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補酵素は、酵素の触媒機能において重要な役割を果たす低分子量分子です。したがって、それらは酵素系の一部です。この酵素は、植物や動物の生きた細胞内で化学反応を触媒するタンパク質の性質を持つ巨大分子ですが、これらの細胞の外で、それらとは何の関係もなく作用することができます。各酵素は単一のタイプの反応を触媒し、ほとんどの場合、単一の基質またはそれらの非常に小さなグループに作用します。酵素の分類は、触媒反応に基づいて行われます。いくつかの酵素は単純なタンパク質であり、他の酵素は結合タンパク質です。つまり、タンパク質画分と補因子と呼ばれる非タンパク質グループによって形成されます。
ほとんどの場合、酵素だけではその触媒作用を発揮できず、生物学的触媒としての機能を果たすには、タンパク質以外の性質を持つ他の低分子量分子が必要です。酵素で触媒的役割を果たすこれらの他の分子は、補酵素と呼ばれます。
補酵素に加えて、多くの酵素は、マグネシウム (Mg)、亜鉛 (Zn)、銅 (Cu)、マンガン (Mn)、鉄 (Fe)、カリウム (K)、ナトリウム (Na) も酵素系の一部と見なす必要があります。
一部のビタミンやその誘導体などの有機分子である補因子もあり、補酵素とも見なされます。酵素活性が発生するためには、タンパク質複合体と補因子との会合が必要です。
知っておくべきいくつかの用語
補酵素が、酵素系の必須部分であるタンパク質にゆるく結合している場合、それはアポ酵素と呼ばれます。アポ 酵素は、補酵素または補因子を欠く不活性酵素に付けられた名前です。
酵素によって触媒される化学反応は基質と呼ばれることに注意することが重要です。要約すると、酵素系は酵素、補酵素、および活性化因子で構成されており、アポ酵素と補因子によって形成されるグループはホロ酵素として知られています。ホロ酵素は、補酵素と補因子を備えた完全な酵素を表すために使用される用語です。
補酵素がホロ酵素と永続的かつ緊密に結合している場合、それは補欠分子族として知られており、補酵素がホロ酵素と緩やかに結合している場合、それは補基質と呼ばれます。
補酵素の定義
補酵素は、タンパク質 (酵素) と連携して生化学反応を開始または触媒するのを助けるヘルパー分子です。補酵素は、機能性酵素の転移部位を提供する小さな (低分子量) 非タンパク質分子です。補酵素は、原子または原子群の中間担体であり、反応を可能にします。それらは共基質とも呼ばれます。
補酵素は単独では機能せず、酵素の存在を必要とします。一部の酵素は、いくつかの補酵素と補因子を必要とします。
補酵素の例
最初に発見された補酵素はNAD+ (ニコチンアミド アデニン ジヌクレオチド)であり、 1906 年にイギリス人のアーサー ハーダーとウィリアム ユーディンによって行われたアルコール発酵の研究で発見されました。加速されました。NAD+ と NADP+ (NAD+ リン酸塩) はどちらも、細胞代謝における 2 つの重要な酸化還元トランスポーターです。それらは主にデヒドロゲナーゼの補酵素として作用します。一般的に言えば、NAD+ は発酵と呼吸に関連するプロセスに優先的に関与しますが、NADP+ は還元型の NADPH で、通常、細胞の生合成に必要な還元力を提供します。
20 世紀の初めに、炭水化物の代謝に関与し、アセチルコリンの合成に作用し、エネルギーを放出する、チアミンピロリン酸(ビタミン B 1 ) などの他の補酵素が特定されました。新鮮な野菜や肉に含まれる水溶性ビタミンです。また、神経系を調節する物質の合成にも関与しており、その欠乏は脚気病を引き起こします。これは、体液の蓄積、体の痛み、筋肉の萎縮、協調不全、そして最終的には死に至ることを特徴としています.
チアミンは、1910 年に日本の鈴木梅太郎が東南アジアで脚気病を研究していたときに発見されました。この病気は、食事が玄米に基づいている多くの国で発生します。穀類を脱穀、脱穀、粉砕すると、チアミンが最も豊富な穀物の一部が失われるため、白粉や精米した白米が豊かになる傾向があります. チアミンが最も豊富な食品は、豚肉、内臓肉 (肝臓、心臓、腎臓)、ビール酵母、赤身の肉、卵、緑の葉野菜、全粒穀物または強化穀物、小麦胚芽、ナッツ、豆類です。
別の有名な補酵素は、1929 年にドイツの生化学者カール ローマンによって発見されたATP です。これは、細胞呼吸の化学反応でエネルギーを提供するためにすべての生物によって使用される分子です。
1945年、生化学者のフリッツ・アルバート・リップマンによって新しい補酵素が発見されました。コエンザイムAは、さまざまな代謝経路（クレブス回路など）に関与するアシル基の転移を担っており、脂肪の生合成と酸化に基本的な役割を果たしています。酸。
葉酸に相当する葉酸補酵素も注目すべきで、ビタミンB9、葉酸、フォラシンとしても知られています。ホウレンソウの葉から分離され（高濃度で検出されます）、タンパク質（DNA および RNA）、赤血球および白血球の形成に必要な補酵素であり、炭水化物および脂肪酸の代謝に関与します。人間の食事において非常に重要なビタミン因子として認識されています。その欠乏は、巨赤芽球性貧血の出現の原因です。
別の例として、S-アデノシル メチオニン (SAM、S-AM) を指摘することが重要です。これは、DNA などの生物学的環境で発生するすべてのメチル化反応に関与する補酵素です (DNAの、胚発生に不可欠であり、細胞分化中に特定の遺伝子をサイレンシングする上で重要な役割を果たします)。それはビタミンの特徴を持たず、メチオニン（必須アミノ酸である）の食事供給がある限り、人間の生物によって合成されます. メチオニンは、肉、魚、乳製品、卵などのタンパク質食品に含まれており、ひよこ豆、レンズ豆、クルミ、アーモンド、ゴマにも含まれています.
多くの補酵素は、私たちの体では合成できない複雑な化学構造を持っています。一般に、それは分子全体ではなく、一部のみです。この合成不可能な部分は、必然的に食事から体内に入る必要があり、このため、食事の必須成分です。それらの多くは、私たちがビタミンと呼んでいるものです. したがって、多くの場合ビタミンまたはビタミンの誘導体である補酵素は、ほとんどの酵素活性において重要な役割を果たします.
酵素系のポイント
酵素が機能するには、多くの場合、有機成分と無機成分の両方が必要です。一部の文献では、酵素に結合するすべてのヘルパー分子を補因子の一種と見なしていますが、他の文献ではそれを次のグループに分けています。
- 補酵素は 、酵素に自由に結合する非タンパク質有機分子です。多く (すべてではない) はビタミンであるか、ビタミンに由来します。多くの補酵素には、アデノシン一リン酸（AMP）が含まれています。補酵素は補基質とも呼ばれます。それらは、熱不安定性のアポ酵素とは異なり、熱安定性化合物です。
- 補因子は 、無機化合物または非タンパク質化合物であり、触媒作用の速度を高めることによって酵素機能を助けます。通常、補因子は金属イオンです。鉄、銅、亜鉛、マグネシウム、コバルト、モリブデンなどの一部の微量元素は、生化学反応の補因子として機能します。
- 補基質は 、タンパク質にしっかりと結合する補酵素ですが、別のときに解放されて再び結合します。
- 補欠分子族は 酵素に結合または共有結合している酵素関連分子であり、補基質は一時的に結合しています。補欠分子族はタンパク質に恒久的に結合し、タンパク質が他の分子に結合するのを助け、構造要素として、また電荷担体として機能します。補欠分子族の例は、ヘモグロビン、ミオグロビン、シトクロムなどのさまざまなタンパク質の一部であるヘム グループです。ヘム補欠分子族の中心にある鉄 (Fe) は、ヘムが肺と組織にそれぞれ結合し、酸素を放出することを可能にします。
最後に、酵素系、そしてもちろん生物のすべての生化学反応における補酵素の優位性を特定することができます。補酵素は、人体の代謝とその適切な機能において特に重要です.
ソース
- バタナー・アリアス、エンリケ。（2013）。「酵素学の大要」。サラマンカ大学。
- Peña A.、Arroyo A.、Gomez, R.、Tapia, R.、Gomez, C. (2004)。”生化学”。編集リムサ。
- Pardo Arquero、副社長 (2004 年)。「スポーツの身体活動を行う人々の栄養におけるビタミンの重要性」. 身体活動とスポーツの医学と科学の国際ジャーナル。4 (16)pp. 233-242
- コックス、マイケル・M。レーニンガー、アルバート L.; およびネルソン、デビッド L.「レーニンガーの生化学の原理」(第 3 版)。編集者にふさわしい。
- Farrell、Shawn O.およびCampbell、Mary K. 「生化学 」（第6版）。ブルックス・コール。
