Coenzyme sind kleine Moleküle von Nicht-Protein-Charakter. Struktur und Anwendung von Coenzymen

Coenzyme sind solche Verbindungen, dieEs ist notwendig, dass Enzyme alle ihnen innewohnenden Funktionen, einschließlich katalytische, realisieren können. In der Natur tragen Coenzyme von Vitaminen Atome, Elektronen, einige funktionelle Gruppen zwischen Substraten.

Merkmale der Terminologie

Enzyme sind Proteine, die katalysierenchemische Reaktionen, die den Zellen eines lebenden Gewebes eigen sind. Die den Enzymen innewohnende Struktur: Coenzyme, deren Molekülmasse sehr niedrig ist, und Apoenzyme. Coenzyme und funktionelle Gruppen, die in der Struktur von Aminosäureresten vorhanden sind (sie erscheinen als eine Folge der Anwesenheit eines Apoenzyms), erzeugen gemeinsam eine aktive Enzymstelle, die in der Lage ist, das Substrat zu binden. Basierend auf den Ergebnissen einer solchen Reaktion unter Beteiligung von Nicht-Proteinmolekülen wird ein Komplex aus Substrat und Enzym aktiviert.

Coenzyme haben keinen katalytischen EffektParameter selbst werden nur aktiv, wenn ein Komplex unter Beteiligung von Apoenzym gebildet wird. Dasselbe gilt für Apoenzyme - diese Verbindungen führen an sich nicht zu chemischen Reaktionen und können nichts aktivieren. Bildung von Komplexen, einschließlich Coenzymen, Apoenzymen - eine natürliche Methode zur Korrektur der enzymatischen Aktivität der inneren Systeme eines lebenden Organismus.

Eigenschaften von chemischen Prozessen

Wie es möglich war, im Laufe von zahlreichen zu offenbarenStudien, Coenzym Q10 ist extrem wichtig für die menschliche und menschliche Gesundheit, gleichzeitig muss berücksichtigt werden, dass Enzyme in lebenden Geweben nur dann katalytische Wirkung haben, wenn die zusätzliche Wirkung von der Seite der anorganischen Verbindungen ist. Insbesondere ist genau bekannt, dass der Körper neben Coenzym Q10 den Bedarf an positiv geladenen Kalium-, Zink- und Magnesiumionen erfährt. Metallkationen können mit dem Apoenzym reagieren, was zu einer Korrektur der Struktur des Enzyms, insbesondere des aktiven Zentrums, führt.

Mit einer chemischen Reaktion unter Beteiligung eines Metallkationsdie Aktivierung des Enzyms tritt auf, während solche anorganischen Verbindungen nicht in das aktive Enzymzentrum eintreten. Die Wissenschaft konnte jedoch eine Reihe von Enzymen nachweisen, in denen die Funktionen von Coenzymen mit den Funktionen der Metallkationen, aus denen die Verbindung besteht, kombiniert werden. Ein gutes Beispiel ist Carboanhydrase, in deren Struktur positiv geladenes Zink auf der Basis von "zwei" gefunden wird. Das Ion hat eine anorganische Natur, es ist notwendig für die Aktivierung einer chemischen Reaktion und hat in der Wissenschaft den Namen "Cofaktor" erhalten.

Coenzyme: Spezifität der Funktionalität

Wie Wissenschaftler herausgefunden haben, sind Coenzymesolche Verbindungen, die in zwei äußerst wichtig für die Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Funktionen des Körpers des Funktionsbereichs sind. Diese Elemente sind in der wissenschaftlichen Gemeinschaft auch als reaktive Stellen bekannt. Auf der einen Seite besteht ihre Aufgabe in der Bildung einer Verbindung mit Apoenzymen, gleichzeitig wird mit dieser Stelle eine Verbindung zum Substrat hergestellt. Coenzyme sind eine große Vielfalt organischer Verbindungen mit relativ ähnlichen Funktionen. Bei den meisten gefundenen Substanzen sind konjugierte Pi-Bindungen, Heteroatome, vorhanden. Coenzyme sind häufig Verbindungen, die Vitamine enthalten (als Element eines Moleküls).

Abhängig von den Besonderheiten der Interaktion mitÜber prothetische, lösliche Enzyme werden Apoenzyme gesprochen. In Anbetracht der charakteristischen Beispiele von Coenzymen können Sie sich beispielsweise an Riboflavin erinnern. Dies ist ein klassisches Beispiel für die Kategorie der löslichen Verbindungen. Coenzym kann im Laufe der chemischen Reaktion ein Teil des Enzymmoleküls werden, während es eine Transformation durchläuft, die zur Freiheit führt. Die Form, in der Coenzym (Coenzym) Teil der chemischen Wechselwirkung geworden ist, wird in einer unabhängigen Reaktion regeneriert (es geht als zweites vor). Das Substrat nimmt auch an allen Reaktionsstufen teil, auf deren Grundlage einige Wissenschaftler lösliche Coenzyme als Substrate in Betracht ziehen. Ein anderer Teil der wissenschaftlichen Gemeinschaft konfligiert mit ihnen und argumentiert dies durch die folgende Tatsache: Das Substrat in dieser Reaktion reagiert nur in Gegenwart eines bestimmten Enzyms, und das lösliche Coenzym ist in der Lage, mit zahlreichen Enzymen seiner Klasse zu interagieren. Beispielsweise kann all dies beobachtet werden, indem die chemischen Merkmale der für das Co-Enzym von Vitamin B2-Riboflavin charakteristischen Wechselwirkungskette im Detail untersucht werden.

Und auf der anderen Seite?

Die prosthetische Gruppe umfasst solcheCoenzyme, die durch sehr starke Bindungen mit Apoenzymen gekennzeichnet sind. In der Regel werden sie durch einen kovalenten Typ gebildet. Bei einer chemischen Reaktion und auch danach befinden sich die Coenzyme im Enzymzentrum. Das Substrat wird freigesetzt, der Regenerationsprozess wird gestartet, wofür es notwendig ist, mit dem Substrat oder anderem Coenzym zu interagieren.

Wenn etwas Enzym provoziert und verstärktoxidative, Reduktionsreaktion, chemische Wechselwirkung, in der reduktive Äquivalente übertragen werden (ihre Rolle kann von Elektronen, Protonen gespielt werden), benötigt Coenzym für vollwertige Arbeit. In ähnlicher Weise können Enzyme, die die Aktivierung der Transferreaktion hervorrufen, ohne die Verwendung von Coenzymen nicht funktionieren. Auf der Grundlage dieser Tatsache wurde ein System zur Klassifizierung von Coenzymen in eine Transfergruppe und oxidierende und reduzierende Gruppen eingeführt.

Coenzyme: einige Funktionen

Ein ziemlich beeindruckender Prozentsatz der bekannten WissenschaftCoenzyme sind Derivate von Vitaminen. Wenn es im lebenden Körper Stoffwechselprobleme gibt, die die Vitamine beeinflussen, ist dies oft mit einer geringen Enzymaktivität verbunden.

Es ist wichtig!

Wie es bei den Experimenten gezeigt werden konnte,Coenzyme in ihrer Masse haben eine Temperaturstabilität, aber die Merkmale der chemischen Reaktionen, charakteristisch für sie, unterscheiden sich recht stark. Die chemische Struktur von Coenzymen ist ebenfalls sehr unterschiedlich. Besondere Aufmerksamkeit wird der Gruppe der Nicotinamidadenindinukleotide geschenkt. Die Spezifität einer bestimmten katalytischen Reaktion bestimmt die Rolle dieses Coenzyms in ihm. In einer Reihe von Fällen wirkt es wie ein typischer Vertreter einer prosthetischen Gruppe, doch manchmal verlässt es das Enzymzentrum unter dem Einfluss von fortlaufenden chemischen Prozessen.

Enzyme und Coenzyme: eines ohne das andere existiert nicht

Biochemische Reaktionen werden mit Beteiligung realisiertzahlreiche Helfer, sonst verläuft der komplexe Mechanismus der chemischen Wechselwirkung lebender Gewebe mit Störungen. Das Enzym, in seiner Struktur ist komplex oder einfach Protein, benötigt Mineralien, Coenzyme, Vitamine. Coenzyme sind Coenzym Q10, Derivate verschiedener Vitamine sowie Folsäure. Besondere Aufmerksamkeit in der Medizin wird derzeit von Coenzymen, die von Vitaminen der Gruppe B produziert werden, angezogen.

Coenzym ist notwendig, damit die Zelle kannerzeuge Energie und weise sie dem Körper zu, um das Leben zu sichern. Und Energie wird nicht nur für körperliche Aktivität ausgegeben. Wir dürfen nicht vergessen, dass die beeindruckenden Energiemengen geistige Aktivität, die Arbeit verschiedener Drüsen, das Verdauungssystem erfordern. Energieabsorptionsprozesse von nützlichen Elementen, die durch den Verdauungstrakt und auf andere Weise in den Körper eintreten, sind ziemlich teuer für Energie. Der Prozess der Assimilation verbraucht auch die Energiereserven des Körpers, die durch Coenzyme und deren Beteiligung an Reaktionen mit Enzymen entstehen. By the way, auch Blutfluss, und das ist mit solchen Reaktionen versehen, ohne sie könnte unser Blut einfach nicht durch die Blutgefäße fließen!

Geheimnisse der Biologie

Coenzym ist solch eine spezifische Substanz,dank dem ein lebender Organismus Energie für die Realisierung von internen Prozessen hat. Der menschliche Körper, wie die Wissenschaftler berechnen konnten, enthält etwa hundert Billionen Zellen, von denen jede Energie erzeugt, um ein normales Leben aufrechtzuerhalten. In diesem Fall konsumiert die Zelle nicht jene Substanzen, die eine Person zusammen mit der Nahrung erhält, um Energiereserven aufzufüllen, sondern produziert primär selbst Energie. Externe Quellen sind eine Reservemöglichkeit, auf die bei ungenügender Eigenentwicklung der Energie zurückgegriffen wird.

Biologische Eigenschaften von menschlichen Zellendes Organismus sind so, dass sie alles haben, was sie brauchen, um energetisch angereicherte Komplexverbindungen herzustellen. Die Wissenschaftler nannten sie Adenosinphosphate. Dafür werden Fette, Kohlenhydrate, Proteine ​​oxidiert. Es sind diese katalytischen Reaktionen, die die Freisetzung von Wärme hervorrufen, mit deren Hilfe die Gewebe normalerweise funktionieren. Moleküle von ATP sind auch ein Speicher von Energie, die von Zellen erzeugt wird. Jeder innere zelluläre Prozess, der Energie verbraucht, kann sich auf dieses Molekül für den vorgeschriebenen "Teil" beziehen.

Auf zellulärer Ebene

Jede Zelle ist eine komplexe Struktur, bestehend auswelche Mitochondrien (intrazelluläre Strukturen) vorliegen. Es sind die Mitochondrien, die den aktivsten zellulären Teil darstellen, da sie für die Produktion von Energie verantwortlich sind. Innerhalb der Mitochondrien sind Ketten von Elektronen zur Energieerzeugung gebildet. Der Prozess beinhaltet zahlreiche aufeinanderfolgende chemische Reaktionen, die zur Produktion von Adenosinphosphat-Molekülen führen.

Konstruiert aus den Elektronen der inneren KetteMitochondrien interagieren sehr aktiv mit Vitaminen der Gruppe C, B, E. Besonderes Augenmerk der Wissenschaftler wird von Coenzym Q10 angezogen. Diese Verbindung hat keine Analoga und Substitute, ihre Insuffizienz im Körper provoziert ernste Stoffwechselprobleme. Ohne dieses Coenzym kann die Zelle keine Energie produzieren, was bedeutet, dass sie stirbt.

Coenzym Q10

Fette können Q10 aufgrund von Coenzym auflösenerhält die Fähigkeit, sich innerhalb der Zellmembran zu bewegen. Dies stellt für die Verbindung besonders wichtige Funktionen dar, um den Elektronenübergang bei den Prozessen der Energieerzeugung zu gewährleisten. Q10 ist eine mobile Verbindung, durch die die Enzyme der chemischen Kette miteinander verbunden sind. Wenn ein Elektronenpaar in einer Kette verbunden sein soll, muss es zuerst mit Coenzym Q10 interagieren.

Die Moleküle von Q10 sind unaufhörlichBewegung in der Zelle - vom Enzym zum Enzym. Dies ermöglicht den Transfer von Elektronen zwischen Enzymen. Bis zu einem gewissen Grad kann die Zelle mit einem winzigen Motor verglichen werden. Für die Verarbeitung von organischem Material, aus dem Energie gewonnen wird, wird Coenzym Q10 benötigt, vergleichbar mit dem Funken, der die Aktivität eines konventionellen Motors auslöst.

Spezifische Auswirkungen auf die Zelle Q10

Coenzym Q10 nimmt eine aktive Rolle in derEnergieerzeugung und die Geschwindigkeit der Bewegung dieser Verbindung im Zellgewebe reguliert sowohl die Anzahl der produzierten ATP-Moleküle als auch die Geschwindigkeit der Bewegung innerhalb der Elektronenkette. Es ist wichtig, dass die Mitochondrien eine optimale Menge an Coenzym haben, so dass die Reaktion nicht zu stark oder zu schwach ist.

Wenn dem Körper Coenzym fehltQ10, ATP wird in einer signifikant niedrigeren Konzentration produziert. Dies führt zu einer Verringerung der Energiereserven von Zellen. Im Alltag spiegelt sich dies wie folgt wider: Eine Person, die schnell, sehr müde ist, hat Probleme in der Arbeit einer Vielzahl von Körpersystemen, die gezwungen sind, mit erhöhtem Stress umzugehen. Es besteht eine wachsende Wahrscheinlichkeit für ernsthafte Erkrankungen. Es sollte daran erinnert werden, dass für verschiedene Organe eine andere Menge an Q10 vorhanden ist.

Um die Gesundheit zu schützen!

Sich länger aus ernsten Situationen heraushaltenVerstöße gegen interne Systeme, ist es notwendig, Ihren Körper mit Energiequellen zu versorgen. Der größte Energieaufwand ist charakteristisch für die Organe, die Energie produzieren - Herz, Nieren, Leber, Bauchspeicheldrüse. Die Menge an Coenzym Q10 bestimmt die Qualität der Funktion jedes dieser Organe auf zellulärer Ebene. Zellatmung wird durch Coenzym bereitgestellt, und das Fehlen dieser Verbindung beeinträchtigt die biologischen Prozesse stark. Die moderne Medizin kennt mehrere Möglichkeiten, um das Niveau von Coenzym Q10 im menschlichen Körper aufrecht zu erhalten ist normal.