辅酶(一大类有机辅助因子的总称)
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更新时间:2023-05-23
辅酶
一大类有机辅助因子的总称
基本信息
中文名 | 辅酶 |
外文名 | coenzyme |
应用学科 | 化学工程-生物化学工程 |
功能 | 传递电子、原子或基团 |
类型 | 化合物 |
包括 | 核黄素、硫胺素、烟酰胺 |
韩文 | 코 엔 자 임 |
收起
定义
常见的辅酶
烟酰胺
是一系列酶类的辅酶的前体。
很早就知道烟酰胺可以防止糙皮病。1904年已知酒精发酵时不能缺少一种叫辅酶Ⅰ的物质,1933年这种辅酶Ⅰ被分离出来。1934年德国生化学家O.瓦尔堡又分离出一个与辅酶Ⅰ相近似的物质,称为辅酶Ⅱ,并证实了烟酰胺是这两种辅酶的组成部分,现在已经弄清楚辅酶Ⅰ的化学组成是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD),辅酶Ⅱ的化学组成为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)。
以NAD(和NADP(为辅酶的酶,称为吡啶核苷酸(或烟酰胺核苷酸)连接的脱氢酶。这些酶催化细胞内的氧化还原反应。一般说来,与NAD(相连的脱氢酶类通常与呼吸过程有关,而与NADP(相连的则与生物合成反应有关。
辅酶I(NAD)
化学名为烟酰胺腺嘌呤二核甘酸或二磷酸烟苷,在哺乳动物体内存在氧化型(NAD+)和还原型(NADH)两种状态,是人体氧化还原反应中重要的辅酶。同时,它是NAD+依赖型ADP核糖基转移酶的唯一底物,这类酶在体内主要有三种:1.ADP核糖基转移酶或聚核糖基聚合酶(PARP);2.环ADP核糖合成酶(cADPR synthases) ;3.III蛋白型赖氨酸去乙酰化酶Sirtuins。这类酶将辅酶I(NAD+)作为底物分解成ADP核糖和烟酰胺(Nam),在不同细胞中发挥不同生理功能。
生物素
意义
其他重要的辅酶
1、辅酶Q(CoQ) 辅酶 Q是生物体内广为分布的一类醌类物质,又称为泛醌。存在于线粒体内膜中,是生物氧化呼吸链中的一个不可缺少的氢递体,具有重要的生理意义。辅酶 Q侧链的异戊二烯单位的长度对于不同的生物种可以是不同的。
2、谷胱甘肽(Glutathion) 谷胱甘肽是一个小分子量的胞内三肽,即γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酰甘氨酸在大多数生物细胞中,谷胱甘肽的主要作用是保护一些蛋白质的巯基以维持它们在还原状态。谷胱甘肽还在生物体内产生的过氧化氢还原上起一定作用,但这些都不是辅酶的作用。谷胱甘肽也作为一些酶的辅酶而起作用,例如它是乙二醛酶(Glyoxalase)及顺丁烯二酸单酰乙酰乙酸异构酶(Maleoylacetoacetate isomerase) 的辅酶。谷胱甘肽也是体内甲醛氧化成甲酸反应的辅酶。
3、尿苷二磷酸葡糖 (UDPG) 是核苷二磷酸糖类的一种,作为辅酶主要是在糖类合成中起作用。其他可作为辅酶的核苷二磷酸糖类有尿苷二磷酸半乳糖(UDPGal)、尿苷二磷酸甘露糖(UDPMan)等,他们在糖类合成代谢中是非常重要的。例如 UDPG 作为半乳糖-4- 表异构酶(Galactose-4-epimerase)的辅酶,在D-半乳糖的代谢中起作用:
UDPGal+D-葡萄糖-1-磷酸
4、维生素K族 维生素K族中的某些成员可能在生物体内起某些辅酶作用。如作为辅酶在谷氨酸残基的羧化作用中的功能已获得一些线索。
易混淆的分类
辅酶、辅基和激活剂
根据酶催化反应最适条件的要求,原则上在酶测定体系中应加入一定量的辅助因子。辅助因子(cofactors)是指酶的活性所需要的一种非蛋白质成分,包括辅酶、辅基和金属离子激活剂。与酶紧密结合的辅因子称为辅基;不含辅基的酶蛋白称为脱辅基酶蛋白(apoenzyme),没有催化活性,必须加入足量辅基,和它结合成为全酶(holoenzyme),才有催化活性。脱辅基酶蛋白与辅基孵育一段时间后,酶活性才会恢复,因此,往往需要样品与试剂中的辅基先预孵育的过程。辅基的用量往往较少。
与酶蛋白结合很松弛,用透析和其它方法很易将它们与酶分开的称为辅酶(Coenzyme)。辅酶尽管不同于酶的底物,但在作用方式上和底物类似,在酶反应过程中与酶结合、分离及反复循环。辅酶用量的确定可将它们按底物处理。例如乳酸脱氢酶中辅酶按双底物动力学方程计算。
激活剂(activator)的化学本质是金属离子,可以是酶的活性中心,也可以通过其他机制激活酶的活性。作为激活剂的金属离子,其影响酶促反应的动力学更加复杂。最常见的是二价金属离子如Mg2+、Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+等。重金属离子大多是酶的变性剂。金属离子之间往往存在相互拮抗或相互抑制。在酶测定体系中经常加入EDTA目的是螯合一部分非必要的离子。合适的金属离子浓度是必要的,过量的离子往往抑制酶反应速度。由于激活剂的动力学往往与酶的动力学不同,这就可以解释不同的样品与反应液的比例,造成酶活性测定结果的不呈比例。N-乙酰半胱氨酸对肌酸激酶的激活作用与此类似。激活剂的用量一般通过反复实验来确定。
辅酶Q-10有助于: (1)保护心脏:
辅酶Q-10有助于为心肌提供充足氧气,预防突发性心脏病,尤其在心肌缺氧过程中辅酶Q10发挥关键作用。
(2)促进能量转化,提升精力:
辅酶 核黄素
各种辅酶在生物体正常生长发育中,发挥各种重要的作用,使生命活动有序的进行。
辅酶主要的作用
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一大类有机辅助因子的总称——辅酶