Ključna razlika – encim proti koencimu
Kemične reakcije pretvorijo enega ali več substratov v produkte. Te reakcije katalizirajo posebne beljakovine, imenovane encimi. Encimi delujejo kot katalizatorji za večino reakcij, ne da bi se porabili. Encimi so narejeni iz aminokislin in imajo edinstveno zaporedje aminokislin, sestavljeno iz 20 različnih aminokislin. Encime podpirajo majhne neproteinske organske molekule, imenovane kofaktorji. Koencimi so ena vrsta kofaktorjev, ki encimom pomagajo izvajati katalizo. Ključna razlika med encimom in koencimom je, da je encim beljakovina, ki katalizira biokemične reakcije, koencim pa je neproteinska organska molekula, ki encimom pomaga aktivirati in katalizirati kemične reakcije. Encimi so makromolekule, medtem ko so koencimi majhne molekule.
Kaj je encim?
Encimi so biološki katalizatorji živih celic. So beljakovine, sestavljene iz več sto do milijonov aminokislin, povezanih kot biseri na vrvici. Vsak encim ima edinstveno aminokislinsko zaporedje, ki ga določa določen gen. Encimi pospešujejo skoraj vse biokemične reakcije v živih organizmih. Encimi vplivajo samo na hitrost reakcije in njihova prisotnost je bistvena za začetek kemične pretvorbe, ker encimi znižajo aktivacijsko energijo reakcije. Encimi spremenijo hitrost reakcije, ne da bi se porabili ali ne da bi spremenili kemijsko strukturo. Isti encim lahko katalizira pretvorbo vedno več substratov v produkte, tako da vedno znova izkazuje sposobnost kataliziranja iste reakcije.
Encimi so zelo specifični. Določen encim se veže na določen substrat in katalizira določeno reakcijo. Specifičnost encima je posledica oblike encima. Vsak encim ima aktivno mesto s specifično obliko in funkcionalnimi skupinami za specifično vezavo. Le specifični substrat se bo ujemal z obliko aktivnega mesta in se z njim povezal. Specifičnost vezave encimskega substrata je mogoče razložiti z dvema hipotezama, imenovanima hipoteza ključavnice in ključa ter hipoteza induciranega prileganja. Hipoteza ključavnice in ključa kaže, da je ujemanje med encimom in substratom specifično podobno kot ključavnica in ključ. Hipoteza induciranega prileganja pravi, da se lahko oblika aktivnega mesta spremeni, da se prilega obliki določenega substrata, podobno kot rokavice, ki se prilegajo roki.
Na encimske reakcije vpliva več dejavnikov, kot so pH, temperatura itd. Vsak encim ima optimalno temperaturno vrednost in pH vrednost za učinkovito delovanje. Encimi medsebojno delujejo tudi z neproteinskimi kofaktorji, kot so prostetične skupine, koencimi, aktivatorji itd., da katalizirajo biokemične reakcije. Encime lahko uniči visoka temperatura ali visoka kislost ali alkalnost, ker so beljakovine.
Slika 01: Inducirani fit model encimske aktivnosti.
Kaj je koencim?
Kemijskim reakcijam pomagajo neproteinske molekule, imenovane kofaktorji. Kofaktorji pomagajo encimom katalizirati kemične reakcije. Obstajajo različne vrste kofaktorjev in koencimi so ena vrsta med njimi. Koencim je organska molekula, ki se združuje s kompleksom encimskega substrata in pomaga pri procesu katalize reakcije. Znane so tudi kot pomožne molekule. Sestavljeni so iz vitaminov ali pridobljeni iz vitaminov. Zato mora prehrana vsebovati vitamine, ki zagotavljajo bistvene koencime za biokemične reakcije.
Koencimi se lahko vežejo z aktivnim mestom encima. Rahlo se vežejo na encim in pomagajo pri kemični reakciji z zagotavljanjem funkcionalnih skupin, potrebnih za reakcijo, ali s spreminjanjem strukturne konformacije encima. Zato postane vezava substrata enostavna, reakcija pa teče proti produktom. Nekateri koencimi delujejo kot sekundarni substrati in se na koncu reakcije kemično spremenijo, za razliko od encimov.
Koencimi ne morejo katalizirati kemične reakcije brez encima. Pomagajo encimom, da postanejo aktivni in opravljajo svoje funkcije. Ko se koencim veže na apoencim, postane encim aktivna oblika encima, imenovana holoencim, in sproži reakcijo.
Primeri koencimov so adenozin trifosfat (ATP), nikotinamid adenin dinukleotid (NAD), flavin adenin dinukleotid (FAD), koencim A, vitamini B1, B2 in B6 itd.
Slika 02: Vezava kofaktorja z apoencimom
Kakšna je razlika med encimom in koencimom?
Encim proti koencimu |
|
| Encimi so biološki katalizatorji, ki pospešujejo kemične reakcije. | Koencimi so organske molekule, ki pomagajo encimom katalizirati kemične reakcije. |
| molekularni tip | |
| Vsi encimi so beljakovine. | Koencimi so neproteini. |
| Sprememba zaradi reakcij | |
| Encimi se ne spremenijo zaradi kemične reakcije. | Koencimi se zaradi reakcije kemično spremenijo. |
| Specifičnost | |
| Encimi so specifični. | Koencimi niso specifični. |
| Velikost | |
| Encimi so večje molekule. | Koencimi so manjše molekule. |
| Primeri | |
| Amilaza, proteinaza in kinaza so primeri encimov. | NAD, ATP, koencim A in FAD so primeri koencimov. |
Povzetek – encim proti koencimu
Encimi katalizirajo kemične reakcije. Koencimi pomagajo encimom katalizirati reakcijo z aktiviranjem encimov in zagotavljanjem funkcionalnih skupin. Encimi so beljakovine, sestavljene iz aminokislin. Koencimi niso beljakovine. Izhajajo predvsem iz vitaminov. To so razlike med encimi in koencimi.
