Shumica e enzimave për zbatimin e aktivitetit katalitik kanë nevojë për elementë ndihmës - kofaktorë. Këto substanca janë të natyrës joproteinike dhe nuk janë gjithmonë pjesë strukturore e molekulës së enzimës. Kompleksi funksional i një proteine dhe një kofaktori quhet holoenzim, dhe vetëm pjesa e proteinave quhet apoenzimë. Një kofaktor që është pjesë e përhershme e një enzime dhe është i lidhur me të nga lidhje kovalente quhet grup protetik.
Në një kuptim më të gjerë, një kofaktor është një grup shtesë në çdo proteinë komplekse që e mban atë në një gjendje funksionale. Në proteinat enzimë, kofaktorët mund të përfshihen drejtpërdrejt në reaksionin e katalizës.
Karakteristikat dhe llojet e kofaktorëve
Kofaktorët janë substanca me peshë të ulët molekulare që ndahen kimikisht në 2 grupe të mëdha:
- jonet e metaleve dyvalente (zink, magnez,kalium, bakër, mangan, hekur, etj.);
- koenzima - komponime organike jo proteinike.
Nga ana tjetër, koenzimat ndahen në vitamina me derivatet e tyre dhe komponimet e natyrës jo-vitamine. Këto të fundit përfshijnë:
- UDP-glukozë;
- nukleotide;
- metalloporfirina;
- FAD, MBI+, NADP+;
- glutathione;
- ubiquinone;
- S-adenozilmetioninë.
Kofaktorët mund të formojnë lidhje të forta kovalente dhe të dobëta me enzimat. Disa grupe ndërveprojnë me pjesën polipeptide aq fort sa është e vështirë t'i ndash ato edhe kimikisht.
Vështirësi në përcaktimin e koncepteve të "kofaktorit" dhe "koenzimës"
Në një kuptim të ngushtë, kofaktorët janë jone metalikë, dhe koenzimat janë grupe të natyrës organike. Nëse i konsiderojmë këto elemente nga pikëpamja e rëndësisë së tyre funksionale, atëherë kofaktori nuk merr pjesë në reaksionin e katalizës, dhe për këtë arsye nuk është një koenzimë. Në një interpretim të përgjithësuar, një koenzim është një rast i veçantë i një kofaktori.
Një numër i tillë interpretimesh është për faktin se në biokiminë moderne këto terma janë koncepte të paqarta që nuk kanë një përkufizim universal.
Roli biologjik i kofaktorëve
Kofaktorët enzimë mund të kryejnë një sërë funksionesh, duke përfshirë:
- pjesëmarrje në formimin dhe stabilizimin e konformacioneve terciare dhe kuaternare;
- stabilizimi i substratit ose qendrës katalitike, duke siguruarkomplementariteti mes tyre;
- pjesëmarrja në katalizë si një substrat shtesë;
- rregullimi i aktivitetit enzimatik;
- pjesëmarrje në reaksionet redoks.
Pavarësisht mekanizmit të veprimit dhe natyrës kimike të kofaktorit, në mungesë të tij, enzima nuk mund të kryejë aktivitet katalitik. Megjithatë, ekziston një grup i vogël enzimash, funksionimi i të cilave nuk është i lidhur me kofaktorët.
