Coenzimi
Molti enzimi catalizzano reazioni di trasferimento di
elettroni o gruppi di atomi da un substrato donatore
ad uno accettore
A queste reazioni partecipano altre molecole che si
legano temporaneamente al gruppo da trasferire =
COENZIMI
In base al tipo di interazione che i coenzimi danno
luogo con l’enzima, si distinguono:
- COENZIMI SOLUBILI
- GRUPPI PROSTETICI
COENZIMI SOLUBILI = durante il ciclo catalitico si
legano all’enzima come substrati, subiscono una
modificazione chimica per poi essere rilasciati in
soluzioni
GRUPPI PROSTETICI = saldamente legati all’enzima
e non si dissociano alla fine dell’azione catalitica. Il
gruppo legato dal coenzima generalmente viene poi
trasferito ad un substrato accettore
Trasportatori di idrogeno
Coenzimi piridinici
NAD+ (Nicotinadenindinucleotide)
NADP +
(Nicotinadenindinucleotidefosfato)
Coenzimi flavinici
FMN (Flavinmononucleotide)
FAD (Flavinadenindinucleotide)
Glutatione
GSH GSSG
Composti chinonici
Ubichinoni (UQ)
Plastochinoni
Citocromi
Cit. c; Cit. a; Cit. b;
Cit. a3 (citocromo-ossidasi)
Trasportatori non eminici
Ferredossina
Rubredossina
Cuproproteine (Plastocianina)
Cuprossidasi (ossidasi
terminali)
Polifenolossidasi
Laccasi
Acido ascorbico ossidasi
COENZIMI COINVOLTI N ELLE
REAZIONI REDOX
Tutti gli enzimi della classe 1 (ossido-riduttasi)
impiegano i coenzimi durante il ciclo catalitico
Nelle reazioni, oltre agli elettroni, vengono
generalmente trasferiti anche uno o due protoni e
per questo motivo si dice che vengono tarsferiti
EQUIVALENTI RIDUCENTI
NADH e NADPH
deidrogenasi
Solo l’anello
reazione redox
sono
coenzimi
nicotinamidico
NADH nelle vie cataboliche
NADPH nelle vie anaboliche
di
partecipa
molte
alla
COENZIMI FLAVINICI
FMN FAD sono coenzimi legati perlopiù alla
struttura dell’enzima di molte deidrogenasi
(flavoenzimi)
Il gruppo ossidoriducente è la FLAVINA (2 e- e 2
H+)
ACIDO LIPOICO
il gruppo coinvolto nella reazione redox è
rappresentato
dal
un
ponte
disolfuro
intramolecolare. Coinvolto priunciplamente nelle
decarbossilazioni ossidative
UBICHINONE (Coenzima Q)
La sua riossidazione procede con un e- per volta
attraverso la formazione di un semichinone
intermedio. Per tale motivo rappresenta un
intermedio tra i trasportatori bielettronici ed i
citocromi che trasportano un solo elettrone
Con la riduzione completa si trasforma in
idrochinone, detto anche UBICHINOLO
UBICHINONE
COENZIMI COINVOLTI NEL
TRASFERIMENTO DI GRUPPI
In questo ambito troviamo anche importanti
molecole come l’ATP, con funzioni estremamente
importanti nella conservazione dell’energia
Trasportatori di gruppi
Carbossilici
TPP (Tiamminapirofosfato carbossilasi)
Enzima TRANSCHETOLASI
PLP (piridossalfosfato)
Enzima TRANSAMINASI
BIOTINA (Metabolismo lipidico)
Acilici
CoA-SH (Coenzima A)
(Respirazione e metabolismo lipidico)
Fosforici
ATP (Adenosin trifosfato)
UTP (Uridina trifosfato)
CTP (Citidina trifosfato)
Monocarboniosi
METIONINA (-CH3)
THF (Ac. Tetraidrofolico)
(-CH3; = CH2; - CHO; -CH=; -CH=NH)
(vitamina B12)
COENZIMI COBALAMMINICI
COENZIMA A (CoA-SH o
l’attivazione dei gruppi acilici
CoA):
permette
Componente essenziale è la panteteina legata con
legame estere al 3’-fosfo-ADP
TIAMINA PIROFOSFATO (TPP): derivato della B1
che permette l’attivazione di aldeidi e chetoni e il
loro trasferimento ad altre molecole
PIRIDOSSALFOSFATO
(PLP):
ruolo
nelle
transaminazioni degli aminoacidi e nelle
decarbossialzione e deidratazione degli stessi
BIOTINA (vitamina H): legato alle carbossilasi; si
tratta infatti di un trasportatore di gruppi
carbossilici
COFATTORI INORGANICI: la forma attiva
dell’enzima comprende uno o più metalli legatu
alla matrice prostetica (Fe3+, Fe2+, Cu2+, Cu+, Zn2+,
Mn2+, Co3+, Mo3+) = METALLOENZIMI
BIOTINA
IONI METALLICI NEGLI ENZIMI
METALLO
ENZIMA
RUOLO DEL METALLO
-----------------------------------------------------------------------------------------------------Fe
CITOCROMO OSSIDASI
OSSIDAZIONE/RIDUZIONE
Cu
ACIDO ASCORBICO OSSIDASI
OSSIDAZIONE/RIDUZIONE
Zn
ALCOL DEIDROGENASI
FAVORISCE IL LEGAME DEL NAD+
Mn
ISTIDINA AMMONIO LIASI
CONTRIBUISCE ALLA CATALISI
V
NITRATO RIDUTTASI
OSSIDAZIONE/RIDUZIONE
Se
GLUTATIONE PEROSSIDASI
SOSTITUISCE UNO ZOLFO IN UNA
CISTEINA DEL SITO ATTIVO
