Welche Rolle spielen Vitamine bei der Enzymaktivit├Ąt?

Folat ist ein Vitamin, das ein Coenzym namens Tetrahydrofolat bildet, das den Transfer von Kohlenstoffatomen unterst├╝tzt.

Vitamine sind essentielle Verbindungen, die durch die Di├Ąt erworben werden m├╝ssen, weil der K├Ârper sie nicht synthetisieren kann. Einer der Gr├╝nde, warum Vitamine ben├Âtigt werden, ist, dass sie eine indirekte Rolle in der Katalyse spielen, bei der Enzyme chemische Reaktionen beschleunigen. Die meisten Vitamine k├Ânnen jedoch Enzyme allein nicht helfen. Um an katalytischen Reaktionen teilzunehmen, m├╝ssen die meisten Vitamine in Coenzyme umgewandelt werden, die kleine "Co-Pilot" -Molek├╝le sind, die sich mit Enzymen paaren. Diese Coenzyme sind ├Ąu├čerst n├╝tzlich, da sie nach der Katalyse gleich bleiben und daher mehrfach recycelt und wiederverwendet werden.

Umwandlung von Vitaminen in Coenzyme

Die meisten Vitamine m├╝ssen in Coenzyme umgewandelt werden, bevor sie sich mit Enzymen paaren k├Ânnen. Diese Ver├Ąnderungen f├╝gen der Vitaminstruktur kleine funktionelle Gruppen wie Phosphate hinzu oder sie umfassen Redoxreaktionen, bei denen Elektronen entweder hinzugef├╝gt oder entfernt werden. Zum Beispiel muss Vitamin B2 greifen und an eine Phosphatgruppe, PO3-, binden, um das Coenzym FMN zu bilden. Fols├Ąure ist ein Vitamin, das eine Redoxreaktion durchl├Ąuft und zwei seiner Bindungen durch die Gewinnung von Elektronen reduziert und vier Wasserstoffe erh├Ąlt, die das Coenzym THF bilden.

Coenzym-Reaktionsmechanismen

Coenzyme helfen Enzymen, indem sie Elektronen in Redoxreaktionen ├╝bertragen oder funktionelle Gruppen zu Substraten hinzuf├╝gen, die vom Enzym in das Endprodukt umgewandelt werden. Die funktionellen Gruppen, die Coenzyme dem Substrat hinzuf├╝gen, sind relativ klein: Das Coenzym PLP addiert eine Amingruppe, beispielsweise -NH 2. Coenzyme f├╝hren auch Redoxreaktionen durch. Sie nehmen entweder Elektronen vom Substrat oder geben ihm Elektronen. Diese Reaktionen sind reversibel und h├Ąngen von den Konzentrationen sowohl der oxidierten als auch der reduzierten Formen des Coenzyms ab. Je mehr oxidierte Coenzyme sind, desto mehr Reduktion wird es geben und umgekehrt.

Coenzyme und Metabolismus

Coenzyme f├╝hren relativ einfache chemische Reaktionen durch, aber diese Reaktionen haben einen gro├čen Einfluss auf die Stoffwechselfunktionen. Vitamin K verhindert die Blutgerinnung, indem es die Synthese von Gamma-Carboxyglutamat beschleunigt, einem Molek├╝l, das an frei schwebende Kalziumionen bindet. Es gibt viel weniger Kalkablagerungen in den Arterien und ein geringeres Risiko f├╝r Herzerkrankungen. Energie wird auch in Coenzymen w├Ąhrend der Zellatmung gespeichert, w├Ąhrend der Zellen Energie aus dem Zerlegen von Nahrung erhalten. Diese Energie wird sp├Ąter freigesetzt, indem die gespeicherten Coenzyme oxidiert werden.

Recycling von Coenzymen

Eines der Hauptmerkmale eines Coenzyms ist, dass es nicht permanent durch Katalyse ver├Ąndert wird. Jede Ver├Ąnderung der Coenzymstruktur wird umgekehrt, bevor sie recycelt wird. Coenzyme, die an Redoxreaktionen beteiligt sind, wie FAD und NAD +, werden durch Elektronenverlust wieder in ihre urspr├╝ngliche Form umgewandelt. Nicht alle Coenzyme werden so schnell wieder ver├Ąndert, vor allem Coenzyme, die funktionelle Gruppen ├╝bertragen. Zum Beispiel bindet THF an eine CH2-Gruppe und wird nach Beendigung der Reaktion in DHF umgewandelt. DHF wird zu THF reduziert und das Enzym wird wiederverwendet.

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