Perbedaan koenzim dan kofaktor

Ketika kita berbicara tentang kofaktor, kita dengan cepat memikirkan enzim, koenzim dan, jika Anda memiliki pelatihan dalam biokimia, Anda mungkin juga memikirkan gugus prostetik.

Semua istilah ini terkait erat dan membedakannya tidak selalu mudah. Pada artikel ini, kami akan mencoba untuk secara jelas mendefinisikan apa perbedaan antara kofaktor dan koenzim dan apa yang merupakan kofaktor, jenis apa yang ada dan karakteristik apa yang spesifik untuk masing-masing.

Lupakan definisi yang membedakan kofaktor dari koenzim menurut sifat anorganik atau organiknya. Meskipun definisi ini sangat umum di Internet, definisi tersebut kurang tepat.

Pengertian kofaktor

Kofaktor adalah sebagai zat apa pun yang bersifat non-protein yang diperlukan protein untuk mengerahkan aktivitas biologisnya. Paling sering protein ini adalah enzim, maka istilah kofaktor praktis digunakan sebagai sinonim untuk kofaktor enzimatik, tetapi harus jelas bahwa mereka tidak persis sama karena kofaktor dapat menggunakan fungsinya dalam protein non-enzimatik.

Kofaktor enzimatik

Hampir 100% reaksi metabolik yang terjadi kapan saja di sel-sel tubuh kita dikatalisis oleh enzim, makromolekul organik yang bersifat protein yang meningkatkan kecepatan reaksi kimia yang tanpa aksi mereka akan terjadi dengan sangat lambat.

Setiap enzim membutuhkan kondisi yang sangat spesifik untuk fungsi optimal dan sangat sensitif terhadap perubahan kecil dalam suhu, pH, konsentrasi substrat dan produk, konsentrasi enzim itu sendiri dan variabel fisikokimia lainnya.

Aktivitas enzim juga dapat dipengaruhi oleh keberadaan zat lain. Zat yang menghambat aksi enzim dikenal sebagai inhibitor enzim, sedangkan zat yang mendukung aktivitasnya dikenal sebagai aktivator enzim. Aktivator meningkatkan kecepatan reaksi enzimatik tetapi tidak harus mengharuskan enzim untuk menunjukkan aktivitas.

Namun, beberapa enzim membutuhkan zat lain untuk menunjukkan aktivitasnya atau mengkatalisasi reaksi tertentu. Anda bisa mengatakan bahwa enzim ini membutuhkan “aktivator wajib” dan ini adalah aktivator wajib yang disebut kofaktor. Kofaktor dapat memiliki sifat dan karakteristik yang sangat bervariasi, dari ion logam mono-atom kecil hingga molekul organik dengan kompleksitas tertentu seperti koenzim dan gugus prostetik.

Oleh karena itu, kelompok koenzim dan prostetik adalah dua jenis kofaktor. Mari kita lihat secara lebih rinci apa masing-masing dari mereka dan karakteristik apa yang menentukan mereka.

Jenis kofaktor

Kofaktor dapat diklasifikasikan berdasarkan kriteria yang berbeda, salah satu yang paling umum adalah menurut sifat organik atau anorganiknya:

  • kofaktor anorganik: ion logam (Mg 2+, Cu +, Mn 2+) dan pusat besi-sulfur.
  • kofaktor organik: koenzim, misalnya, flavin, dan gugus prostetik, misalnya, gugus heme.

Seperti yang akan kita lihat di bawah, perbedaan antara koenzim dan gugus prostetik agak tersebar dan ada penulis yang mengusulkan penggunaan hanya satu dari dua istilah dan meninggalkan yang lain.

Kofaktor anorganik: ion logam dan pusat besi-sulfur

Ion logam adalah kofaktor yang sangat umum dan di antaranya, yang paling sering adalah ion logam yang terdiri dari satu atau dua atom. Pada manusia, daftar kofaktor ini sering termasuk zat besi, magnesium, mangan, kobalt, tembaga, seng dan molibdenum, semua unsur jejak penting dalam makanan kita karena tepatnya peran mereka sebagai kofaktor.

Beberapa unsur anorganik berpartisipasi dalam regulasi alosterik enzim tetapi tidak dianggap sebagai kofaktor dari enzim yang mereka atur. Sebagai contoh, kalsium ikut serta dalam regulasi alosterik nitrat oksida sintase, protein fosfatase atau adenilat kinase, di antara banyak lainnya, tetapi kalsium bukanlah kofaktor dari enzim-enzim ini.

Jenis lain dari kofaktor anorganik adalah pusat besi-sulfur. Pusat-pusat ini adalah kompleks yang dibentuk oleh gugus sulfida, biasanya dari asam amino sistein, terkait dengan dua atau empat atom besi. Selain peran fungsional sebagai kofaktor, pusat besi-belerang memainkan fungsi struktural mendasar dalam konformasi spasial protein. Beberapa contoh protein dengan pusat besi-sulfur adalah ferredoxin, NADH dehydrogenase atau Coenzyme Q-cytochrome c reductase.

Beberapa kofaktor termasuk unsur anorganik yang terikat pada molekul organik. Kofaktor ini biasanya termasuk dalam kelompok kofaktor organik karena bobot fraksi organik yang lebih besar. Misalnya grup heme.

Kofaktor organik: koenzim dan gugus prostetik

Koenzim dan gugus prostetik adalah dua jenis kofaktor alami organik. Mereka biasanya molekul kecil, biasanya bermassa kurang dari 1000 Da. Untuk membedakan antara keduanya, kekuatan atau jenis penyatuan antara kofaktor dan protein biasanya dijaga: koenzim berikatan lemah sementara gugus prostetik berikatan kuat dan umumnya tidak dapat dipisahkan dari protein jika tidak didenaturasi.

Perbedaan antara koenzim dan gugus prostetik tidak terlalu jelas karena tidak ada definisi yang tepat antara ikatan yang kuat dan ikatan yang lemah. Selain itu, kofaktor yang sama dapat berikatan lemah dengan satu protein dan membuatnya lebih kuat ke yang lain. Bahkan beberapa zat yang secara tradisional dianggap koenzim memiliki ikatan kovalen dengan enzim mereka, yang akan bertentangan dengan definisi ini karena merupakan jenis ikatan yang jelas dan kuat.

Satu-satunya perbedaan yang jelas adalah istilah koenzim merujuk secara khusus pada kofaktor enzimatik sedangkan gugus prostetik mungkin kofaktor protein tanpa aktivitas enzimatik. Untuk mengakhiri kebingungan ini dan memiliki definisi yang tepat, beberapa penulis telah mengusulkan untuk meninggalkan istilah koenzim yang mendukung gugus prostetik untuk merujuk ke semua kofaktor organik secara umum dan menggunakan koenzim untuk secara khusus merujuk pada kofaktor organik enzimatik.

Penggunaan istilah kofaktor untuk menunjuk suatu zat selain protein dan substrat yang diperlukan untuk aktivitas protein dan penggunaan istilah gugus prostetik untuk menunjuk zat yang secara kovalen terikat pada protein juga telah diusulkan.

Sepanjang siklus katalitik. Koenzim dapat jatuh ke dalam kedua kelompok tergantung pada cara tindakan. Bagaimanapun, masih belum ada konsensus tegas yang diadopsi oleh komunitas ilmiah.

Contoh koenzim dan gugus prostetik

Contoh-contoh koenzim yang paling umum adalah vitamin dan turunannya. Tidak semua vitamin bertindak sebagai koenzim tetapi merupakan aktivitas yang sangat sering di antara mereka. Dalam kelompok vitamin B, kita menemukan banyak contoh, seperti koenzim A, yang merupakan turunan dari asam pantotenat (vitamin B5), atau kofaktor NAD + dan NADP +, yang merupakan turunan dari niacin (vitamin B 3).

Kelompok heme adalah contoh khas dari gugus prostetik. Secara umum, protein yang terkandung dalam kelompok heme dikenal sebagai hemoprotein. Kelompok ini termasuk protein dengan fungsi biologis yang penting. Misalnya, hemoglobin dan mioglobin (terlibat dalam pengangkutan O 2), beberapa sitokrom (terlibat dalam pengangkutan energi kimia) atau enzim katalase dan sintase nitrat oksida endotelial.

Perbedaan:

 Pembeda Kofaktor Koenzim
Pengertian Ini adalah senyawa kimia non-protein yang terikat erat atau longgar dengan enzim (protein). Hal ini didefinisikan sebagai molekul kecil, organik, non-protein, yang membawa kelompok kimia antara enzim.
Aksi Mereka bertindak atas katalis untuk meningkatkan kecepatan reaksi. Mereka bertindak sebagai membawa ke enzim.
Jenis Mereka adalah senyawa kimia. Mereka adalah molekul kimia.
Ciri-ciri Ini adalah zat anorganik. Ini adalah zat organik.
Fungsi Ini membantu dalam transformasi biologis. Hal ini membantu atau akan membantu fungsi enzim.
Ikatan Hal ini erat terikat pada enzim. Hal ini terikat longgar pada enzim.
Contoh Ion logam seperti Zn ++, K + dan Mg ++, dll Vitamin, Biotin, Koenzim A, dll

Related Posts