Kofaktör nedir, vücutta ne işe yarar? Kofaktörlerin işlevleri, özellikleri nelerdir? Kofaktörlerin çeşitleri ve örnekleri nelerdir?
Kofaktör
Bir kofaktör, biyolojik bir kimyasal reaksiyona yardımcı olan, protein olmayan bir kimyasaldır. Yardımcı faktörler, metal iyonları, organik bileşikler veya genellikle amino asitlerde bulunmayan yardımcı özelliklere sahip diğer kimyasallar olabilir. ATP gibi bazı kofaktörler vücut içinde yapılabilirken, diğerleri gıdada tüketilmelidir.
Örneğin mineraller çevreden gelir ve hiçbir canlı hücre tarafından sıfırdan yapılamaz. “Vitamin” dediğimiz organik bileşikler, vücudumuzun yapamayacağı kofaktörlerdir, bu nedenle hücrelerimizin temel yaşam işlevlerini yerine getirebilmesi için bunları gıdalardan tüketmeliyiz.
Biyokimyasal düzeyde kofaktörler, biyolojik reaksiyonların nasıl ilerlediğini anlamada önemlidir. Kofaktörlerin varlığı veya yokluğu, reaksiyonların reaktanlarından ürünlerine ne kadar hızlı ilerlediğini belirleyebilir.
Biyolojik düzeyde, kofaktörleri anlamak sağlığı anlamak için önemlidir. Uygun kofaktörler olmadan, insanlar ve diğer hayvanlar ciddi hastalıklar ve hatta ölüm geliştirebilir.
Kofaktörlerin İşlevi
Kofaktörler genellikle diğer kimyasal gruplarda bulunmayan kimyasal grupları veya özellikleri sağlama amacına hizmet eder.
Örneğin ATP, enzimlerin ve taşıma proteinlerinin aktivitesi gibi kimyasal süreçleri yürütmek için benzersiz bir enerji aktarma kabiliyetine sahip bir kofaktördür.
Heme ise, hem oksijen moleküllerine benzersiz bir şekilde bağlanmasını sağlayan demir içeren kimyasal bir komplekstir. Kan hücrelerimizin vücudumuzda oksijen taşıması için hem gereklidir.
Sonuç olarak, kofaktörlerin işlevleri, kimyasal yapıları ve özellikleri kadar çeşitli olabilir.
Kofaktörlerin geniş kapsamlı etkileri, vitamin eksikliklerini inceleyerek görülebilir: çoğu kofaktör olan farklı vitaminlerin eksiklikleri, insan sağlığı üzerinde birçok farklı olumsuz etkiye sahiptir.
Kofaktör Çeşitleri
Vitaminler
Vitaminler, gerekli biyokimyasal reaksiyonlar için ortak faktör olan organik bileşiklerdir. Vitaminler vücutta yapılamadığı için tipik olarak diyette tüketilmelidir. Pek çok vitamin, önemli proteinlerin üretimi gibi enzimlerin reaksiyonları katalize etmesine yardımcı olan kofaktörlerdir. Örneğin C vitamini, bağ dokusu kolajeninin üretimi için bir kofaktördür.
Bu nedenle, ciddi bir C vitamini eksikliği formu olan iskorbüt hastalığı olan kişiler, kas güçsüzlüğü, kas ağrısı ve hatta kan damarlarının bağ dokuları değiştirilemediği için açıklanamayan kanama gibi bağ dokusu sorunları yaşayabilir.
Vitamin eksiklikleri, ko-faktör eksikliğinin etkilerinin iyi bir örneğidir. Tıpkı birçok farklı semptomu olan birçok olası vitamin eksikliği olduğu gibi, vücudumuzun çeşitli gerekli biyokimyasal reaksiyonlarını gerçekleştirmesi için ihtiyaç duyduğu birçok farklı ortak faktör vardır.
Vücudun çeşitli vitamin kofaktörlerine olan gereksinimi aynı zamanda beslenme uzmanları insanlara çeşitli renklerden beslenmelerini öğütler – birçok bitkinin rengi kofaktörler tarafından üretilir, bu nedenle çok çeşitli renklerde meyve ve sebzeleri tüketmemiz gerekir.
Kaynak: pixabay.com
Mineraller
Vitaminler gibi, mineraller de hücrelerimizin düzgün çalışabilmesi için vücut dışından alınması gereken kimyasallardır. Aradaki fark, vitaminler organik moleküller iken – genellikle diğer canlılar tarafından yapılan karbon içeren moleküller – mineraller doğal olarak oluşan ve genellikle kayalarda ve toprakta bulunan inorganik maddelerdir.
Mineraller genellikle diyetlerimize su ile birlikte köklerinden onları toprağa çeken bitkilerden girer. Bazı nadir durumlarda, vitamin eksikliği olan kişiler, mineralleri doğrudan topraktan elde etmek için belirli toprak türlerini yeme dürtüsü hissedebilirler.
İnsan sağlığı için önemli olan mineraller arasında, toksinleri parçalayan bazı önemli karaciğer enzimlerinin işlevi için gerekli olan bakır; bazı önemli metabolik enzimlerin işlevi için gerekli olan demir; DNA polimeraz ve diğer enzimlerin işlevi için gerekli olan magnezyum; ve DNA polimeraz ve bazı karaciğer enzimleri için de gerekli olan çinkodur.
Vitaminlerde olduğu gibi, çok fazla iyi bir şey olabilir – metabolizmalarımızın işlev görmesi için küçük miktarlarda mineraller gerekliyken, büyük dozlarda almak toksisite ve ölümle sonuçlanabilir. Gerçekten de, demir içeren multivitaminlerin aşırı dozları, bu multivitaminleri şekerle karıştırabilen 4 yaşın altındaki çocuklarda önde gelen ölüm nedenidir.
Organik Vitamin Olmayan Kofaktörler
Bazı kofaktörler, enzim olarak sınıflandırılmayan organik maddelerdir. Bunlardan bazıları kendi vücudumuzda yapılabilir ve bu nedenle vitamin olarak nitelendirilmeyebilir.
Organik vitamin olmayan kofaktörler, enerjiyi çok sayıda enzime, taşıma proteinlerine ve daha fazlasına aktaran birçok biyokimyasal işlem için temel bir yardımcı olan ATP’yi içerir; mitokondriyal taşıma zincirinde hayati bir rol oynayan koenzim Q; ve kan hücrelerimizin vücudumuz boyunca oksijen taşıması için gerekli olan demir içeren karmaşık bir bileşik olan heme.
Kofaktör örnekleri
Tiamin (B3 Vitamini)
Tiamin, esas olarak fasulye, mısır ve pirinç gibi yenilebilir tohumlarda bulunan bir vitamindir. Halk sağlığını iyileştirmek için tiamin, genellikle kahvaltılık tahıllar gibi buğday içeren ürünlere yapay olarak eklenir.
Vücutta tiamin, önemli süreçlere yardımcı olan birçok ko-enzimi yapmak için kullanılır. Şekerleri ve amino asitleri parçalamak için gerekli olan tiamin pirofosfat haline getirilir.
Şiddetli tiamin eksikliği, şiddetli alkol bağımlılığı olan kişilerde görülen nadir bir nörolojik bozukluk olan Korsakoff Sendromunun bir nedenidir. Korsakoff Sendromunda, ciddi yetersiz beslenme, tiamin eksikliği ve aşırı alkol kullanımından kaynaklanan beyin hasarı, hafıza bozukluğu da dahil olmak üzere ciddi semptomlar üretmek için birleşir. Bazı Koraskoff Sendromu hastaları yeni anılar oluşturamıyor çünkü beyinlerinin metabolizması çok bozulmuş durumda.
Kaynak: pixabay.com
Folik Asit (B9 Vitamini)
Folik asit, halk sağlığını iyileştirmek için artık sıklıkla yiyeceklere eklenen başka bir vitamindir. Vücudun büyüme ve hücre bölünmesi için gerekli olan DNA, RNA ve amino asitleri üretmesi gereklidir.
Bu, folik asidi, fetüsleri çok hızlı bir şekilde yeni hücreler ve dokular üreten hamile kadınlar için özellikle gerekli kılar. Folik asit eksiklikleri bebeklerde doğum kusurlarına veya hem kendilerine hem de bebeğe yetecek kadar yeni kan hücresi yapamayan hamile kadınlarda anemiye yol açabilir.
Bu nedenle, doğurganlık çağındaki tüm kadınların doktorlarıyla folik asit takviyesi alma konusunda konuşmaları önerilir. Hamilelik sonuçları, hamilelik başlamadan önce bile annenin vücudunda yeterli folik asit bulunduğunda en iyisidir.
Demir-Sülfür Kümeleri
Demir-kükürt kümeleri – tahmin etmişsinizdir – kararlı düzenlemeler oluşturabilen demir ve kükürt iyonları kümeleridir. Bu kümeler, amino asitlerde veya diğer organik bileşiklerde bulunmayan birçok benzersiz özelliğe sahiptir.
Demir-sülfür kümelerinin benzersiz özellikleri, onları elektron transferlerini içeren biyolojik reaksiyonlar için çok faydalı kılar. Hem demir hem de kükürt, elektronları karbon gibi daha yaygın atomlardan daha kolay depolayabilir ve serbest bırakabilir.
Bu, demir-kükürt kümelerini mitokondride NADH dehidrojenaz, koenzim Q, sitokrom C ve Kompleks I ve Kompleks II dahil olmak üzere elektron transferi ve enerji transferinde yer alan kofaktörlerin ve enzimlerin hayati bir parçası haline getirir.
İlgili Biyoloji Terimleri
- Enzim – Kimyasal reaksiyon hızını artıran bir protein. Enzimler, aksi takdirde çok yavaş ilerleyecek reaksiyonları katalize ederek yaşamı mümkün kılar.
- Mineral – Genellikle kayalarda bulunan, doğal olarak oluşan inorganik bir madde. Bazı mineraller, hücrelerin yaşam süreçlerini kolaylaştırmak için kullandıkları kimyasal özelliklere sahiptir.
- Vitamin – Biyolojik aktivite için gerekli olan organik bir bileşik. Organizma onları kendileri üretemiyorsa, vitaminler bir organizmanın diyetinde tüketilmelidir.
