Samenvatting Biochemie 1 (G000719A)

Cluster 1: Basisconcepten metabolisme
X kennis
clip
Hoofdstuk 1: Co-enzymen

Co-factoren

• Bij enzymatisch gekatalyseerde reacties is dikwijls de medewerking vereist van reactieve groepen
verschillend van de aminozuren op de actieve plaats van het enzyme, de co-factoren:
◦essentiele kationen: zijn mineralen en sporen-elementen uit de voeding
‣ K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺
‣ Zn²⁺, Fe²⁺, Cu²⁺
• carboanhydrase met Zn²⁺ : OH⁻ + CO₂ <-> HCO₃⁻
◦co-enzymen: zijn organische moleculen maar geen proteinen

Co-enzymen

• Binden op actief centrum als k
◦co-substraat (reversiebel): Worden door het enzyme omgezet zoals een S,
maar nadien gerecycleerd in een 2e reactie, zodat reactie 1 opnieuw kan
doorgaan
◦prostetische groep (irreversiebel): het treedt een irreversiebele binding aan
het enzym op, waardoor er een inactief enzyme in een actieve moet omgezet
en de prostetische groep naar de initiele vorm teruggebracht moet worden

• Er bestaan 2 bronnen van co-enyzmen:
◦Metbolieten ~ eigen synthese
◦Derivaten van wateroplossbare vitaminen

,Metabaolieten

• Adenosine-trifosfaat (ATP) en analogen: na
v
◦levert reactieve (P)Pi voor fosforylatie via kinase
‣ eerst wordt er energie in het systeem gestoken (∆G >0)
1 v
‣ de volgende stap van de fosforylate kan nu spontaan ca on a
µ µ
aflopen (G<<0), waardoor er een winst aan energie is a p o p a p o o
◦ATP heeft een kritische middenpositie met ∆G° = -32 kJ/mol 1 1 1 Hp
on at on
en levert daarom genoeg energie om efficient gebruikt te
kunnen worden, maar is niet te reactief en instabil
at at




• S-adenosyl-methionine (niet op examen)

• Ubiquinone (Q):

◦bevat centraal een chinon-sturctuur en zorgt oa. in de
binnenste mitochondriale membraan voor het
electronentransport door redox-reacties
‣ via twee 1-electron transfers van Q tot QH₂ via Q⁻ als
partiele reductietoestand




Ter info




• Cytochromen (a,b) c

◦bestaan uit een prostetische heem met variabele zijketens
◦functioneren via een 1-elektronen transport redox-reactie
aan de reactieve groep Fe³⁺ (ferri) <-> Fe²⁺ (ferro)



• Lipoamide (vitamine B)

◦bestaan uit lipoinezuur gebonden aan proteine (prostetisch)
◦functioneren via 2 SH groepen (thiol), die een thioester
vormen
◦kunnen van de meeste dieren synthetiseren

,Vitamine (-afgeleide ) co-enzymen



• Nicotinamide adenine dinucleotide (fosfaat) = NAD(P)⁺

◦bestaat uit nicotinezuur, ribose, Pi
en AMP
◦functioneren via reactieve N⁺ en H⁻
groep door een katalyse redox-
reactie via dehydrogenase (2é
transfer)
◦NAD(P)⁺ + 2é + H⁺ <-> NAD(P)H

◦Voorbeeld: na de eindstap van de
gylcolyse kan via het NAD⁺ een
reversiebele anaerobe oxidatie
plaatsvinden van lactaat (S)




• Flavine adenine di- (mono)nucleotide (FAD), ((FMN))

◦precurser = riboflavine (vitamine B2)
◦functioneert via reactieve groep die 2x H+ en é
bindt = H⁺ + H⁻: katalyse van redox-reactie via
dehydrogenase
◦vergelijkbaar mechanisme als coenzyme Q




• Coenzyme A = HS-CoA

◦precursoren = pantothenaat (vitamine
B3) + een amine en een fosfo ADP
◦functioneert via een reactieve HS
(thiol) groep

, • Thiamine pyrofosfaat (TPP)

◦precursor = thiamine (vitamine B1) + PPi (uit ATP)
◦functioneert via een reactieve C₂ groep van de thiazolium
ring met transfer OH-alkyl-groep na decarboxylase



• Pyridoxal fosfaat (PLP)

◦precusoren = pyridoxal of "PAL" (vitamine B6) + Pi (uit ATP)
◦functioneert via een reactieve aldehyde groep, die tijdens een transfeer
amino-groep via transaminase een Shiffse base reactie met een aminozuur
aangaat tot vorming van pyridoxamine-P,




• Biotine

◦functioneert via een reactieve
HN groep




I
◦Bijvoorbeeld bij CO₂ (HCO₃⁻)-
transfer via carboxylase




• Tetrahydrofolaat (THF)

◦precursor = folaat of foliumzuur, na reductie + gluketen
◦functioneert via 2 reactieve NH groepen voor methylatie
◦complexer metabolisme dan andere H₂O-oplossbare vitaminen