کوآنزیم چیست؟

 کوآنزیم جزء کوچک غیر پروتئینی ترکیبات آلی که به آنزیم می چسبد و برای عملکرد درست آنزیم ضروری است. کوآنزیم های دارای اتصال محکم را گروه های افزایشی می نامند. به گونه های دارای اتصال سست و غیر آلی کوفاکتور (عامل کمکی) می گویند. کوآنزیم طی واکنش معمولاً تغییر نمی یابد، ولی در صورت تغییر، به سرعت به شکل اولیۀ خود برمی گردد. کوآنزیم های مشهور عبارت اند از اِن اِی دی، اِی تی پی و کوآنزیم اِی. بیشتر کوآنزیم ها نوکلئوتیدها، مثل اِی تی پی (آدنوزین تری فسفات)؛ اِن اِی دی (نیکوتینامید آدنین دی نوکلئوتید)؛ فلاوین نوکلئوتیدها؛ یوریدین دی فسفات که در سوخت و ساز گالاکتوز به کار می رود؛ گوانوزین تری فسفات که در ساختن پروتئین به کار می رود؛ سایتدین نوکلئوتیدها که برای ساخت اسیدهای چرب به کارمی روند؛ استیل کوآنزیم اِی که در ساخت گلوکز، اسیدهای چرب، و استروئیدها به کار می رود.

بیشتر بخوانید<<<<<<<<<<<آنزیم پروتئاز چیست وچه کاربردی دارد؟

سایتوکروم ها از کوآنزیم های مهم در تشکیل اِی تی پی اند. ویتامین ها برای موجودات زنده بسیار پراهمیت اند، زیرا بسیاری از آن ها پیش سازهای کوآنزیم هایی اند که برای فعالیت طبیعی ضروری اند. کوفاکتورهای دارای اتصال سست معمولاً یون های فلزی اند. یون های روی برای فعالیت آنزیم های الکل دهیدروژناز، کربونیک آنیدراز، و کربوکسی پپتیداز ضروری اند، در حالی که منیزیوم برای فعالیت آنزیم هایی مثل انواع ATPase لازم است که گروه های فسفات را انتقال می دهند. آهن را سایتوکروم ها، پراکسیداز، و نیز کاتالاز و فردوکسین، ناقل الکترون فتوسنتزی، به کار می گیرند. پتاسیم برای پیروات فسفوکیناز، و سدیم برای فعالیت انواع ATPase غشاها ضروری اند. کوفاکتورهای فلزی ممکن است به دو روش عمل کنند: یا با ایجاد پیوندهایی آنزیم و پیش ماده را کنار یکدیگر نگه می دارند یا فعالیت کاتالیزوری دارند. مثلاً، اتم آهن در آنزیم کاتالاز مرکز کاتالیزوری تجزیۀ پراکسید هیدروژن است. با این همه، عموماً کوفاکتورها مواد حد واسط انتقال الکترون یا ترکیبات حامل گروه های فعال اند.

انواع آنزیم‌‌‌‌ها

در اینجا ابتدا باید مروری داشته باشیم بر این نکته که آنزیم چیست؟ تا بتوانیم تقسیم‌بندی آن‌‌‌ها را مطرح کنیم و کوآنزیم‌‌‌ها را بهتر بشناسیم. آنزیم ماده‌ای است که اغلب از پروتئین ساخته شده و توسط یک ارگانیسم زنده ایجاد می‌شود که به عنوان یک کاتالیزور عمل می‌کند تا واکنش‌‌‌های بیوشیمیایی اساسی در زندگی جانداران را به انجام برساند. آنزیم‌‌‌ها براساس نوع واکنشی که کاتالیز می‌کنند، به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند، هر ارگانیسم از باکتری تک سلولی گرفته تا فیل تریلیون سلولی، آنزیم‌‌‌های فعال زیادی در بدن خود دارند.

آنزیم‌‌‌ها براساس نوع فعالیت و واکنش‌‌‌هایی که کاتالیز می‌کنند به شش گروه مختلف تقسیم می‌شوند. آن‌‌‌ها مطابق روشی که در سطح مولکولی کار می‌کنند، سازماندهی می‌شوند. شش گروه آنزیم‌ها شامل موارد زیر هستند:

• اکسیدو رداکتازها (Oxidoreductases)
• ترانسفرازها (Transferases)
• هیدرولازها (Hydrolases)
• لیازها (Lyases)
• ایزومرازها (Isomerases)
• لیگازها (Ligases)

واکنش آنزیم ها:

نقش اساسی هر آنزیم افزایش سرعت واکنش‌‌‌های بیوشیمیایی است. بیشتر واکنش‌‌‌های موجود در سلول‌‌ها با کمک آنزیم‌‌ها به دلیل کاهش سطح انرژی فعال‌سازی مورد نیاز‌، تقریباً یک میلیون بار سریع‌تر اتفاق می‌افتند. آنزیم‌‌‌ها به طور معمول فقط با یک سوبسترا یعنی یک نوع مولکول خاص واکنش نشان می‌دهند. در حالت کلی در هر ارگانیسم می‌تواند هزاران آنزیم فعال وجود داشته باشد که هر یک نقشی اساسی در حیات آن را بر عهده دارند.

عملکرد کوآنزیم‌ها

یک آنزیم بدون کوآنزیم، «آپوآنزیم» (Apoenzyme) نامیده می‌شود. بدون کوآنزیم‌‌ها یا کوفاکتور‌ها، آنزیم‌‌ها نمی‌توانند واکنش‌ها را به طور موثر کاتالیز کنند. در واقع، گاهی بدون حضور انواع کوآنزیم‌ها ممکن است، آنزیم به هیچ وجه عملکردی نداشته باشد. اگر واکنش‌ها با سرعت مناسب کاتالیز نشده و ترکیبات حاصل از واکنش‌ها به موقع تولید نشوند، ارگانیسم در حفظ حیات خود با مشکل مواجه خواهد شد.

هولو آنزیم:

هنگامی ‌که یک آنزیم به یک کوآنزیم اتصال می‌یابد، می‌تواند به یک «هولوآنزیم» (Holoenzyme) یا آنزیم فعال تبدیل ‌شود. آنزیم‌‌های فعال سوبستراها یا واکنش‌ دهنده‌ها را به محصولاتی تغییر می‌دهند که یک ارگانیسم برای انجام عملکرد اساسی خود، چه شیمیایی و چه فیزیولوژیکی، به آن‌ها نیاز دارد. کوآنزیم‌‌ها، مانند آنزیم‌‌ها، بدون تغییر در سرعت انجام عملکرد یا اثربخشی خود قابل استفاده مجدد و بازیافت هستند. آن‌ها به بخشی از جایگاه فعال بر روی آنزیم اتصال می‌یابند که باعث می‌شود واکنش کاتالیز شده و انجام گیرد. هنگامی‌ که یک آنزیم در اثر درجه حرارت شدید یا pH ساختار عملکردی خود را از دست می‌دهد، کوآنزیم دیگر نمی‌تواند به جایگاه فعال آن وصل شود.

چند اصطلاح مرتبط به کوآنزیم ها وجود دارند که شامل موارد زیر هستند:

آپوآنزیم: نامی است که به آنزیمی غیرفعال داده می‌شود. یک آپوآنزیم فاقد کوآنزیم‌ها یا کوفاکتورها است.

هولوآنزیم: هولوآنزیم‌ یا آنزیم کامل اصطلاحی است که برای توصیف آنزیمی به کار می‌رود که به کوآنزیم‌ها و کوفاکتورهای خود متصل شده و آنزیم کامل و فعالی را تشکیل داده است.

هولوپروتئین (Holoprotein): هولوپروتئین کلمه‌ای است که برای پروتئینی همراه با گروه پروستتیک یا کوفاکتور استفاده می‌شود.

کاتالیز (Catalyze): انجام و سرعت بخشیدن به یک واکنش را کاتالیز می‌گویند.

جایگاه فعال (Active Site): منطقه‌ای بر روی آنزیم که در طول واکنش سوبستراها بر روی آن قرار می‌گیرند را جایگاه فعال می‌گویند.

سوبسترا (Substrate): ماده‌ای که آنزیم بر روی آن عمل می‌کند تا محصولی جدید بسازد، سوبسترا نام دارد.

نتیجه گیری:

آنزیم پروتئینی است که به عنوان یک کاتالیزور یا به عنوان واسطه و برای سرعت بخشیدن به یک واکنش شیمیایی عمل می‌کند. ماده‌ای که عملکرد آنزیم را تقویت می‌کند، «کوآنزیم» (Coenzyme) نام دارد.کوآنزیم‌ها مولکول‌های کوچکی هستند. آن‌ها به خودی خود نمی‌توانند واکنشی را کاتالیز کنند، اما می‌توانند در پیشرفت واکنش‌ها به آنزیم‌ها کمک کنند. از نظر فنی، کوآنزیم‌ها مولکول‌های غیرپروتئینی آلی هستند که با مولکول پروتئینی (آپوآنزیم) به هم متصل می‌شوند تا آنزیم فعال (هولوآنزیم) را تشکیل دهند. تعدادی از ویتامین‌های محلول در آب مانند ویتامین‌های B2 ،B1 و B6 به عنوان کوآنزیم‌ استفاده می‌شوند.

برای خرید مواد آزمایشگاهی شیمیایی و صنعتی و یا خرید تجهیزات آزمایشگاهی شما میتوانید با مراجعه به فروشگاه شرکت آثل طب از خدمات آزمایشگاهی برخوردار شوید.