Emzyme -> Proteide -> Co-Faktoren ?

Hallo!
Ich bin im Moment für eine Bio-Klausur am lernen und dabei sind mir einige Unklarheiten aufgetreten. Wie das eben manchmal so ist.

Undzwar geht es darum:

Was genau sind Anorganische, bzw. organische Co-Faktoren ? Und wie stehen diese im Zusammenhang mit Enzymen, d.h. sind es Proteine oder Proteide ?

Frage 2: Was genau kann eine prosthetische Gruppe, bzw. Disoziabel sein, nur Coenzyme ??

Das wäre es eigentlich „schon“.

Vielen Dank schonmal im voraus, Bernhard :wink:

Hi, ein paar „Aufhänger“:

http://biochemie.web.med.uni-muenchen.de/biotutor/en…
http://www.u-helmich.de/bio/cyt/reihe04/
http://www.kle.nw.schule.de/gymgoch/faecher/biologie…

JD

Hallo !

Enzyme sind Proteine (=Eiweiße), welche eine chemische Reaktion katalysieren (d.h., die dafür benötigte Aktivierungsenergie herabsetzen und so sie Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen; oft ist der Unterschied dermaßen groß, daß die reaktionen OHNE Enzym praktisch nie stattfinden würden - sei denn man hätte seeehr viel Zeit).

Die Katalyse geschieht durch viele Faktoren, als da wären:

  • Bindung der Substrate (Stoffe, die umgesetzt werden sollen)
  • Schaffung eines entsprechenden Mikromilieus (pH, Polarität)
  • Bereitstellung von Protonendonatoren und -akzeptoren
  • u.a

Damit das erreicht werden kann, benötigen manche Enzyme Kofaktoren. Nun unterscheidest du anorganische und organische.

Bei den anorganischen handelt es sich um (meist zweiwertige) Metall-Ionen, meistens Kalzium- und Magnesium-Ionen. Diese Ionen werden im Enzym exakt so plaziert, dass sie helfen, Elektronenbindungen im Substrat zu polarisieren, zB. damit eine Bindung leichter aufgebrochen werden kann.

Organische Kofaktoren sind rel. kleine organische Moleküle, welche entweder ein stabilisiertes Metallion mitbringen (zB. Cobalamin mit einem Cobalt-Ion) und/oder andere Gruppen (Alkansäuren, Aldehyde o.ä.) oder Protonen (zB. NAD, NADP) übertragen. Viele dieser organischen Kofaktoren sind Vitamine. Cobalamin zB. kennt man als Vitamin B12. Weitere wären die Fohlsäure, Riboflavin u.a.

Naja, dann gibt es noch eine energiereiche Verbindung, welche häufig die Aktivierungsenergie einbringt: ATP. Wenn man so will, kann man auch ATP als organischen Kofaktor bezeichnen.

Zur Frage 2:

Eine prosthetische Gruppe ist ein organischer Kofaktor, der kovalent ans Enzym gebunden ist. Weil dieser nun nicht mehr unabhängig vom Enzym ist, spricht man hier eben nicht von Kofaktoren. Ein prominentes Beispiel ist die Häm-Gruppe im Hämoglobin. Wie im Cobalamin wird hier ein Metall-Ion (hier: Eisen) in einem Tetrapyrrol-Ring koordiniert. Dieser ist aber fest mit dem Globin verbunden.

Alles klar ?

Gruß
Jochen

Das war schonmal echt ne Top-Geile Antwort!!! Jetzt ist mir die Sache um einiges klarer !!!

Organische Kofaktoren sind rel. kleine organische Moleküle,
welche entweder ein stabilisiertes Metallion mitbringen (zB.

Aber eine klitzekleine Frage hätte ich noch: :smile:

Organische Kofaktoren sind rel. kleine organische Moleküle,
welche entweder ein stabilisiertes Metallion mitbringen (zB.

Die Kofaktoren, wo befinden die sich genau, kommen die einfach zu den Enzymen, oder sind die durch irgendwelche „Bindungen“ an das Enzym bzw. das Coenzym gebunden???

Danach dürften meine Unklarheiten ausgemerzt sein.

VIELEN DANK, bernhard

Die Kofaktoren, wo befinden die sich genau, kommen die einfach
zu den Enzymen, oder sind die durch irgendwelche „Bindungen“
an das Enzym bzw. das Coenzym gebunden???

Weil sie klein sind, können sie gut diffundieren. Sie liegen gelöst vor (je nach Hydrophobizität im Cytoplasma oder im Membransystem, (zB im ER)). Im Prinzip unterscheiden sie sich nicht von den eigentlichen Substraten. Sie binden in gleicher Weise an das Enzym wie die Substrate, nämlich in speziellen Bindungstaschen, welche in Form, Hydrophobizität und Polarität genau so beschaffen sind, dass der gewünschte Kofaktor paßt und sich dort wohl fühlt. Kofaktoren werden dann nicht selten auch kovalent ans Enzym gebunden (Bsp: Ligasen, die durch die Bindung von ATP als Kofaktor aktiviert werden und dann die Ligation durchführen. Der Kofaktor Pyridoxalphosphat (Vit.B6) wird von Transaminasen auch kovalent gebunden). Nach der Katalyse werden sie wieder freigesetzt. Nicht kovalent gebunden wird zB NAD, ein wichtiger Protonen-Überträger. Das Molekül hat eine aromatisches Ringsystem mit einem Stickstoff, woran ein Proton addiert werden kann.

Was du kapieren solltest: Subtrate und organische Kofaktoren sind im Prinzip dasselbe. Alles, was für Substrate gilt, gilt auch für Kofaktoren. Man kann, um das deutlich zu machen, auch von Ko-Substraten sprechen.

Dazu ein Beispiel: In der Glycolyse wird ja ein Zwischenprodukt (Fuctose-1,6-diphosphat, ein C6-Körper) vom Enzym Aldolase gespalten (in zwei C3-Körper). Im Prinzip wird also von einem C6-Körper ein C3-Körper abgespalten. Ok, nun gehn wir an den Anfang des Zitronensäurezyklus (auch Trikarbonsäurezyklus). Hier wird im ersten Schritt ein C2-Körper (Acetyl) von der Citrat-Synthase auf einen C4-Körper (Oxalsäure) übertragen: es entsteht ein C6-Körper (Zitronensäure = Citrat). Nun, das Acetyl kommt nicht einfach so daher, sondern es wird von einem Kofaktor, dem CoA (Coenzym A) geliefert, was als Acetyl-CoA daher kommt und nach der Reaktion als freies CoA das Enzym verläßt. Man sagt, Oxalacetat ist das Substrat, Citrat das Produkt und Acetyl-CoA der Kofaktor. Aber von Acetyl-CoA wird ja auch nur ein C2-Körper abgepalten (ähnlich wie ober für die Glykolyse beschrieben). Von daher kann man auch Acetyl-CoA als Substrat (besser: als Kosubtrat) ansehen, CoA als Produkt und, naja, Oxalsäure als Kofaktor, der das Acetyl aufnimmt. Da wir aber das ZIEL vor Augen haben, dass eigentlich Citrat gebildet werden soll, scheint uns Acetyl-CoA „nur“ als „Helfer“, darum sprechen wir hier von Kofaktor.

Gruß
Jochen

Danach dürften meine Unklarheiten ausgemerzt sein.

VIELEN DANK, bernhard