Coenzimele sunt molecule mici de natură non-proteică. Structura și aplicarea coenzimelor

Coenzimele sunt astfel de compuși care sunt necesari pentru ca enzimele să realizeze toate funcțiile inerente în ele, inclusiv cele catalitice. În natură, coenzimele vitaminelor poartă atomi, electroni, unele grupuri funcționale între substraturi.

Caracteristicile terminologiei

Enzimele sunt proteine ​​care catalizează reacțiile chimice inerente celulelor oricărui țesut viu. Structura inerentă enzimelor: coenzimele, a căror masă moleculară este foarte scăzută, și apoenzimele. Coenzime și grupe funcționale prezente în structura resturilor de aminoacizi (ele apar ca o consecință a prezenței apoenzimei) formează împreună un situs activ al enzimei, capabil de legare la substrat. Pe baza rezultatelor unei astfel de reacții cu participarea unor molecule neproteice, se activează un complex de substrat și enzimă.

Coenzimele nu au parametri catalitic singuri, ei devin activi numai atunci când se formează un complex cu participarea apoenzimelor. Același lucru este valabil și pentru apoenzimele - acești compuși nu provoacă în sine reacții chimice și nu pot activa nimic. Formarea complexelor, inclusiv coenzimele, apoenzimele - o metodă naturală de corectare a activității enzimatice a sistemelor interne ale unui organism viu.

Caracteristicile proceselor chimice

Cum ați identificat în cursul a numeroase studii, coenzima Q10 este extrem de important pentru ființele umane și a sănătății umane, în timp ce, în același timp, să fie conștienți de faptul că enzimele din țesuturile vii expuse numai la efectul catalitic atunci când există un efect suplimentar de compuși anorganici. În particular, se știe cu exactitate că, în plus față de coenzima Q10, corpul trăiește nevoia de ioni încărcați pozitiv de potasiu, zinc și magneziu. Cationii metalici pot reacționa cu apoenzima, ceea ce conduce la o corecție a structurii enzimei, în special a situsului activ.

Când are loc o reacție chimică care implică un cation metalic, enzima este activată, în timp ce acești compuși anorganici nu intră în centrul enzimelor active. Cu toate acestea, știința a reușit să detecteze un număr de enzime în care funcțiile de coenzime sunt combinate cu funcțiile cationilor metalici care compun compusul. Un exemplu bun este anhidraza carbonică, în structura căreia se găsește zincul pozitiv încărcat pe baza a două. Ionul are o natură anorganică, este necesar pentru activarea unei reacții chimice și a primit în știință denumirea de "cofactor".

Coenzimele: specificitatea funcționalității

Așa cum a fost descoperit de om de știință, coenzimele sunt astfel de legături, care au două părți funcționale care sunt extrem de importante pentru menținerea funcțiilor vitale ale organismului. Aceste elemente sunt, de asemenea, cunoscute în comunitatea științifică ca situri reactive. Pe de o parte, sarcina lor este formarea unei legături cu apoenzimele, simultan cu acest sit se formează o legătură cu substratul. Coenzimele sunt o mare varietate de compuși organici care au funcții relativ similare. Pentru majoritatea substanțelor găsite, există o prezență de legături pi, heteroatomi conjugați. Adesea, coenzimele sunt compuși care conțin vitamine (ca element al unei molecule).

În funcție de specificul interacțiunii cu apoenzimele, este obișnuit să se vorbească despre enzimele protetice și solubile. Având în vedere exemplele caracteristice ale coenzimelor, puteți să vă amintiți, de exemplu, despre riboflavină. Acesta este un exemplu clasic al categoriei de compuși solubili. Coenzima poate deveni parte a moleculei enzimei în cursul reacției chimice, în timp ce se află în transformare, ceea ce are drept rezultat libertatea. Forma în care coenzima (coenzima) a devenit parte a interacțiunii chimice, este regenerată într-o reacție independentă (continuă a doua). Substratul participă, de asemenea, la toate etapele reacției, pe baza cărora unii oameni de știință propun să considere coenzimele solubile ca substraturi. O altă parte a comunității științifice se ciocnesc cu ei, susținând că următorul fapt: substratul în această reacție reacționează numai cu o enzimă specifică, și coenzima solubil capabil să reacționeze cu multiple enzime din această clasă. Prin exemple, toate acestea pot fi observate prin examinarea în detaliu a caracteristicilor chimice ale lanțului de interacțiuni caracteristice pentru coenzima de riboflavină vitamină B2.

Și pe de altă parte?

Grupul protetic include astfel de coenzime, care se caracterizează prin legături foarte puternice cu apoenzimele. De regulă, ele sunt formate dintr-un tip covalent. Când apare o reacție chimică și după aceasta, coenzimele sunt localizate în centrul enzimelor. Substratul este eliberat, începe procesul de regenerare, pentru care este necesar să se interacționeze cu substratul sau cu altă coenzimă.

Dacă unele enzimă declanșează și îmbunătățește oxidarea, reacția de reducere, o reacție chimică, în care sunt transferate echivalenții reducători (rolul lor poate fi jucat electroni, protoni), trebuie să completeze coenzimei de lucru. În mod similar, enzimele care provoacă activarea reacției de transfer nu pot funcționa fără utilizarea coenzimelor. Pe baza acestui fapt a fost introdus un sistem de clasificare a coenzimelor într-un grup de transfer și de oxidare și reducere.

Coenzime: unele caracteristici

Un procent destul de impresionant de coenzime cunoscute științei sunt derivații vitaminelor. Dacă există probleme metabolice în organismul viu care afectează moleculele de vitamine, acest lucru este adesea asociat cu activitatea enzimatică scăzută.

Acest lucru este important!

Așa cum a fost posibil să se dezvăluie în timpul experimentelor, coenzimele din masa lor principală au o stabilitate a temperaturii, dar caracteristicile reacțiilor chimice specifice lor diferă destul de puternic. Structura chimică a coenzimelor este, de asemenea, foarte diferită. O atenție deosebită a oamenilor de știință este atrasă de un grup de dinucleotide de nicotinamid adenină. Specificitatea unei reacții catalitice determină rolul acestei coenzime în ea. Într-o serie de cazuri, acționează ca un reprezentant tipic al unui grup protetic, dar uneori părăsesc centrul enzimelor sub influența proceselor chimice în curs de desfășurare.

Enzime și coenzime: una fără cealaltă nu există

Reacțiile biochimice sunt realizate cu participarea a numeroși asistenți, în caz contrar mecanismul complex al interacțiunii chimice a țesuturilor vii are loc cu perturbări. Enzima, în structura sa, este o proteină complexă sau simplă, necesită minerale, coenzime, vitamine. Coenzimele sunt coenzima Q10, derivați ai diferitelor vitamine, precum și acid folic. O atenție deosebită în medicină este în prezent atrasă de coenzimele produse de vitaminele din grupa B.

Coenzima este necesară pentru ca celula să poată produce energie și să o elibereze organismului pentru a asigura viața. Energia este folosită nu numai pentru activitatea fizică. Nu trebuie să uităm că cantitatea impresionantă de energie necesită activitate mentală, activitatea diferitelor glande, sistemul digestiv. Procesele de absorbție a energiei ale elementelor utile care intră în organism prin tractul digestiv și în alte moduri sunt destul de costisitoare pentru energie. Însuși procesul de asimilare consumă și rezervele energetice ale corpului, formate din coenzime și participarea lor la reacțiile cu enzimele. Apropo, chiar fluxul de sânge, și care este prevăzut cu astfel de reacții, fără ei, sângele nostru pur și simplu nu ar putea trece prin vasele de sânge!

Secretele biologiei

Coenzima este o astfel de substanță specifică, prin care un organism viu are energie pentru realizarea proceselor interne. Corpul uman, așa cum oamenii de știință ar putea calcula, conține aproximativ o sută de miliarde de celule, fiecare generând energie pentru a menține viața normală. În acest caz, celula nu consumă acele substanțe pe care o persoană le primește împreună cu alimentația pentru a completa rezervele de energie, ci produce în mod independent energie în mod independent. Sursele externe reprezintă o opțiune de rezervă la care se recurge în cazul unei dezvoltări insuficiente a energiei.

Caracteristicile biologice ale celulelor corpului uman sunt de așa natură încât au tot ceea ce este necesar pentru producerea compușilor complexi îmbogățiți energetic. Oamenii de știință îi numesc fosfați de adenozină. Pentru aceasta, grăsimile, carbohidrații, proteinele sunt oxidate. Aceste reacții catalitice provoacă eliberarea căldurii, cu ajutorul căreia țesuturile funcționează în mod normal. Moleculele ATP sunt, de asemenea, un depozit de energie generată de celule. Orice proces celular intern care consumă energie se poate referi la această moleculă pentru "porțiunea" prescrisă.

La nivel celular

Fiecare celulă este o structură complexă, în care sunt prezente mitocondrii (structuri intracelulare). Este vorba despre mitocondriile care sunt partea celulară cea mai activă, deoarece acestea sunt responsabile pentru producerea de energie. În interiorul mitocondrilor se formează lanțuri de electroni pentru producerea de energie. Procesul implică numeroase reacții chimice consecutive, ducând la producerea de molecule de adenozin fosfat.

Lanțurile compuse din electroni din interiorul mitocondriilor interacționează destul de activ cu vitaminele grupului C, B, E. O atenție specială este atrasă oamenilor de știință prin coenzima Q10. Acest compus nu are analogi și substituenți, insuficiența acestuia în organism provoacă probleme metabolice grave. Fără această coenzimă, celula nu poate produce energie, ceea ce înseamnă că moare.

Coenzima Q10

Grăsimile pot dizolva Q10, care permite coenzimului să se miște în interiorul membranei celulare. Acest lucru impune conexiunii funcții deosebit de importante pentru a asigura transferul de electroni în procesele de producere a energiei. Q10 este o legătură mobilă prin care enzimele lanțului chimic se leagă una de cealaltă. Dacă se presupune că o pereche de electroni este conectată într-un lanț, trebuie mai întâi să interacționeze cu coenzima Q10.

Moleculele din Q10 se află în mișcare continuă în interiorul celulei - de la enzimă la enzimă. Aceasta permite transferul de electroni între enzime. Într-o oarecare măsură, celula poate fi comparată cu un motor mic. Pentru prelucrarea materialului organic, din care se extrage energia, este necesară coenzima Q10, care este comparabilă cu scânteia care declanșează activitatea unui motor convențional.

Efectele specifice asupra celulei Q10

Coenzima Q10 are un rol activ în producerea de energie, iar viteza de mișcare a acestui compus în țesuturile celulare reglează atât numărul de molecule ATP produse, cât și viteza de mișcare din interiorul lanțului de electroni. Este important ca mitocondriile să aibă o cantitate optimă de coenzima, astfel încât reacția să nu fie prea puternică sau prea slabă.

Dacă organismul nu are coenzima Q10, ATP este produs la o concentrație semnificativ mai mică. Aceasta duce la o reducere a rezervelor de energie ale celulelor. În viața de zi cu zi, acest lucru se reflectă după cum urmează: o persoană rapidă, foarte obosită, se confruntă cu probleme în activitatea unei varietăți de sisteme corporale care sunt forțate să facă față stresului crescut. Există o probabilitate crescândă de a patologii grave. Trebuie reamintit faptul că pentru diferite organe există o sumă diferită de Q10.

Pentru a proteja sănătatea!

Pentru a evita încălcările grave ale sistemelor interne pentru o perioadă mai lungă de timp, este necesar să furnizați surse de energie organismului dumneavoastră. Cel mai mare consum de energie este caracteristic organelor care produc energie - inima, rinichii, ficatul, pancreasul. Cantitatea de coenzima Q10 determină calitatea funcționării fiecăruia dintre aceste organe la nivel celular. Prin coenzima, respirația celulară, iar lipsa acestui compus afectează puternic procesele biologice. Medicina moderna cunoaste mai multe moduri de a mentine nivelul coenzimei Q10 in corpul uman este normal.