Curs 2 Proprietatile remarcabile ale enzimelor Enzimele sunt cei ...

Nucleaza stafilococala, enzima care hidrolizeaza ADNul si ARNul, leaga Ca 2+ un
ion esential pentru reactia enzimatica. Si ureaza contine ioni de nichel, fapt care a fost
dovedit la 50 de ani de la cristalizarea enzimei.
Necesitatea prezentei acestor cofactori explica de ce
organismele au nevoie de cantitati mici din aceste
molecule (ioni) in dieta lor. Natura metalo-enzimelor
poate explica uneori efectele toxice ale metalelor grele
asupra unor plante/organisme. De exemplu, Cd 2+ si
Hg 2+ poate inlocui Zn 2+ din situsul catalitic al aceleiasi
enzime (din ARN polimeraza) determinand pierderea
activitatii acesteia.
Exista si alte exemple in care ionii metalici sunt
indispensabili enzimelor (Tabelul 2)
Tabel 2. Exemple de ioni metalici necesari unor enzime
Metalul Enzima
Na -D-glucohidrolaza din intestin
K Piruvat kinaza
Mg Hexokinaza, Piruvat-kinaza, Adenozintrifosfataza
Fe Catalza, Peroxidaza, Nitrogenaza
Zn Alcooldehidrogenaza, Carboxipeptidaza
Mo Xantinoxidaza, Nitrogenaza
Cu Citocrom c oxidaza, Amin-oxidaza
Ni Ureaza
Cofactorii organici
A doua clasa de cofactori este reprezentata de cofactorii organici (marea partea
sunt derivati ai vitaminelor B) ce interactioneaza slab cu apoenzimele. Intre cele doua
componente se formeaza legaturi slabe de tipul puntilor de hidrogen, interactiuni
hidrofobe.
Cofactorii legati strans (prin legaturi covalente) poarta denumirea de grupari
prostetice. O enzima care contine un cofactor sau o grupare prostetica poarta numele de
holoenzima, iar una in care cofactorul este indepartat apoenzima. Daca din holoenzima
este indepartat cofactorul dispare activitatea catalitica. Moleculele mici sau speciile care
se leaga reversibil la o enzima se numesc liganzi (acest termen general poate include
substratul, compusi analogi cu structura asemanatoare substratului, inhibitorul sau
ionul/ionii metalici).
Asadar, cofactorii se pot lega necovalent sau covalent de apoenzime. De exemplu FADul
este o grupare prostetica pentru lipoamid-dehidrogenaza si coenzima pentru D-aminoacid-oxidaza.
Din punct de vedere structural enzimele se impart in 4 clase: coenzime de natura
alifatica, coenzime de natura aromatica si coenzime cu structura nucleozidica sau
nucleotidica.