کو آنزیم ها :
بسیاری از آنزیم ها برای داشتن حداکثر فعالیت به cofactor نیاز دارند . Cofactor انجام واکنش را تسریع می کنند.
Cofactor: coenzyme کو آنزیم
Mineral & Metal
کو آنزیم ها ترکیباتی آلی اند ß essential مثل ویتامین ها ضروری اند و بدن نمی تواند آن ها را سنتز کند
ß Non essential بدن می تواند آن ها را سنتز کند.
ضروری مثل :
تیامین : TPP = Thiamin Piro Phosphate
فلاوین : FMN = Flavin Mono Nucleotide
نیاسین : ( NAD , NADH , NADPH )
غیر ضروری مثل سیتو کروم :
دارای هسته ی همی ( آهن) هستند و در زنجیره ی تنفسی نقش دارند ç تولید انرژی با اکسید و احیا شدن آهن و باعث انتقال الکترون می شوند و انواع و اقسام زیادی دارند
Prosthetic group
مثل بسیاری از کو آنزیم های حاوی متال جزئی از ساختمان آنزیم هستند برخی از متال ها وجود دارند که در تبادلات آنزیمی شرکت می کنند . مثل روی که در بسیاری از واکنش های متابولیکی نقش دارد و همچنین مس ، کوبالت ، آهن و ید و ..
Apo enzyme + cofactor = holo enzyme (active)
آپو آنزیم بخش پروتئین آنزیم است و بدون کوفاکتور آنزیم فعال نیست و وقتی با کوفاکتور باند شد ، آنزیم فعال می دهد .
نام گذاری آنزیم ها :
اضافه کردن پسوند آز به انتهای نام سوبسترا
بیشتر آنزیم ها را بر مبنای فعالیت آنزیمی که انجام می دهند ، نام گذاری می کنند مثل کربوکسیلاز که باعث برداشته شدن یک مولکول CO2 از قند می شود یا ترانس آمیناز که باعث برداشتن یک آمینو اسید می شود .
به طور کلی تمامی واکنش هایی که در طبیعت رخ می دهد در 6 دسته طبقه بندی می شود .
E.C = Enzyme Committee
E.C1: اکسیدو ردوکتاز ها Oxidoreductase
اکسیداسیون – احیا را کاتالیز می کنند .
- دی هیدروژناز عامل هیدروژن را از روی مولکول بر می دارد .
- اکسیداز عامل اکسیژن را از روی مولکول بر می دارد
- پروکسیداز
- کاتالاز
- هیدروکسیلاز
- پروکتاز
E.C2: ترانسفراز Transferase
- ترانس آلدولاز
- ترانس کتولاز
- کیناز
- آمینو اسید ترانسفراز ( ترانس آمیناز)
E.C3: هیدرولاز
با کمک آب موجب شکسته شدن یک مولکول می شوند . مثل اکثر آنزیم های دستگاه گوارش
- گلوکوزیداز
- پپتیداز
- فسفاتاز
- ریبونوکلئاز
- آمیلاز
E.C4: لیاز Lyase
یک گروه را از سوبسترا بر می دارند بدون هیدرولیز کردن مولکول
- دی کربوکسیلاز ( یک مولکول CO2 را بر می دارند )
E.C5: ایزومراز Isomerase
باعث ایزومری شدن یک مولکول می شوند .
- اپی مراز
E.C6: لیگاز
Synthetase-
انرژی : Bioenergy
بیو انرژی مطالعه ی تغییرات انرژی است که طی تغییرات شیمیایی بدن رخ می دهد . بدون بایو انرژی هیچ پدیده ای رخ نخواهد داد . مثل فکر کردن ، حرکت ، تولید و ... ç تمامی تظاهرات حیات متکی به تامین انرژی مورد نیاز برای آن پدیده است .
واکنش های انجام شده در خورشید : 4H à He + E
4 4.026 + (0.0294) × 1.008
= De nova Synthesisسنتز جزء به جزء = مولکول ها ذره ذره به هم متصل می شوند.
متابولیسم طی دو سری واکنش انجام می شود : کاتابولیسم تجزیه ی مواد مصرف شده
آنابولیسم سنتز
در هنگام کاتابولیسم مواد انرژی آزاد می شود ß دفع مواد سمی
ß برای واکنش های بیو سنتزی
1- ممکن است در ابتدا C وجود نداشته باشد که به D تبدیل شود .
2- ممکن است که D ماده ای سمی باشد .
3- به یک Carrier نیاز داریم تا انرژی را در خود ذخیره کند .
Carrier موادی هستند که انرژی آزاد شده را در خود نگاه می دارند و زمانی که یک پروسه ی بیو شیمیایی نیاز به انرژی داشت ، آن را آزاد نمایند تا واکنش آنابولیسمی رخ بدهد. از این نوع مواد می توان ATP را نام برد. پیوند های بین گروه های فسفر در ATP پر انرژی است .
ATP + H2O à ADP + P 73 kcal/mol
ADP + H2O à AMP + P 73
AMP + H2O à A + p 3.4
فسفوریلاسیون : عمل ذخیره و آزاد سازی فسفر که با جذب و دفع انرژی همراه است و ذخیره ی انرژی را در مولکول به همراه دارد . در حیوانات و گیاهان به ترتیب 2 و ٣ نوع فسفریلاسیون داریم :
گیاهان : چرخه ای – غیر چرخه ای – فسفریلاسیون در سطح سوبسترا ( در برخی گیاهان و اغلب جانوران)
جانوران : فسفریلاسیون در سطح سوبسترا – فسفریلاسیون اکسیداتیو
1و٣ دی فسفو گلیسیرات و کراتین فسفات باند های فسفری دارند که انرژی را ذخیره کرده و بعداً مورد استفاده قرار می دهد .
فسفریلاسیون چرخه ای و غیر چرخه ای :
کلروفیل + نور خورشید حالت یونی اتفاق افتاده و انرژی در زنجیره ی انتقال الکترون به جریان می افتد که توسط ATP انرژی الکترون را آزاد می کند .
اکسیداسیون در حیوانات به دو صورت رخ می دهد :
اکسیداسیون بی هوازی: Anaerobic oxidation
این حالت زمانی رخ می دهد که اکسیژن در دسترس سلول وجود نداشته باشد مثل فعالیت های شدید عضلانی و در نتیجه تولید اسید لاکتیک و اتانول (الکل) می کند . برخی از سلول ها فاقد میتو کندری هستند مثل گلبول های قرمز خون که اکسیداسیون به صورت بی هوازی شکل می گیرد . در باکتری های بی هوازی اختیاری شکمبه هم همین اتفاق می افتد .
اکسیداسیون هوازی:
اکسیداسیون به شکل زنجیر وار و پی در پی رخ می دهد و در هر مرحله ای مولکول های هیدروژن یا پروتون منتقل می شوند . به این نوع سیستم اکسیداسیون زنجیره ی انتقال الکترون Electron Chain Reaction یا زنجیره ی تنفسی Respiratory Chain گفته می شود .
در این نوع زنجیره ی الکترون چندین cofactor نقش دارد که یکی NADH است .
Nicotine amid Dinocleotid = NADH اسید آمینه ی نیاسین
FAD = فلاوین آدنین دی نوکلئوتید
Obiqinon = کو آنزیم Q اوبی کینون
سیتو کروم
سیتو کروم :
ترکیباتی پروتئینی و تترا مر هستند و در وسط آن ها عنصر آهن قرار گرفته است که با گرفتن پی در پی الکترون به صورت دو ظرفیتی ( احیا شدن) و ٣ ظرفیتی در می آید ( اکسید شدن)
و در نتیجه موجب انتقال الکترون می شود . زنجیره تنفسی : 1,2,3,4,5
الکترون های حاصل شده به غشای میتو کندری رفته و در نهایت به اکسیژن می رسند و ATP را آزاد می کنند . نقش کمپلکس دو در زنجیره ی تنفسی فقط انتقال هیدروژن است.
با ورود یک مولکول NADH ، ٣ مولکول ATP تولید می شود .
٣ نوع مهار کننده داریم که روی زنجیره ی انتقال الکترون عمل می کنند :
1- مانع فعالیت آنزیم هایی می شوند که NADH را تولید می کند .
2- در مرحله ی آخر سیکل ، مولکول ATP سنتتاز را مهار می کند انرژی تولید نمی شود مثل الیگومایسین
3- مانع فسفریلاسیون اکسیداتیو می شوند . فسفر نمی تواند به ADP بچسبد و تولید ATP کند . H وارد میتو کندری شده و تولید حرارت می کند به جای پتانسیل مثل چربی های قهوه ای.
( از این سیستم ها برای تولید دارو های لاغری استفاده می شود )
Olestra
چربی است حاوی کربوهیدرات ها که نه در دستگاه گوارش هضم شده و نه جذب می شود در اصطلاح بازاری غذای کاذبFake feed نامیده می شوند. ویژگی ظاهری خود را دارند اما نمی توانند متابولیسم انجام دهند . مهار کننده ی آنزیم های لیپاز = Orlistate
آمیتول باعث می شود که کمپلکس اول انجام نگیرد و چنانچه الکترون از طریق کمپلکس دوم وارد زنجیره شود 2 عدد ATP تولید می شود .
آنتی مایسین :
بر روی کمپلکس دوم تاثیر گذاشته و یک ATP تولید می شود
ترکیبات سیانوری :
بر روی سیتوکروم a3 و a تاثیر گذاشته و فقط 2مولکول ATP تولید می شود
سالسیلات : مسکن است و تولید گرما می کند . H را وارد مسیر انتقال الکترون نمی کند و ایجاد حرارت می کند.
