Коензимите са малки молекули с не-протеинова природа. Структура и приложение на коензими

Коензимите са такива съединения, които са необходими за ензимите да реализират всички присъщи на тях функции, включително и каталитични. В природата коензимите на витамини носят атоми, електрони, някои функционални групи между субстратите.

Характеристики на терминологията

Ензимите са протеини, които катализират химичните реакции, присъщи на клетките на всяка жива тъкан. Структурата, присъща на ензимите: коензими, чиято молекулна маса е много ниска, и апоензими. Коензимите и функционалните групи, присъстващи в структурата на аминокиселинните остатъци (те се явяват като следствие от наличието на апоензим), съвместно създават ензимно активно място, способно да свързва субстрата. Въз основа на резултатите от такава реакция с участието на не-протеинови молекули се активира комплекс от субстрат и ензим.

Коензимите сами по себе си нямат каталитични параметри, те стават активни само когато се образува комплекс с участието на апоензим. Същото важи и за апоензимите - тези съединения сами по себе си не предизвикват никакви химически реакции и не могат да активират нищо. Образуване на комплекси, включително коензими, апоензими - естествен метод за коригиране на ензимната активност на вътрешните системи на живия организъм.

Характеристики на химическите процеси

Как успя да се идентифицират в процеса на многобройни изследвания, коензим Q10 е от изключително значение за човека и човешкото здраве, а в същото време да са наясно, че ензимите в живи тъкани изложени само ролята на катализатор, когато има допълнителен ефект от неорганични съединения. По-специално, известно е, че в допълнение към коензим Q10 организъм се чувства нуждата от положително заредени калиеви йони, цинк и магнезий. Металните катиони могат да взаимодействат с апоензима, което води до корекция на структурата на ензима, по-специално на активното място.

Когато се извършва химична реакция, включваща метален катион, ензимът се активира, докато такива неорганични съединения не навлизат в центъра на активния ензим. Въпреки това, науката е в състояние да открие редица ензими, в които функциите на коензимите се комбинират с функциите на металните катиони, които съставляват съединението. Добър пример е карбоанхидразата, в чиято структура положително зареденият цинк се намира на базата на "две". Йонът има неорганичен характер, е необходим за активиране на химическа реакция и е получил в науката името "кофактор".

Коензими: специфичност на функционалността

Както е установено от учения, коензимите са такива връзки, които имат две функционални части, които са изключително важни за поддържането на жизнените функции на организма. Тези елементи също са известни в научната общност като реактивни сайтове. От една страна, задачата им е образуването на връзка с апоензимите, едновременно с това се образува връзка със субстрата. Коензимите са огромно разнообразие от органични съединения, които имат сходни функции. За повечето от откритите вещества има наличие на конюгирани пи-връзки, хетероатоми. Често коензимите са съединения, които съдържат витамини (като елемент на молекулата).

В зависимост от спецификата на взаимодействието с апоензимите, обичайно е да се говори за протезни разтворими ензими. Имайки предвид характерните примери за коензими, можете, например, да си спомните за рибофлавина. Това е класически пример за категорията разтворими съединения. Коензимът може да стане част от ензимната молекула по време на химическата реакция, докато претърпява трансформация, което води до свобода. Формата, в която коензим (коензим) става част от химически взаимодействието се регенерира в независима реакция (това отнема секунда). Субстратът участва и във всички етапи на реакцията, въз основа на които някои учени предлагат да се разгледат разтворимите коензими като субстрати. Друга част от научната общност се сблъскат с тях, твърдейки, че след факта: субстрата в тази реакция реагира само с определен ензим, разтворим и коензим способен да реагира с множество ензими от този клас. В примерите, всичко това може да се наблюдава, ако конкретната детайл взаимодействия химически верига, типични за витамин В2 рибофлавин коензим на.

И от друга страна?

Протезната група включва такива коензими, които се характеризират с много силни връзки с апоензими. Като правило, те се формират от ковалентен тип. Когато възниква химична реакция, а също и след нея, коензимите се намират в ензимния център. Субстратът се освобождава, започва процесът на регенериране, за който е необходимо да взаимодейства със субстрата или друг коензим.

Ако някои ензим води и подобрява окислението, редукция, химична реакция, в която се прехвърлят редуциращите еквиваленти (ролята им може да играе електрони, протони), тя трябва да завърши работа коензим. По същия начин ензимите, които предизвикват активирането на реакцията на трансфера, не могат да функционират без използването на коензими. Въз основа на този факт беше въведена система за класифициране на коензими в трансферна група и окислителни и редуциращи.

Коензими: някои функции

Сравнително впечатляващият процент коензими, известни на науката, са производни на витамини. Ако има метаболитни проблеми в живите организми, които засягат молекулите на витамините, това често се свързва с ниска ензимна активност.

Това е важно!

Тъй като е възможно да се разкрие по време на експериментите, коензимите в основната маса имат температурна стабилност, но характеристиките на специфичните за тях химични реакции се различават доста силно. Химическата структура на коензимите също е много различна. Особено внимание на учените е привлечено от група никотинамид аденинови динуклеотиди. Специфичността на определена каталитична реакция определя ролята на този коензим в него. В редица случаи той действа като типичен представител на протетична група, но понякога напуска ензимния център под влияние на продължаващите химически процеси.

Ензимите и коензимите: едната без другата не съществува

Биохимичните реакции се осъществяват с участието на многобройни асистенти, в противен случай комплексният механизъм на химическо взаимодействие на живите тъкани протича с нарушения. Ензимът, в своята структура е сложен или прост протеин, изисква минерали, коензими, витамини. Коензимите са коензим Q10, производни на различни витамини, както и фолиева киселина. Особено внимание в медицината понастоящем привлича коензимите, произвеждани от витамини от група В.

Коензимът е необходим, за да може клетката да произведе енергия и да я освободи в тялото, за да осигури живот. И енергията се изразходва не само за физическата активност. Не трябва да забравяме, че внушителните количества енергия изискват умствена дейност, работата на различни жлези, храносмилателната система. Процесите на усвояване на енергия от полезни елементи, които навлизат в тялото през храносмилателния тракт и по други начини, са доста скъпи за енергия. Самият процес на асимилация също консумира енергийните резерви на тялото, образувани благодарение на коензимите и тяхното участие в реакциите с ензими. Между другото, дори кръв поток, и че се осигурява с такива реакции, без тях нашата кръв просто не може да тече през кръвоносните съдове!

Тайните на биологията

Коензимът е такова специфично вещество, чрез което жив организъм има енергия за осъществяване на вътрешни процеси. Човешкото тяло, както учените може да изчисли, съдържа около сто трилиона клетки, всяка от които генерира енергия, за да поддържа нормален живот. В този случай клетката не консумира тези вещества, които човек получава заедно с храненето, за да запълни енергийните резерви, но преди всичко произвежда енергия самостоятелно. Външните източници са резервен вариант, за който се прибягва при недостатъчно самостоятелно развитие на енергията.

Биологичните характеристики на клетките на човешкото тяло са такива, че имат всичко необходимо за производството на енергично обогатени сложни съединения. Учените ги наричат ​​аденозин фосфати. За това мазнините, въглехидратите и протеините се окисляват. Това са тези каталитични реакции, които предизвикват отделянето на топлина, с помощта на която тъканите обикновено функционират. Молекулите на АТР също са склад на енергия, генерирана от клетките. Всеки вътрешен клетъчен процес, който консумира енергия, може да се отнася до тази молекула за предписаната "част".

На клетъчно ниво

Всяка клетка е сложна структура, в която присъстват митохондрии (вътреклетъчни структури). Митохондриите са най-активната клетъчна част, тъй като те са отговорни за производството на енергия. В рамките на митохондриите се образуват вериги от електрони за производство на енергия. Процесът предполага множество последователни химични реакции, в резултат на които се получават молекули на аденозин фосфат.

Веригите, съставени от електрони вътре в митохондриите, взаимодействат доста активно с витамините от групата C, B, E. Специално внимание привлича учените от коензим Q10. Това съединение няма аналози и заместители, неговата недостатъчност в организма провокира сериозни метаболитни проблеми. Без този коензим клетката не може да произвежда енергия, което означава, че тя умира.

Коензим Q10

Мазнините могат да разтварят Q10, което позволява коензимът да се движи вътре в клетъчната мембрана. Това налага на връзката особено важни функции за осигуряване на предаването на електрони в процесите на генериране на енергия. Q10 е мобилна връзка, през която ензимите на химическата верига се свързват помежду си. Ако се предполага, че една двойка електрони е свързана във верига, първо трябва да взаимодействат с коензим Q10.

Молекулите на Q10 са в непрекъснато движение вътре в клетката - от ензима до ензима. Това позволява предаването на електрони между ензимите. До известна степен клетката може да бъде сравнена с малък мотор. За преработката на органичен материал, от който се извлича енергия, е необходим коензим Q10, който е сравним с искра, който задейства дейността на конвенционален двигател.

Специфични ефекти върху клетката Q10

Коензим Q10 взема активно участие в генерирането на енергия и скоростта на движение на това съединение вътре в клетъчните тъкани регулира както броя произведени АТР молекули, така и скоростта на движение вътре в електронната верига. Важно е митохондриите да имат оптимално количество коензим, така че реакцията да не е твърде силна или твърде слаба.

Ако тялото няма коензим Q10, АТР се получава при значително по-ниска концентрация. Това води до намаляване на енергийните резерви на клетките. В ежедневието това се отразява, както следва: човек бързо, много уморен, е изправен пред проблеми в работата на различни системи на тялото, които са принудени да се справят с повишен стрес. Съществува нарастваща вероятност от сериозни патологии. Трябва да се помни, че за различните органи има различно количество Q10.

За да предпазим здравето!

За да избегнете сериозни нарушения на вътрешните системи за по-дълго време, е необходимо да осигурите енергийни източници на вашето тяло. Най-големият разход на енергия е характерен за органите, които произвеждат енергия - сърцето, бъбреците, черния дроб, панкреаса. Количеството на коензим Q10 определя качеството на функциониране на всеки от тези органи на клетъчно ниво. Чрез коензим, клетъчно дишане, и липсата на това съединение силно влияе неблагоприятно върху биологичните процеси. Съвременната медицина знае няколко начина да поддържа нивото на коензим Q10 в човешкото тяло е нормално.