Coenzyme a tham gia vào các phản ứng. Tại sao bạn cần quasivitamins: coenzyme Q, coenzyme A, carnitine. Công thức hóa học Acetyl CoA - C21H36N7O16P3S

Acetyl coenzyme A, acetyl coenzyme A, viết tắt là acetyl CoA là một hợp chất chuyển hóa quan trọng được sử dụng trong nhiều phản ứng sinh hóa. Chức năng chính của nó là cung cấp các nguyên tử cacbon với một nhóm acetyl đến chu trình axit tricarboxylic để chúng bị oxy hóa giải phóng năng lượng. Theo cấu trúc hóa học của nó, acetyl-CoA là chất thioester giữa coenzyme A (thiol) và axit axetic (chất mang nhóm acyl). Acetyl-CoA được hình thành trong bước thứ hai của quá trình hô hấp oxy tế bào, quá trình khử carboxyl của pyruvate, xảy ra trong chất nền ty thể. Acetyl-CoA sau đó đi vào chu trình axit tricarboxylic.

Acetyl-CoA là một thành phần quan trọng của quá trình tổng hợp sinh học của chất dẫn truyền thần kinh acetylcholine. Choline, kết hợp với acetyl-CoA, được xúc tác bởi enzyme choline acetyltransferase để tạo thành acetylcholine và coenzyme A.

Chức năng

Phản ứng pyruvate dehydrogenase và pyruvate formate lyase

Sự chuyển đổi oxy của pyruvate thành acetyl-CoA được gọi là phản ứng pyruvate dehydrogenase. Nó được xúc tác bởi một phức hợp pyruvate dehydrogenase. Có thể chuyển đổi khác giữa pyruvate và acetyl-CoA. Ví dụ, lyase pyruvate formate chuyển hóa pyruvate thành acetyl-CoA và axit formic.

Chuyển hóa axit béo

Ở động vật, acetyl-CoA là cơ sở của sự cân bằng giữa chuyển hóa carbohydrate và chuyển hóa chất béo. Thông thường, acetyl-CoA từ quá trình chuyển hóa axit béo đi vào chu trình axit tricarboxylic, góp phần cung cấp năng lượng cho tế bào. Trong gan, khi mức độ lưu thông của axit béo cao, việc sản xuất acetyl-CoA từ sự phân hủy chất béo vượt quá nhu cầu năng lượng của tế bào. Để sử dụng năng lượng có sẵn từ acetyl-CoA dư thừa, các thể xeton được tạo ra, sau đó có thể lưu thông trong máu. Trong một số trường hợp, điều này có thể dẫn đến nồng độ ceton cao trong máu, một tình trạng gọi là nhiễm ceton, khác với nhiễm toan ceton, một tình trạng nguy hiểm có thể ảnh hưởng đến bệnh nhân tiểu đường. Ở thực vật, sự tổng hợp các axit béo mới xảy ra trong các plastids. Nhiều loại hạt lưu trữ một lượng lớn dầu trong hạt để hỗ trợ sự nảy mầm và phát triển sớm của cây con trước khi chúng chuyển sang quá trình quang hợp. Các axit béo được kết hợp vào lipid màng, một thành phần chính của hầu hết các màng.

Các phản ứng khác

• Hai phân tử acetyl-CoA có thể được kết hợp để tạo ra acetoacetyl-CoA, đây sẽ là bước đầu tiên trong quá trình sinh tổng hợp HMG-CoA / cholesterol, trước khi tổng hợp isoprenoid. Ở động vật, HMG-CoA là tiền chất quan trọng để tổng hợp cholesterol và thể xeton.
• Acetyl-CoA cũng là nguồn cung cấp nhóm acetyl có trong một số gốc lysine của các protein histone và không phải histone trong quá trình biến đổi sau dịch mã của quá trình acetyl hóa, một phản ứng được xúc tác bởi acetyltransferase.
• Ở thực vật và động vật, cytosolic acetyl-CoA được tổng hợp bởi ATP citrate lyase. Khi glucose có nhiều trong máu động vật, nó được chuyển hóa bằng cách đường phân trong bào tương thành pyruvate và sau đó thành acetyl-CoA trong ty thể. Acetyl-CoA dư thừa gây ra việc sản xuất citrat dư thừa, được đưa vào tế bào để làm phát sinh acetyl-CoA trong tế bào.
• Acetyl-CoA có thể được carboxyl hóa trong bào tương thành acetyl-CoA carboxylase, tạo ra malonyl-CoA, cần thiết cho sự tổng hợp flavonoid và polyketide liên quan, để kéo dài axit béo (hình thành sáp), để hình thành lớp biểu bì và dầu trong hạt của các thành viên của chi Bắp cải, và cũng để tạo ra sự sai lệch của protein và các chất hóa thực vật khác.
• Ở thực vật, chúng bao gồm sesquiterpenes, brassinosteroid (kích thích tố) và màng styrenes.

Xem thêm

Văn học

• T. T. Berezov, B. F. Korovkin Hóa học sinh học. - M .: Y học, 1998 .-- 704 tr. - 15.000 bản. - ISBN 5-225-02709-1
• Yu. B. Filippovich Các nguyên tắc cơ bản của Hóa sinh. - M .: Agar, 1999. - 512 tr. - 5.000 bản - ISBN 5-89218-046-8

Quỹ Wikimedia. Năm 2010.

Xem "Acetyl-CoA" là gì trong các từ điển khác:

Xem Acetylcoenzyme A ... Từ điển Y khoa Toàn diện Wikipedia

COFERMENT A, CoA, một coenzyme bao gồm nucleotide adenosine 3, 5 diphosphate và ß mercaptoethylamide của axit pantothenic; tham gia vào quá trình chuyển nhóm acyl (gốc axit) liên kết với nhóm sulfhydryl của CoA năng lượng cao. ... Từ điển bách khoa sinh học

Acetyl CoA Acetyl CoA Coenzyme A (CoA) coenzyme của quá trình acetyl hóa; một trong những coenzyme quan trọng nhất; tham gia vào các phản ứng chuyển nhóm acyl. Phân tử CoA bao gồm một gốc axit adenylic được liên kết bởi một nhóm pyrophosphat với một o ... Wikipedia

Acetyl CoA Acetyl CoA Coenzyme A (CoA) coenzyme của quá trình acetyl hóa; một trong những coenzyme quan trọng nhất; tham gia vào các phản ứng chuyển nhóm acyl. Phân tử CoA bao gồm một gốc axit adenylic được liên kết bởi một nhóm pyrophosphat với một o ... Wikipedia

- (acetyl CoA: orgophosphate acetyltransferase, phosphotransacetylase, phosphoacylase), một loại enzyme thuộc lớp chuyển xúc tác chuyển nhóm acetyl từ acetyl coenzyme A (acetyl CoA; xem Coenzyme, axit Pantothenic) đến cặn H3PO4: .... .. Bách khoa toàn thư hóa học

HẾT, KHÔNG - coenzyme có trong tất cả các tế bào sống là một phần của các enzym thuộc nhóm dehydrogenase xúc tác các phản ứng oxy hóa khử; thực hiện chức năng của một hạt tải điện và hydro, mà nó nhận được từ các chất dễ bị oxi hóa. Dạng khử (NADH) có thể chuyển chúng thành các chất khác.

Nó là một dinucleotide, phân tử của chúng được cấu tạo từ aide acid nicotinic và adenin, được nối với nhau bằng một chuỗi bao gồm hai gốc D-ribose và hai gốc axit photphoric; được sử dụng trong sinh hóa lâm sàng để xác định hoạt động của các enzym trong máu.

Lúa gạo. 12.

NADP, NADP - coenzyme phổ biến trong tự nhiên của một số dehydrogenase - enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa khử trong tế bào sống. NADP nhận hydro và electron của hợp chất bị oxy hóa và chuyển chúng sang các chất khác. Trong lục lạp của tế bào thực vật, NADP bị khử trong các phản ứng sáng của quang hợp và sau đó cung cấp hydro cho quá trình tổng hợp cacbohydrat trong các phản ứng tối. NADP, một coenzyme khác với NAD bởi hàm lượng của một dư lượng axit photphoric gắn với hydroxyl của một trong các gốc D-ribose, được tìm thấy trong tất cả các loại tế bào.

Lúa gạo. 13.

FAD, FAD - một coenzyme tham gia vào nhiều quá trình sinh hóa oxy hóa khử. FAD tồn tại ở hai dạng - bị oxy hóa và khử, chức năng sinh hóa của nó, như một quy luật, là sự chuyển đổi giữa các dạng này.

Lúa gạo. mười bốn.

Coenzyme A (coenzyme A, CoA, CoA, HSKoA) - coenzyme acetyl hóa; một trong những coenzyme quan trọng nhất tham gia vào các phản ứng chuyển nhóm acyl trong quá trình tổng hợp và oxy hóa axit béo và oxy hóa pyruvate trong chu trình axit citric.

Phân tử CoA bao gồm phần dư axit adenylic (1) được liên kết bởi nhóm pyrophosphat (2) với phần dư axit pantothenic (3), lần lượt được liên kết bằng liên kết peptit với axit amin β-alanin (4) (những hai nhóm đại diện cho dư lượng axit pantothenic) được liên kết bằng liên kết peptit với dư lượng β-mercaptoethanolamine (5).

Coenzyme là những hợp chất cần thiết để các enzyme có thể thực hiện tất cả các chức năng vốn có của chúng, bao gồm cả các chức năng xúc tác. Trong tự nhiên, các coenzyme vitamin mang các nguyên tử, điện tử và một số nhóm chức giữa các chất nền.

Đặc điểm của thuật ngữ

Enzyme là các protein xúc tác các phản ứng hóa học vốn có trong tế bào của bất kỳ mô sống nào. Đặc điểm cấu trúc của enzyme: coenzyme, có trọng lượng phân tử rất nhỏ và apoenzyme. Các coenzyme và nhóm chức có trong cấu trúc của gốc axit amin (chúng xuất hiện do sự hiện diện của apoenzyme) cùng nhau tạo ra một trung tâm hoạt động của enzym có khả năng liên kết với cơ chất. Theo kết quả của một phản ứng như vậy với sự tham gia của các phân tử không phải protein, một phức hợp của một cơ chất và một enzym được kích hoạt.

Bản thân các coenzyme không sở hữu các thông số xúc tác; chúng chỉ hoạt động khi một phức hợp được hình thành với sự tham gia của apoenzyme. Điều tương tự là đặc điểm của apoenzyme - bản thân các hợp chất này không gây ra bất kỳ phản ứng hóa học nào và không thể kích hoạt bất kỳ thứ gì. Sự hình thành các phức hợp bao gồm coenzyme, apoenzyme là một phương pháp tự nhiên để điều chỉnh hoạt động của enzym trong các hệ thống bên trong của cơ thể sống.

Đặc điểm của các quá trình hóa học

Như đã được tiết lộ trong quá trình nhiều nghiên cứu, coenzyme Q10 cực kỳ quan trọng đối với con người và sức khỏe con người, đồng thời, cần lưu ý rằng các enzym trong mô sống chỉ chịu ảnh hưởng xúc tác khi có tác động bổ sung. về một phần của các hợp chất vô cơ. Đặc biệt, người ta biết chắc rằng, ngoài coenzyme Q10, cơ thể cần các ion tích điện dương của kali, kẽm và magiê. Các cation kim loại có thể phản ứng với apoenzyme, dẫn đến việc điều chỉnh cấu trúc của enzyme, cụ thể là trung tâm hoạt động.

Trong quá trình phản ứng hóa học có sự tham gia của cation kim loại, enzyme sẽ được hoạt hóa, đồng thời, các hợp chất vô cơ đó không được đưa vào trung tâm enzyme hoạt động. Tuy nhiên, khoa học đã có thể khám phá ra một số loại enzyme trong đó chức năng của coenzyme được kết hợp với chức năng của các cation kim loại tạo nên hợp chất. Một ví dụ điển hình là anhydrase cacbonic, trong cấu trúc của nó có một kẽm tích điện dương ở gốc “hai” được tìm thấy. Ion có bản chất vô cơ, cần thiết cho việc kích hoạt một phản ứng hóa học và được gọi là "cofactor" trong khoa học.

Coenzyme: chức năng cụ thể

Như các nhà khoa học đã phát hiện ra, coenzyme là hợp chất có hai khu vực chức năng cực kỳ quan trọng để duy trì hoạt động quan trọng của cơ thể. Các yếu tố này cũng được biết đến trong cộng đồng khoa học là các vị trí phản ứng. Một mặt, nhiệm vụ của chúng là hình thành liên kết với các apoenzyme, đồng thời do vị trí này tạo nên liên kết với cơ chất. Coenzyme là một loạt các hợp chất hữu cơ có chức năng tương đối giống nhau. Hầu hết các chất được tìm thấy đều được đặc trưng bởi sự hiện diện của liên kết pi liên hợp, dị nguyên tử. Thông thường, coenzyme là những hợp chất có chứa vitamin (như một phần tử của phân tử).

Tùy thuộc vào các chi tiết cụ thể của tương tác với apoenzyme, người ta thường nói về các enzyme hòa tan, giả. Xem xét các ví dụ điển hình về coenzyme, ví dụ, người ta có thể nhớ lại riboflavin. Đây là một ví dụ cổ điển về loại hợp chất hòa tan. Một coenzyme có thể trở thành một phần của phân tử enzyme trong quá trình phản ứng hóa học, trong khi trải qua các biến đổi, kết quả là nó đạt được tự do. Hình thức trong đó coenzyme (coenzyme) đã trở thành một phần của tương tác hóa học được tái tạo trong một phản ứng độc lập (nó xảy ra lần thứ hai). Cơ chất cũng tham gia vào tất cả các giai đoạn của phản ứng, trên cơ sở đó một số nhà khoa học đề xuất coi coenzym hòa tan là cơ chất. Một phần khác của cộng đồng khoa học mâu thuẫn với họ, lập luận điều này với thực tế sau: chất nền trong phản ứng này chỉ phản ứng khi có mặt một loại enzyme nhất định, và một coenzyme hòa tan có khả năng tương tác với nhiều loại enzyme cùng loại. Bằng các ví dụ, tất cả điều này có thể được quan sát nếu chúng ta xem xét chi tiết các đặc điểm hóa học của chuỗi tương tác đặc trưng của coenzym của vitamin B2 riboflavin.

Mặt khác?

Nhóm chân tay giả bao gồm các coenzyme như vậy, được đặc trưng bởi liên kết rất mạnh với apoenzyme. Theo quy luật, chúng được hình thành theo phương thức cộng hóa trị. Khi một phản ứng hóa học xảy ra, cũng như sau nó, các coenzyme đều nằm ở trung tâm của enzyme. Cơ chất được giải phóng, quá trình tái sinh bắt đầu, đòi hỏi sự tương tác với cơ chất hoặc coenzyme khác.

Nếu một enzym nhất định kích thích và tăng cường phản ứng oxy hóa, phản ứng khử, một tương tác hóa học trong đó các chất tương đương có tính khử được chuyển (vai trò của chúng có thể được thực hiện bởi các electron, proton), nó cần một coenzyme để hoạt động đầy đủ. Tương tự như vậy, các enzym kích hoạt sự hoạt hóa của phản ứng chuyển giao không thể hoạt động nếu không sử dụng các coenzym. Dựa trên thực tế này, một hệ thống để phân loại các coenzyme thành một nhóm chuyển giao và các nhóm oxy hóa, khử đã được giới thiệu.

Coenzyme: một số tính năng

Một tỷ lệ khá ấn tượng các coenzyme được khoa học biết đến là có nguồn gốc từ vitamin. Nếu có các vấn đề trao đổi chất trong cơ thể sống ảnh hưởng đến các phân tử vitamin, điều này thường liên quan đến hoạt động của enzym thấp.

Nó quan trọng!

Như có thể tiết lộ trong quá trình thí nghiệm, các coenzyme ở dạng khối của chúng có tính ổn định nhiệt độ, nhưng các tính năng của phản ứng hóa học vốn có trong chúng khác nhau khá mạnh. coenzyme cũng khác nhau rất nhiều. Nhóm nicotinamide adenine dinucleotides thu hút sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học. Tính đặc hiệu của một phản ứng xúc tác cụ thể xác định vai trò của coenzyme này trong đó. Trong một số trường hợp, anh ta hoạt động như một đại diện điển hình của nhóm chân tay giả, nhưng đôi khi anh ta rời khỏi trung tâm enzyme dưới ảnh hưởng của các quá trình hóa học đang diễn ra.

Enzyme và coenzyme: cái này không tồn tại nếu không có cái kia

Các phản ứng sinh hóa được thực hiện với sự tham gia của nhiều trợ lý, nếu không thì cơ chế tương tác hóa học phức tạp của các mô sống sẽ bị suy giảm. Một loại enzyme, trong cấu trúc của nó là một protein phức tạp hoặc đơn giản, cần có khoáng chất, coenzyme, vitamin. Coenzyme là coenzyme Q10, một dẫn xuất của nhiều loại vitamin và axit folic. Coenzym được tạo ra bởi vitamin B hiện đang thu hút sự chú ý đặc biệt trong y học.

Coenzyme cần thiết cho tế bào để sản xuất năng lượng và giải phóng cho cơ thể để đảm bảo sự sống. Hơn nữa, năng lượng không chỉ được dành cho hoạt động thể chất. Chúng ta không được quên rằng hoạt động trí óc, hoạt động của các tuyến khác nhau và hệ tiêu hóa đòi hỏi một lượng năng lượng ấn tượng. Các quá trình hấp thụ các nguyên tố hữu ích đi vào cơ thể qua đường tiêu hóa và các con đường khác khá tốn kém về năng lượng. Bản thân quá trình đồng hóa cũng làm tiêu hao năng lượng dự trữ của cơ thể, được hình thành do các coenzym và sự tham gia của chúng vào các phản ứng với enzym. Nhân tiện, ngay cả dòng máu cũng được cung cấp chỉ với những phản ứng như vậy, nếu không có chúng, máu của chúng ta đơn giản không thể chảy qua các mạch!

Bí mật sinh học

Coenzyme là một chất cụ thể như vậy, nhờ đó mà cơ thể sống có năng lượng để thực hiện các quá trình bên trong. Cơ thể con người, như các nhà khoa học đã tính toán được, chứa khoảng một trăm nghìn tỷ tế bào, mỗi tế bào tạo ra năng lượng để duy trì cuộc sống bình thường. Đồng thời, tế bào không tiêu thụ các chất mà một người nhận được cùng với thức ăn để bổ sung năng lượng dự trữ, mà chủ yếu tự sản xuất năng lượng. Các nguồn bên ngoài là một lựa chọn dự phòng, được sử dụng trong trường hợp năng lượng tự tạo không đủ.

Các đặc điểm sinh học của các tế bào của cơ thể con người là chúng có mọi thứ cần thiết để sản xuất các hợp chất phức tạp giàu năng lượng. Các nhà khoa học đặt tên cho chúng là phốt phát adenosine. Đối với điều này, chất béo, carbohydrate, protein bị oxy hóa. Chính những điều này đã kích thích sự giải phóng nhiệt, với việc sử dụng mà các mô hoạt động bình thường. Các phân tử ATP cũng là một kho năng lượng do tế bào tạo ra. Bất kỳ quá trình bên trong tế bào nào tiêu thụ năng lượng đều có thể chuyển sang phân tử này cho "phần" được chỉ định.

Ở cấp độ tế bào

Mỗi tế bào là một cấu trúc phức tạp có chứa ti thể (cấu trúc nội bào). Ti thể là phần tế bào hoạt động tích cực nhất, vì chúng chịu trách nhiệm sản xuất năng lượng. Bên trong ty thể là các chuỗi được hình thành từ các electron để tạo ra năng lượng. Quá trình này bao gồm nhiều phản ứng hóa học tuần tự, do đó các phân tử phốt phát adenosine được tạo ra.

Các chuỗi bao gồm các electron bên trong ty thể tương tác khá tích cực với các vitamin nhóm C, B, E. Coenzyme Q10 thu hút sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học. Hợp chất này không có chất tương tự và chất thay thế; sự thiếu hụt của nó trong cơ thể sẽ gây ra các vấn đề trao đổi chất nghiêm trọng. Nếu không có coenzyme này, tế bào không thể tạo ra năng lượng, đồng nghĩa với việc nó sẽ chết.

Coenzyme Q10

Chất béo có thể hòa tan Q10, cho phép coenzyme di chuyển bên trong màng tế bào. Điều này đặt ra cho hợp chất những chức năng đặc biệt quan trọng trong việc đảm bảo chuyển các electron trong các quá trình tạo năng lượng. Q10 là một liên kết di động qua đó các enzym của chuỗi hóa học liên kết với nhau. Nếu một cặp electron muốn liên kết thành chuỗi, trước tiên chúng phải tương tác với coenzyme Q10.

Các phân tử Q10 luôn chuyển động trong tế bào - từ enzym này sang enzym khác. Điều này cho phép các điện tử được chuyển giữa các enzym. Ở một mức độ nào đó, một cái lồng có thể được so sánh với một động cơ nhỏ bé. Để xử lý vật liệu hữu cơ mà từ đó năng lượng được chiết xuất, cần có coenzyme Q10, có thể so sánh với tia lửa kích hoạt hoạt động của động cơ thông thường.

Tính đặc hiệu của ảnh hưởng đến tế bào Q10

Coenzyme Q10 tham gia tích cực vào quá trình tạo ra năng lượng và tốc độ di chuyển của hợp chất này trong các mô tế bào điều chỉnh cả lượng phân tử ATP được tạo ra và tốc độ di chuyển trong chuỗi điện tử. Điều quan trọng là các ti thể có lượng coenzyme tối ưu để phản ứng không quá mạnh hoặc quá yếu.

Nếu cơ thể thiếu coenzyme Q10, ATP sẽ được sản xuất ở nồng độ thấp hơn đáng kể. Điều này dẫn đến giảm năng lượng dự trữ của các tế bào. Trong cuộc sống hàng ngày, điều này được phản ánh theo cách sau: một người nhanh chóng, rất mệt mỏi, gặp trục trặc trong công việc của các hệ thống cơ thể khác nhau, buộc phải đối phó với căng thẳng gia tăng. Khả năng phát triển các bệnh lý nghiêm trọng tăng lên. Cần nhớ rằng các cơ quan khác nhau được đặc trưng bởi một lượng Q10 khác nhau.

Hãy bảo vệ sức khỏe của bạn!

Để không phải đối mặt với những xáo trộn nghiêm trọng trong hoạt động của các hệ thống bên trong lâu hơn, việc cung cấp nguồn năng lượng cho cơ thể là điều cần thiết. Mức tiêu thụ năng lượng cao nhất là đặc điểm của các cơ quan sản xuất năng lượng - tim, thận, gan, tuyến tụy. Lượng coenzyme Q10 quyết định chất lượng hoạt động của từng cơ quan này ở cấp độ tế bào. Thông qua coenzyme, nó được cung cấp và việc thiếu hợp chất này có ảnh hưởng tiêu cực mạnh đến các quá trình sinh học. Y học hiện đại biết một số cách để duy trì mức coenzyme Q10 bình thường trong cơ thể con người.

Coenzyme trong các phản ứng xúc tác vận chuyển các nhóm nguyên tử, electron hoặc proton khác nhau. Coenzyme liên kết với các enzym:

Liên kết hóa trị;

Liên kết ion;

Tương tác kỵ nước, v.v.

Một coenzyme có thể là một coenzyme cho một số enzyme. Nhiều coenzyme là đa chức năng (ví dụ, NAD, PF). Tính đặc hiệu của holoenzyme phụ thuộc vào apoenzyme.

Tất cả các coenzyme được chia thành hai nhóm lớn: vitamin và không vitamin.

Vitamin coenzyme- Các dẫn xuất của vitamin hoặc các biến đổi hóa học của vitamin.

Nhóm thứ nhất: thiamine – dẫn xuất của vitamin B1... Điêu nay bao gôm:

Thiamine monophosphate (TMP);

Thiamine diphosphate (TDP) hoặc thiamine pyrophosphate (TPP) hoặc cocarboxylase;

Thiamine triphosphate (TTF).

TPF có ý nghĩa sinh học lớn nhất. Nó là một phần của decarboxylase của axit keto: PVA, axit a-ketoglutaric. Enzyme này xúc tác quá trình khử CO 2.

Cocarboxylase tham gia vào phản ứng transketolase từ chu trình pentose phosphate.

Nhóm 2: flavin coenzyme có nguồn gốc từ vitamin B2... Điêu nay bao gôm:

- flavin mononucleotide (FMN);

- flavin adenine dinucleotide (FAD).

Rebitol và isoaloxazine tạo thành vitamin B2. Vitamin B2 và phần còn lại của photphoric để - bạn tạo thành FMN. FMN kết hợp với AMP dạng FAD.

[lúa gạo. vòng isoaloxazine được kết nối với rebitol, rebitol với axit photphoric và axit photphoric với AMP]

FAD và FMN là coenzyme của dehydrogenase. Các enzym này xúc tác quá trình loại bỏ hydro khỏi chất nền, tức là tham gia các phản ứng oxi hóa - khử. Ví dụ, SDH - succinate dehydrogenase - xúc tác sự chuyển hóa succinic thành - bạn thành fumaric. Nó là một enzym phụ thuộc FAD. [lúa gạo. COOH-CH 2 -CH 2 -COOH® (trên mũi tên - SDH, dưới - FAD và FADN 2) COOH-CH = CH-COOH]. Các enzym flavin (DH phụ thuộc vào flavin) chứa FAD, là nguồn chính của proton và electron trong chúng. Trong quá trình hóa học. phản ứng, FAD được chuyển thành FADN 2. Phần hoạt động của FAD là vòng 2 của isoaloxazine; trong quá trình chem. phản ứng là sự cộng hai nguyên tử hydro vào nitơ và sự sắp xếp lại các liên kết đôi trong các vòng.

Nhóm 3: coenzyme pantothenic có nguồn gốc từ vitamin B3- axit pantothenic. Chúng là một phần của coenzyme A, HS-CoA. Coenzyme A này là một coenzyme của acyltransferase, cùng với nó, nó chuyển các nhóm khác nhau từ phân tử này sang phân tử khác.

4 nhóm: nicotinamide, các dẫn xuất của vitamin PP - nicotinamide:

Đại diện:

Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD);

Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP).

Coenzyme NAD và NADP là các coenzyme của dehydrogenase (enzyme phụ thuộc NADP), ví dụ malateDH, isocitrateDH, lactateDH. Tham gia các phản ứng khử hydro và oxy hóa khử. Trong trường hợp này, NAD gắn hai proton và hai electron, và NADH2 được hình thành.

Lúa gạo. nhóm làm việc NAD và NADP: vẽ vitamin PP, trong đó một nguyên tử H được gắn vào và kết quả là sự sắp xếp lại các liên kết đôi xảy ra. Một cấu hình mới của vitamin PP + H + được vẽ]

5 nhóm: pyridoxine, dẫn xuất vitamin B6... [lúa gạo. pyridoxal. Pyridoxal + axit photphoric = pyridoxal photphat]

- pyridoxine;

- pyridoxal;

- pyridoxamine.

Các dạng này được chuyển hóa lẫn nhau trong quá trình phản ứng. Khi pyridoxal phản ứng với axit photphoric, pyridoxal photphat (PF) thu được.

PP là một coenzyme của aminotransferase, nó chuyển nhóm amin từ AA thành axit keto - phản ứng sự chuyển hóa... Ngoài ra, các dẫn xuất của vitamin B6 được bao gồm dưới dạng coenzyme trong AK decarboxylase.

Các coenzyme không phải vitamin- Các chất được hình thành trong quá trình trao đổi chất.

1) Nucleotides- UTP, UDF, TTF, v.v. UDP-glucose tham gia vào quá trình tổng hợp glycogen. Axit UDP-hyaluronic được sử dụng để trung hòa các chất khác nhau trong các phản ứng ngang (glucuronyl transferase).

2) Các dẫn xuất của porphyrin(heme): catalase, peroxidase, cytochromes, v.v.

3) Peptide... Glutathione là một tripeptide (GLU-CIS-GLI), nó tham gia vào các phản ứng o, là một coenzym của các chất oxy hóa (glutathione peroxidase, glutathione reductase). 2GSH ”(phía trên mũi tên 2H) G-S-S-G. GSH là dạng khử của glutathione và G-S-S-G bị oxy hóa.

4) Ions kim loại, ví dụ, Zn 2+ là một phần của enzym AldH (alcohol dehydrogenase), Cu 2+ - amylase, Mg 2+ - ATP-ase (ví dụ, myosin ATP-ase).

Có thể tham gia vào:

Sự gắn vào phức hợp cơ chất của enzym;

Trong xúc tác;

Ổn định cấu trúc tối ưu của vị trí hoạt động của enzym;

Ổn định cấu trúc bậc bốn.

PHÉP BIỆN CHỨNG(syn. coenzyme- Các hợp chất hữu cơ trọng lượng phân tử thấp có nguồn gốc sinh học, cần thiết như các thành phần cụ thể bổ sung (đồng yếu tố) cho hoạt động xúc tác của một số enzym. Nhiều K. là dẫn xuất của vitamin. Biol, tác dụng của một nhóm vitamin đáng kể (nhóm B) được xác định bởi sự biến đổi của chúng thành K. và các enzym trong tế bào của cơ thể. Những nỗ lực (và không phải là không thành công) đã được thực hiện trực tiếp bởi một số K. để nằm xuống. bàn thắng. Những khó khăn nảy sinh trong trường hợp này bao gồm thực tế là không phải lúc nào cũng thực hiện được việc xác định định lượng hàm lượng K. trong máu và các cơ quan, và thậm chí ít khi hoạt động của các enzym tổng hợp hoặc phá hủy K. được khảo sát được xác định ở trạng thái bình thường và tình trạng bệnh lý. Sự thiếu hụt K. này hoặc K., được phát hiện trong bất kỳ bệnh nào, thường được cố gắng loại bỏ bằng cách đưa vitamin thích hợp vào cơ thể. Nhưng nếu hệ thống tổng hợp của K. thiếu bị vi phạm, điều này thường xảy ra, thì việc đưa vào cơ thể một loại vitamin như vậy sẽ mất đi ý nghĩa của nó: hiệu quả điều trị chỉ có thể đạt được khi đưa vào coenzyme bị thiếu. Với nằm xuống. mục đích là cocarboxylase (xem. Thiamin), FAD, các dạng coenzyme của vitamin B 12 (xem. cyanocobalamin) và một số dạng khác K. Để nằm xuống. Mục đích của K. được sử dụng qua đường tiêm, nhưng ngay cả trong điều kiện này, không phải lúc nào chúng ta cũng tin tưởng rằng chúng có thể xâm nhập đến nơi tác động của chúng (vào môi trường nội bào) mà không bị phân tách.

Với một bến tàu nhỏ. trọng lượng, K., không giống như chất xúc tác sinh học có bản chất protein (enzym), được đặc trưng bởi tính ổn định nhiệt và khả năng thẩm tách. Các sắc tố hô hấp của thực vật (polyphenol), axit glutamic, ornithine, bisphosphat (diphosphat) của glucose và axit glycerolic và các chất chuyển hóa khác, hoạt động trong một số trường hợp nhất định như là đồng nhân tố của quá trình chuyển enzym, thường được gọi là K. các quá trình tương ứng. Sẽ đúng hơn nếu chỉ áp dụng thuật ngữ "coenzyme" cho các hợp chất, biol, chức năng của chúng bị giảm hoàn toàn hoặc chủ yếu đối với sự tham gia cụ thể của chúng vào hoạt động của các enzym (xem).

Thuật ngữ "coenzyme" được G. Bertrand đề xuất vào năm 1897 để biểu thị chức năng của muối mangan, mà ông coi là đồng yếu tố cụ thể của phenolase (laccase); tuy nhiên, hiện nay các thành phần vô cơ của hệ thống enzyme không được chấp nhận để được xếp vào loại K. Sự tồn tại của K. thực (hữu cơ) được người Anh xác lập lần đầu tiên. Các nhà hóa sinh A. Harden và W. Young vào năm 1904, những người đã chỉ ra rằng chất hữu cơ bền nhiệt cần thiết cho hoạt động của phức hợp enzyme xúc tác quá trình lên men rượu được loại bỏ khỏi dịch chiết enzyme của tế bào nấm men trong quá trình thẩm tách (xem). Chất xúc tác lên men phụ này được đặt tên là warmmase bởi Harden và Young; cấu trúc của nó được thành lập vào năm 1936 trong các phòng thí nghiệm của H. Euler-Helpin và O. Warburg gần như đồng thời.

Cơ chế hoạt động của K. không giống nhau. Trong nhiều trường hợp, chúng hoạt động như chất nhận trung gian (chất mang) của một số hóa chất nhất định. nhóm (photphat, acyl, amin, v.v.), nguyên tử hydro hoặc electron. Trong các trường hợp khác, K. tham gia vào quá trình hoạt hóa các phân tử cơ chất của phản ứng enzym, tạo thành các hợp chất trung gian phản ứng với các phân tử này. Ở dạng các hợp chất như vậy, các chất nền trải qua một số biến đổi enzym nhất định; đó là các chức năng của glutathione (xem) như một coenzym của glyoxalase và formaldehyde dehydrogenase, CoA - với một số biến đổi của axit béo (xem) và các chất hữu cơ khác thành - t, v.v.

K. điển hình tạo thành các hợp chất phân ly mạnh dễ vỡ với các protein cụ thể (apoenzyme) của các enzym hòa tan, từ đó chúng có thể dễ dàng được tách ra bằng thẩm phân (xem) hoặc lọc gel (xem). Trong nhiều phản ứng chuyển nhóm xảy ra trong hoạt động liên hợp của hai protein enzyme, sự gắn kết thuận nghịch luân phiên của các phần tử K. vào phân tử của các protein này xảy ra ở hai dạng - chất nhận và chất cho (ví dụ, bị oxy hóa và khử, phosphoryl hóa và không phosphoryl hóa ). Sơ đồ dưới đây cho thấy (ở dạng đơn giản hơn một chút) cơ chế chuyển hydro thuận nghịch giữa phân tử cho hydro (AH2) và phân tử nhận (B) dưới tác dụng của hai dehydrogenase (Fa và Fb) và một coenzyme (Co):

Phản hồi chung:

Trong chu kỳ đầy đủ của quá trình oxy hóa khử (phản ứng 1-6), coenzyme codehydrogenase không thay đổi và không có trong cân bằng của các sản phẩm phản ứng, tức là nó đóng vai trò như một chất xúc tác. Nếu chúng ta coi các giai đoạn kế tiếp nhau của chu kỳ, mỗi giai đoạn tiến hành với sự tham gia của một enzyme (phản ứng 1-3 và 4-6), thì Ko và KoH2 hoạt động ngang hàng với các phân tử AH2, A, B, BH2 là phân tử thứ hai. cơ chất. Theo nghĩa tương tự, sự khác biệt giữa các cơ chất và K. phân ly tham gia vào các phản ứng ghép đôi chuyển photphat, acyl, glycosyl và các nhóm khác là tương đối.

Trong nhiều enzyme hai thành phần, được xây dựng giống như proteid, apoenzyme tạo thành một hợp chất mạnh, khó phân ly với thành phần không phải là protein. Các thành phần không phải protein của enzym protein, thường được gọi là nhóm giả (ví dụ, flavin nucleotide, pyridoxal phosphat, metalloporphyrins), tương tác với chất nền, tồn tại trong suốt phản ứng enzym như một phần của phân tử protein không được tiết kiệm. Thuật ngữ "coenzyme" thường được mở rộng cho các nhóm enzym giả hữu cơ liên kết chặt chẽ tương tác hóa học với các phân tử cơ chất, rất khó phân biệt với K. dễ phân ly, vì sự chuyển đổi dần dần tồn tại giữa cả hai loại đồng yếu tố.

Theo cách tương tự, không thể vẽ ra một ranh giới rõ ràng giữa K. và các sản phẩm chuyển hóa trung gian nhất định (chất chuyển hóa), mà trong quá trình enzym hoạt động như chất nền bình thường trải qua những thay đổi cơ bản không thể đảo ngược trong quá trình này, sau đó là chất xúc tác phụ trợ cần thiết cho liên hợp biến đổi enzym, từ đó các chất chuyển hóa này được giải phóng không thay đổi. Các chất chuyển hóa thuộc loại này có thể đóng vai trò là chất tiếp nhận trung gian của một số nhóm nhất định trong quá trình chuyển enzym, tiến hành tương tự như quá trình được mô tả trên sơ đồ ở trên (ví dụ, vai trò của polyphenol như chất mang hydro trong hô hấp của tế bào thực vật, vai trò của axit glutamic trong việc chuyển các nhóm amin thông qua các phản ứng chuyển hóa và v.v.), hoặc trong các biến đổi chu kỳ phức tạp hơn liên quan đến một số enzym (ví dụ là chức năng của ornithine trong chu trình hình thành urê). Hoạt động giống như coenzyme của 1,6-bisphosphoglucose có một đặc điểm hơi khác, đóng vai trò là đồng yếu tố cần thiết và đồng thời là bước trung gian trong quá trình chuyển giữa các phân tử của dư lượng phosphate trong quá trình chuyển hóa giữa 1-phosphoglucose và 6- phosphoglucose dưới tác dụng của phosphoglucomutase, khi phân tử cofactor đi vào một phân tử của sản phẩm cuối cùng sẽ tạo ra một gốc phosphate cho sản phẩm ban đầu, từ đó một phân tử cofactor mới được hình thành. Chính xác thì chức năng tương tự được thực hiện bởi axit 2,3-bisphosphoglycerinic ở sự chuyển đổi lẫn nhau của 2-phosphoglycerol và axit 3-phosphoglycerolic được xúc tác bởi một fosfomutase khác.

To. Rất đa dạng về hóa học. kết cấu. Tuy nhiên, thông thường nhất trong số chúng có các hợp chất gồm hai loại: a) nucleotit và một số dẫn xuất hữu cơ khác của axit photphoric; b) peptit và các dẫn xuất của chúng (ví dụ, axit folic, CoA, glutathione). Ở động vật và nhiều vi sinh vật, để cấu tạo các phân tử của một số K., các hợp chất cần thiết mà các sinh vật này không tổng hợp được và phải được cung cấp cùng với thức ăn, tức là vitamin (xem). Hầu hết các vitamin B hòa tan trong nước là một phần của K., cấu trúc và chức năng của chúng đã được biết đến (điều này áp dụng cho thiamine, riboflavin, pyridoxal, nicotinamide, axit pantothenic), hoặc bản thân chúng có thể hoạt động như các phân tử K. hoạt động (vitamin B 12 , axít folic). Điều tương tự cũng có thể áp dụng cho các vitamin tan trong nước và chất béo khác, vai trò của chúng trong quá trình xúc tác biol vẫn chưa được làm sáng tỏ đầy đủ.

Các K. quan trọng nhất được liệt kê dưới đây, cho biết kiểu cấu trúc của chúng và các dạng biến đổi enzym chính mà chúng tham gia. Trong các bài báo về cá nhân K., thông tin chi tiết hơn về cấu trúc và cơ chế hoạt động của chúng được đưa ra.

Nucleotide coenzyme... Adenyl ribonucleotide (adenosine-5 "-mono-, di- và triphosphoric cho-bạn) tham gia vào nhiều phản ứng kích hoạt và chuyển các gốc ortho- và pyrophosphat, dư lượng axit amin (aminoacyls), cacbonic và sulfuric thành-t, như cũng như trong một số loại khác Các dẫn xuất của inosine-5 "-phosphoric và guanosine-5" -phosphoric to-t thực hiện các chức năng tương tự trong một số trường hợp nhất định.

Guanyl ribonucleotide (guanosine-5 "-mono-, di- và triphosphoric cho-bạn) đóng vai trò của K. trong các phản ứng chuyển phần còn lại của axit succinic (succinyl), sinh tổng hợp ribonucleoprotein trong microsome, sinh tổng hợp axit adenylic từ inosine và, có thể, trong quá trình chuyển các dư lượng mannose.

Cytidyl ribonucleotide (cytidine-5 "-phosphoric cho-bạn) trong sinh tổng hợp phosphatide đóng vai trò K. chuyển các dư lượng của O-phosphoethanol choline, O-phosphoethanolamine, v.v.

Các ribonucleotide uridyl (uridine-5 "-phosphoric cho-bạn) thực hiện các chức năng của K. trong các quá trình chuyển hóa đường, nghĩa là chuyển các gốc của các đơn phân (glucose, galactose, v.v.) và các dẫn xuất của chúng (gốc của hexosamine, axit glucuronic, v.v.). trong quá trình sinh tổng hợp di- và polysaccharide, glucuronoside, hexosaminide (mucopolysaccharides), cũng như trong quá trình hoạt hóa bã đường và các dẫn xuất của chúng trong một số quá trình enzym khác (ví dụ, sự chuyển hóa lẫn nhau của glucose và galactose , Vân vân.).

Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) tham gia vào các phản ứng chuyển hydro, những phản ứng quan trọng nhất đối với sự trao đổi chất của tế bào, như K. nhiều dehydrogenase cụ thể (xem).

Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP) tham gia vào các phản ứng chuyển hydro, rất quan trọng đối với sự trao đổi chất của tế bào, như một K. cụ thể của một số dehydrogenase.

Flavin mononucleotide (FMN) tham gia vào quá trình chuyển biol, hydro dưới dạng K. (nhóm giả) của một số enzym oxy hóa flavin ("màu vàng").

Flavin adenin dinucleotide (FAD) tham gia vào quá trình chuyển hóa biol, hydro dưới dạng K. (nhóm giả) của hầu hết các enzym oxy hóa flavin ("màu vàng").

Coenzyme A (CoA, dạng khử - KoA-SH, coenzyme acyl hóa; adenosine-Z ", hợp chất axit 5" -bisphosphoric với pantothenyl-aminoethanethiol hoặc pantethein) hình thành với dư lượng axetic và các chất thành thioester hữu cơ khác thuộc loại R-CO -S-CoA, trong đó R là phần dư của chất hữu cơ đối với bạn, và đóng vai trò của K. trong việc chuyển và hoạt hóa các phần dư axit như trong phản ứng acyl hóa (tổng hợp acetylcholine, hippuric thành-bạn, kết đôi mật với t , v.v.), và với nhiều biến đổi enzym khác của dư lượng axit (phản ứng ngưng tụ, quá trình oxy hóa hoặc sự hydrat hóa thuận nghịch của chất không bão hòa thành t). Với sự tham gia của CoA, một số phản ứng trung gian của quá trình hô hấp tế bào, sinh tổng hợp và oxy hóa axit béo, tổng hợp steroid, tecpen, cao su, v.v., diễn ra.

Coenzyme B 12. Có thể là nhiều loại biol, chức năng của vitamin B 12, chem. Cơ chế của nó vẫn chưa rõ ràng, ví dụ, trong quá trình tạo máu, trong quá trình sinh tổng hợp các nhóm metyl, sự biến đổi của nhóm sulfhydryl (nhóm SH), v.v., là do vai trò của nó như K. trong quá trình sinh tổng hợp prôtêin-enzim.

Các coenzyme khác có chứa dư lượng phốt phát. Diphosphotiamine phục vụ trong quá trình khử carboxyl (đơn giản và oxy hóa) của pyruvic, alpha-ketoglutaric và các axit alpha-keto khác, cũng như trong các phản ứng phân cắt chuỗi cacbon của các xeton đã được phosphoryl hóa dưới tác dụng của một nhóm enzym đặc biệt (ketolase, transketolase, phosphoketolase).

Pyridoxal phosphat ngưng tụ với axit amin (và amin) thành các chất trung gian hoạt động như bazơ Schiff (xem bazơ Schiff); là K. (một nhóm giả) của các enzym xúc tác các phản ứng chuyển hóa và khử cacbon, cũng như nhiều enzym khác thực hiện các chuyển hóa khác nhau của các axit amin (phản ứng phân cắt, thay thế, ngưng tụ), đóng một vai trò quan trọng trong tế bào. sự trao đổi chất.

Coenzyme có bản chất peptit... Sự hình thành coenzyme. Axit folic phục hồi và các dẫn xuất của nó, chứa ba hoặc bảy gốc axit glutamic, được nối với nhau bằng liên kết gamma-peptit, đóng một vai trò của K. trong quá trình trao đổi trung gian của cái gọi là. một-cacbon, hoặc "C1", các gốc (formyl, oxymetyl và metyl), tham gia vào cả phản ứng chuyển của các gốc này và trong chuyển đổi oxy hóa khử của chúng. Các dẫn xuất formyl và oxymethyl của axit H4-folic là "dạng hoạt động" của axit formic và formaldehyde trong quá trình sinh tổng hợp và oxy hóa các nhóm metyl, trong quá trình trao đổi các gốc serine, glycine, histidine, methionine, purine, v.v.

Glutathione. Glutathione khử (G-SH) hoạt động giống như K. khi methylglyoxal được chuyển đổi thành sữa dưới tác động của glyoxalase, với sự khử hydro của formaldehyde bằng enzym, ở một số giai đoạn nhất định của biol, quá trình oxy hóa tyrosine, v.v. Ngoài ra, glutathione (xem ) đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các enzym thiol (sulfhydryl) khác nhau khỏi bị bất hoạt do quá trình oxy hóa các nhóm SH hoặc liên kết của chúng với kim loại nặng và các chất độc SH khác.

Các coenzyme khác... Axit lipoic là K. dehydrogenase thứ hai của axit pyruvic và axit alpha-ketoglutaric (cùng với diphosphotiamine); dưới tác dụng của các enzym này, phần còn lại của lipoic với bạn, được liên kết bằng liên kết amide (CO - NH) với các protein enzyme cụ thể, hoạt động như một chất nhận trung gian (chất mang) các gốc hydro và acyl (acetyl, succinyl). Các chức năng bị cáo buộc khác của K. này vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.

Vitamin E (tocopherol), vitamin K (phylloquinone) và các sản phẩm của quá trình chuyển hóa oxy hóa khử của chúng hoặc các dẫn xuất có liên quan chặt chẽ của n-benzoquinone (ubiquinone, coenzyme Q) được coi là K. (chất mang hydro), tham gia vào một số phản ứng trung gian nhất định của chuỗi oxy hóa hô hấp và trong chuỗi liên hợp với chúng quá trình phosphoryl hóa hô hấp (xem). Người ta đã xác định rằng phylloquinone (vitamin K) đóng vai trò của K. trong quá trình sinh tổng hợp dư lượng axit alpha-carboxyglutamic, là một phần của các phân tử của các thành phần protein của hệ thống đông máu.

Biotin là một vitamin tan trong nước, đóng vai trò K. hoặc nhóm giả trong một số enzym xúc tác phản ứng carboxyl hóa - khử carboxyl hóa một số chất hữu cơ thành t (pyruvic, propionic, v.v.). Các enzym này có cấu trúc của các proteid biotinyl, trong đó phần dư acyl (biotinyl) tương ứng với biotin được gắn bằng liên kết amide với nhóm N6-amin của một trong các phần dư lysine của phân tử protein.

Axit ascorbic đóng vai trò là chất kích hoạt hệ thống enzym oxy hóa tyrosine trong mô động vật và một số hệ thống enzym khác (hydroxylase), hoạt động trong nhân của các hợp chất thơm và dị vòng, bao gồm các gốc proline liên kết peptide trong sinh tổng hợp collagen, Tocopherols, Phylloquinones, Flavoprotein.

Thư mục: Baldwin E. Cơ sở của hóa sinh động, trans. từ tiếng Anh, tr. 55 và những người khác, M., 1949; Vitamin, ed. M.I.Smirnova, M., 1974; Dixon M. và Webb E. Enzyme, trans. từ tiếng Anh., M., 1966; Coenzyme, ed. V. A. Yakovleva, M., 1973; Kochetov GA Thiamine enzym, M., 1978, bibliogr .; Enzyme, ed. A.E.Braunstein, tr. 147, M., 1964, thư mục.

A.E.Braunstein.