1.1. Энзим – сложный белок

В природе существуют как простые (реже), так в основном и сложные ферменты:

Первые представлены полипептидными цепями и при гидролизе распадаются исключительно на аминокислоты. Это в основном гидролитические ферменты, в частности пепсин, трипсин, липаза, уреаза, лизоцим, рибонуклеаза, фосфатаза и др.

Большинство энзимов относится к классу сложных, содержащих помимо полипептидного компонента (апофермента), какой-либо небелковый фрагмент (кофермент или кофактор), присутствие которого является абсолютно необходимым для каталитической активности. Он может иметь различную химическую природу и отличаться по прочности связи с апоферментом. Исходя из особенности строения, коферментами бывают органические соединения (активные формы витаминов РР, группы В), а кофактор – неорганические частицы (ионы металлов и другие электролиты).

Если апофермент связан прочной ковалентной связью с небелковым компонентом и этот комплекс не разделяется при выделении и очистке, то такой энзим получает название холофермент (холоэнзим), а кофермент – простетическая группа (например, ФАД, ФМН, биотин, липоевая кислота). Когда же между частями мицеллы связь непрочная (нековалентная) и они легко отделяются при диализе, то тогда небелковый фрагмент принято называеть коферментом (например, НАД⁺, НАД⁺Ф) или кофактором (ионы металлов: Mg²⁺, Мn²⁺, Са²⁺ и др.).

1.1.1. Природа и роль кофермента

Все коферменты термодинамически стабильные органические соединения, имеющие различное строение. Часто это вещества - производные витаминов (табл. 3)

Таблица 3

Витамины – компоненты коферментов

Витамин	Название кофермента	Роль
Нуклеотидной природы
Никотинамид (витамин РР, или В3)	Никатинамидадениндинуклеотид (фосфат) (NAD+, NAD+F)	Перенос протонов и электронов
Рибофлавин, (витамин В2)	Флавинмононуклеотид, флавинадениндинуклеотид (FMN, FAD)	Перенос протонов и электронов
Пантотеновая кислота (витамин В5)	Коэнзим А (СоА)	Перенос ацильных или ацетильных групп
Фолиевая кислота (витамин ВС)	Тетрагидрофолиевая кислота (ТHF)	Перенос метильных, метиленовых, формильных групп или формиминогрупп (одноуглеродных остатков)
Биотин (витамин Н)	Биоцитин	Перенос активной формы диоксида углерода
Кобаламин (витамин В12)	Дезоксиаденозил- и (метил)-кобаламин (В12- коферменты)	Меж- или внутримолекулярный перенос атомов
Продукты реакций фосфорилирования с участием АТФ
Тиамин (витамин В1)	Тиаминдифосфат (TDP)	Перенос карбонильных групп и некоторых молекул
Пиридоксин (витамин В6)	Пиридоксамин-5-фосфат (фосфопиридоксаль, FP)	Взаимоперенос амино- и карбоксильной групп

Кроме того в качестве коэнзимов регистрируются соединения невитаминной природы: глутатион, АТФ, липоевая кислота, производные нуклеозидов (уридинфосфат, цитидинфосфат, фосфоаденозинфосфосульфат), вещества тетрапиррольной природы типа гема и др.

Более 25% всех ферментов для проявления полной каталитической активности нуждается в кофакторах (ионах металлов), механизм влияния которых на скорость реакций разнообразен.

Кофермент необходим для выполнения следующих задач:

1. Служит фрагментом активного центра холоэнзима, необходимого для связывания субстрата.

2. Принимает непосредственное участие в химической реакции.