הבדל מפתח – אנזים לעומת קו-אנזים
תגובות כימיות ממירות מצע אחד או יותר למוצרים. תגובות אלו מזורזות על ידי חלבונים מיוחדים הנקראים אנזימים. אנזימים פועלים כזרז לרוב התגובות מבלי לצרוך אותם. אנזימים עשויים מחומצות אמינו ויש להם רצף חומצות אמינו ייחודי המורכב מ-20 חומצות אמינו שונות. אנזימים נתמכים על ידי מולקולות אורגניות קטנות שאינן חלבוניות הנקראות קו-פקטורים. קו-אנזימים הם סוג אחד של קופקטורים המסייעים לאנזימים לבצע קטליזה. ההבדל העיקרי בין אנזים לקואנזים הוא שהאנזים הוא חלבון המזרז את התגובות הביוכימיות ואילו הקואנזים הוא מולקולה אורגנית שאינה חלבונית המסייעת לאנזימים להפעיל ולזרז את התגובות הכימיות.אנזימים הם מקרומולקולות ואילו קו-אנזימים הם מולקולות קטנות.
מהו אנזים?
אנזימים הם זרזים ביולוגיים של תאים חיים. הם חלבונים המורכבים ממאות עד מיליוני חומצות אמינו המחוברות זו לזו כמו פנינים על חוט. לכל אנזים רצף חומצות אמינו ייחודי, והוא נקבע על ידי גן ספציפי. אנזימים מאיצים כמעט את כל התגובות הביוכימיות באורגניזמים חיים. אנזימים משפיעים רק על קצב התגובה, ונוכחותם חיונית לתחילת ההמרה הכימית מכיוון שאנרגיית ההפעלה של התגובה מופחתת על ידי אנזימים. אנזימים משנים את קצב התגובה מבלי שנצרכו או מבלי לשנות את המבנה הכימי. אותו אנזים יכול לזרז את ההמרה של יותר ויותר מצעים למוצרים על ידי הצגת היכולת לזרז את אותה תגובה שוב ושוב.
אנזימים הם מאוד ספציפיים. אנזים מסוים נקשר למצע מסוים ומזרז תגובה ספציפית.הספציפיות של האנזים נגרמת מצורת האנזים. לכל אנזים יש אתר פעיל עם צורה מסוימת וקבוצות פונקציונליות לקשירה ספציפית. רק המצע הספציפי יתאים לצורת האתר הפעיל וייקשר איתו. ניתן להסביר את הספציפיות של קשירת מצע האנזים על ידי שתי השערות בשם השערת מנעול ומפתח והשערת התאמה מושרה. השערת מנעול ומפתח מצביעה על ההתאמה בין האנזים והמצע היא ספציפית בדומה למנעול ומפתח. השערת התאמה מושרה אומרת שצורת האתר הפעיל עשויה להשתנות על מנת להתאים לצורת המצע הספציפי בדומה לכפפות המתאימות ליד.
תגובות אנזימטיות מושפעות מכמה גורמים כמו pH, טמפרטורה וכו'. לכל אנזים יש ערך טמפרטורה וערך pH אופטימליים לעבודה ביעילות. אנזימים גם מקיימים אינטראקציה עם קו-פקטורים שאינם חלבונים כגון קבוצות תותבות, קו-אנזימים, מפעילים וכו' כדי לזרז תגובות ביוכימיות. אנזימים יכולים להיהרס בטמפרטורה גבוהה או על ידי חומציות או בסיסיות גבוהה מכיוון שהם חלבונים.
איור 01: מודל התאמה מושרה של פעילות האנזים.
מהו קו-אנזים?
תגובות כימיות נעזרות במולקולות שאינן חלבוניות הנקראות קו-פקטורים. Cofactors עוזרים לאנזימים לזרז תגובות כימיות. ישנם סוגים שונים של קופקטורים וקו-אנזימים הם סוג אחד ביניהם. קו-אנזים הוא מולקולה אורגנית אשר משתלבת עם קומפלקס מצע אנזים ומסייעת לתהליך הקטליזה של התגובה. הם ידועים גם בתור מולקולות עוזרות. הם מורכבים מויטמינים או מופקים מויטמינים. לכן, דיאטות צריכות להכיל ויטמינים המספקים קו-אנזימים חיוניים לתגובות הביוכימיות.
קו-אנזימים יכולים להיקשר לאתר הפעיל של האנזים. הם נקשרים באופן רופף עם האנזים ומסייעים לתגובה הכימית על ידי מתן קבוצות פונקציונליות הדרושות לתגובה או על ידי שינוי המבנה המבני של האנזים.לכן, קשירת המצע נעשית קלה, והתגובה מונעת לכיוון המוצרים. חלק מהקו-אנזימים פועלים כמצעים משניים ומשתנים כימית בסוף התגובה, בניגוד לאנזימים.
קו-אנזימים לא יכולים לזרז תגובה כימית ללא אנזים. הם עוזרים לאנזימים להיות פעילים ולבצע את תפקידיהם. ברגע שהקו-אנזים נקשר לאפואנזים, האנזים הופך לצורה פעילה של האנזים הנקרא הולו-אנזים ומתחיל את התגובה.
דוגמאות לקואנזימים הן אדנוזין טריפוספט (ATP), ניקוטינמיד אדנין דינוקלאוטיד (NAD), פלאבין אדנין דינוקלאוטיד (FAD), קואנזים A, ויטמינים B1, B2 ו-B6 וכו'.
איור 02: קו-פקטור קישור עם אפואנזים
מה ההבדל בין אנזים לקואנזים?
אנזים נגד קו-אנזים |
|
| אנזימים הם זרזים ביולוגיים שמאיצים תגובות כימיות. | קו-אנזימים הם מולקולות אורגניות שעוזרות לאנזימים לזרז את התגובות הכימיות. |
| סוג מולקולרי | |
| כל האנזימים הם חלבונים. | קו-אנזימים אינם חלבונים. |
| שינוי עקב תגובות | |
| אנזימים אינם משתנים עקב התגובה הכימית. | קו-אנזימים משתנים כימית כתוצאה מהתגובה. |
| Specificity | |
| אנזימים הם ספציפיים. | קו-אנזימים אינם ספציפיים. |
| גודל | |
| אנזימים הם מולקולות גדולות יותר. | קו-אנזימים הם מולקולות קטנות יותר. |
| דוגמאות | |
| עמילאז, פרוטאינז וקינאז הם דוגמאות לאנזימים. | NAD, ATP, קו-אנזים A ו-FAD הם דוגמאות לקו-אנזימים. |
סיכום – אנזים לעומת קו-אנזים
אנזימים מזרזים תגובות כימיות. קו-אנזימים עוזרים לאנזימים לזרז את התגובה על ידי הפעלת אנזימים ומתן קבוצות פונקציונליות. אנזימים הם חלבונים המורכבים מחומצות אמינו. קו-אנזימים אינם חלבונים. הם מופקים בעיקר מויטמינים. זה ההבדלים בין אנזימים לקו-אנזימים.
