită prezența unei molecule suplimentare sau a unui ion metalic numit cofactor înainte de a-și putea lucra magia. Fără acest cofactor, enzima nu mai este capabilă să catalizeze reacția.
Funcţie
Prin definiție, un cofactor este un ion neproteic sau o moleculă necesară de enzimă pentru funcția sa. Dacă cofactorul este îndepărtat, enzima nu își va putea face treaba și nu va mai funcționa ca un catalizator. Sângele dvs., de exemplu, conține o enzimă numită anhidrază carbonică care catalizează reacția dintre apă și dioxid de carbon pentru a forma acid carbonic. Anhidrază carbonică necesită un ion de zinc ca cofactor. Dacă nu este prezent zinc, enzima nu va funcționa.
Tipuri
Cofactorii pot fi ioni metalici încărcați pozitiv, cum ar fi fierul, magneziul și zincul, sau pot fi molecule mici pe bază de carbon, cum ar fi vitamina B12. Cofactorii cu molecule mici sunt uneori numiți coenzime. Multe dintre vitaminele de care aveți nevoie în dieta dvs. acționează ca cofactori enzimatici sau precursori ai cofactorilor enzimatici. Unele enzime își leagă cofactorii foarte strâns, astfel încât cofactorul să facă parte din enzimă; în aceste cazuri cofactorul este uneori numit grup protetic. Pentru alte enzime, cofactorul este legat sau conectat doar slab.
Mecanism
Rolul precis pe care îl joacă un cofactor într-o reacție enzimatică depinde de enzimă. Fiecare enzimă are propriul său mecanism de reacție, o succesiune de etape chimice prin care are loc reacția pe care o catalizează, iar rolul cofactorului este specific acestui mecanism. Cu anhidrază carbonică, de exemplu, ionul de zinc este blocat într-o fisură din proteina numită situs activ. Deoarece este încărcat pozitiv și este sărac în electroni, poate forma o legătură cu o moleculă de apă trecătoare, permițând moleculei de apă să piardă un ion hidrogen, astfel încât să devină un ion hidroxid, OH-. Acest ion hidroxid poate ataca acum atomul de carbon dintr-o moleculă de dioxid de carbon pentru a forma acid carbonic. Legând molecula de apă și permițându-i să piardă un ion hidrogen, ionul zinc a ajutat enzima să faciliteze reacția.
Aplicații
Privarea unei enzime din cofactor este uneori o modalitate bună de a opri enzima de a cataliza o reacție nedorită. De exemplu, atunci când studenții sau oamenii de știință extrag ADN, vor să se asigure că ADN-ul nu este tăiat de enzime numite ADNase. Adăugarea de EDTA la amestecul de reacție împiedică funcționarea ADN-urilor, deoarece EDTA se prinde de ioni de magneziu și îi leagă în soluție; magneziul este un cofactor pe care îl necesită ADN-urile pentru a funcționa.