cofactor definitie
een cofactor is een niet-eiwit chemische stof die helpt bij een biologisch chemische reactie. Co-factoren kunnen metaalionen, organische samenstellingen, of andere chemische producten zijn die nuttige eigenschappen hebben die gewoonlijk niet in aminozuren worden gevonden. Sommige cofactoren kunnen in het lichaam worden gemaakt, zoals ATP, terwijl anderen in voedsel moeten worden geconsumeerd.
mineralen komen bijvoorbeeld uit het milieu, en kunnen door geen enkele levende cel uit het niets worden aangemaakt. De organische verbindingen die we “vitaminen” noemen zijn cofactoren die ons eigen lichaam niet kan maken, dus moeten we ze uit voedsel consumeren om onze cellen in staat te stellen essentiële levensfuncties uit te voeren.
op biochemisch niveau zijn cofactoren belangrijk om te begrijpen hoe biologische reacties verlopen. De aanwezigheid of afwezigheid van cofactoren kan bepalen hoe snel reacties van hun reactant naar hun product gaan.
op biologisch niveau is het begrijpen van cofactoren belangrijk voor het begrijpen van gezondheid. Zonder de juiste cofactoren kunnen mensen en andere dieren ernstige ziekten en zelfs de dood ontwikkelen.
functie van cofactoren
cofactoren dienen over het algemeen om chemische groepen of eigenschappen te leveren die niet in andere chemische groepen worden aangetroffen.
ATP, bijvoorbeeld, is een cofactor met een unieke capaciteit om energie over te dragen om chemische processen zoals de activiteit van enzymen en transporteiwitten aan te drijven.
Heme is een chemisch complex dat ijzer bevat, waardoor heme zich op een unieke manier aan zuurstofmoleculen kan binden. Heme is noodzakelijk voor onze bloedcellen om zuurstof door ons lichaam te vervoeren.
Er zijn tientallen bekende cofactoren, die elk nodig kunnen zijn voor meerdere biochemische reacties, zoals hieronder wordt geïllustreerd.
hierdoor kunnen de functies van cofactoren even divers zijn als hun chemische structuren en eigenschappen.
de uiteenlopende effecten van cofactoren kunnen worden waargenomen door het bestuderen van vitaminetekorten: tekorten aan verschillende vitamines, waarvan vele cofactoren zijn, hebben veel verschillende negatieve effecten op de menselijke gezondheid.
soorten Cofactor
vitaminen
vitaminen zijn organische verbindingen die co-factoren zijn voor noodzakelijke biochemische reacties. Vitaminen moeten meestal worden geconsumeerd in het dieet, omdat ze niet in het lichaam kunnen worden gemaakt.
veel vitaminen zijn cofactoren die enzymen helpen reacties te katalyseren, zoals de productie van belangrijke eiwitten. Vitamine C, bijvoorbeeld, is een cofactor voor de productie van het bindweefselcollageen.
Dit is de reden waarom mensen met scheurbuik – een ernstige vorm van vitamine C – deficiëntie-bindweefselproblemen kunnen ondervinden, waaronder spierzwakte, spierpijn en zelfs onverklaarbare bloedingen, omdat het bindweefsel van bloedvaten niet kan worden vervangen.
vitaminetekorten zijn een goede illustratie van de effecten van co-factordeficiëntie. Net zoals er veel mogelijke vitaminetekorten zijn met veel verschillende symptomen, zijn er veel verschillende co-factoren die ons lichaam nodig heeft om zijn diverse noodzakelijke biochemische reacties uit te voeren.
de behoefte van het lichaam aan diverse vitamine cofactoren is ook de reden waarom voedingsdeskundigen mensen adviseren om “de regenboog te eten” – veel planten kleuren worden geproduceerd door cofactoren, dus door het eten van fruit en groenten in een grote verscheidenheid van kleuren helpt om ervoor te zorgen dat we een gezonde verscheidenheid van cofactoren consumeren.
mineralen
net als vitaminen zijn mineralen chemicaliën van buiten het lichaam die moeten worden ingenomen om onze cellen goed te laten functioneren. Het verschil is dat terwijl vitaminen organische moleculen zijn-moleculen die koolstof bevatten, die vaak worden gemaakt door andere levende dingen – mineralen anorganische stoffen zijn die van nature voorkomen, en vaak in rotsen en bodem worden gevonden.
mineralen komen vaak in ons dieet van planten, die ze via hun wortels samen met water uit de grond halen. In sommige zeldzame gevallen kunnen mensen met vitaminetekorten de drang voelen om bepaalde soorten grond te eten om de mineralen direct uit de grond te verkrijgen.
mineralen die belangrijk zijn voor de menselijke gezondheid zijn onder andere koper, dat nodig is voor de functie van enkele belangrijke leverenzymen die toxines afbreken; ijzer, dat nodig is voor de functie van enkele belangrijke metabole enzymen; magnesium, dat nodig is voor de functie van DNA-polymerase en andere enzymen; en zink, dat ook nodig is voor DNA-polymerase en sommige leverenzymen.
net als bij vitamines kan er te veel van het goede zijn – terwijl mineralen in kleine hoeveelheden nodig zijn om onze metabolismes te laten functioneren, kan het nemen van grote doses ervan leiden tot toxiciteit en de dood. Inderdaad, overdoses van ijzerhoudende multivitaminen zijn een belangrijke doodsoorzaak bij kinderen jonger dan 4, die deze multivitaminen kunnen verwarren met snoep.
organische niet-Vitamine cofactoren
sommige cofactoren zijn organische stoffen die niet als enzymen zijn ingedeeld. Sommige van deze kunnen worden gemaakt in ons eigen lichaam, en dus niet gekwalificeerd als vitaminen.
organische niet-vitamine cofactoren omvatten ATP – een essentiële assistent voor vele biochemische processen, die energie overbrengt naar talrijke enzymen, transporteiwitten, en meer; co-enzym Q, dat een vitale rol speelt in de mitochondriale transportketen; en heme, een complexe ijzerhoudende verbinding die nodig is voor onze bloedcellen om zuurstof door ons lichaam te vervoeren.
voorbeelden van cofactoren
Thiamine (vitamine B3)
Thiamine is een vitamine die voornamelijk voorkomt in eetbare zaden zoals bonen, maïs en rijst. Om de volksgezondheid te verbeteren, wordt thiamine vaak kunstmatig toegevoegd aan tarwe-bevattende producten zoals ontbijtgranen.
in het lichaam wordt thiamine gebruikt om vele co-enzymen aan te maken die helpen bij belangrijke processen. Het wordt gemaakt in thiaminepyrofosfaat, dat nodig is om suikers en aminozuren af te breken.
ernstige thiaminedeficiëntie is een van de oorzaken van het Korsakoffsyndroom – een zeldzame neurologische aandoening die wordt gezien bij mensen met een ernstige alcoholverslaving. Bij het syndroom van Korsakoff combineren ernstige ondervoeding, gebrek aan thiamine en hersenbeschadiging door overmatig gebruik van alcohol tot ernstige symptomen, waaronder geheugenstoornis. Sommige patiënten met het syndroom van Koraskoff zijn niet in staat om nieuwe herinneringen te vormen, omdat het metabolisme van hun hersenen zo is aangetast.
foliumzuur (vitamine B9)
foliumzuur is een andere vitamine die nu vaak aan voedsel wordt toegevoegd om de volksgezondheid te verbeteren. Het is noodzakelijk dat het lichaam DNA, RNA en aminozuren produceert, die nodig zijn voor groei en celdeling.
Dit maakt foliumzuur bijzonder essentieel voor zwangere vrouwen, wier foetussen zeer snel nieuwe cellen en weefsels produceren. Tekorten in foliumzuur kan leiden tot geboorteafwijkingen bij baby ‘ s, of tot bloedarmoede bij zwangere vrouwen die niet in staat zijn om genoeg nieuwe bloedcellen te maken om zowel hen als de baby te leveren.
daarom wordt aanbevolen dat alle vrouwen in de vruchtbare leeftijd met hun arts overleggen over het gebruik van foliumzuursupplementen. Zwangerschapsuitkomsten zijn het beste wanneer voldoende foliumzuur aanwezig is in het lichaam van de moeder, zelfs voordat de zwangerschap begint.
ijzer-Zwavelclusters
ijzer-zwavelclusters Zijn – u raadt het al-clusters van ijzer-en zwavelionen die stabiele arrangementen kunnen vormen. Deze clusters hebben vele unieke eigenschappen die niet in aminozuren of andere organische samenstellingen worden gevonden.
de unieke eigenschappen van ijzer-zwavelclusters maken ze zeer nuttig voor biologische reacties waarbij elektronentransfers betrokken zijn. Zowel ijzer als zwavel kunnen elektronen met grotere gemak opslaan en vrijgeven dan gemeenschappelijkere atomen zoals koolstof.
Dit maakt ijzer-zwavelclusters een essentieel onderdeel van cofactoren en enzymen die betrokken zijn bij elektronenoverdracht en energieoverdracht, waaronder NADH dehydrogenase, co-enzym Q, cytochroom C, en Complex I en Complex II in de mitochondriën.
- enzym-een eiwit dat de snelheid van een chemische reactie verhoogt. De enzymen maken het leven mogelijk door reacties te katalyseren die anders zeer langzaam zouden verlopen.
- mineraal-een van nature voorkomende anorganische stof, vaak aangetroffen in gesteenten. Sommige mineralen hebben chemische eigenschappen die door cellen worden gebruikt om hun levensprocessen te vergemakkelijken.
- vitamine-een organische verbinding die essentieel is voor biologische activiteit. Vitaminen moeten worden geconsumeerd in het dieet van een organisme als het organisme ze niet zelf kan produceren.
Quiz
1. Wat als het volgende waarschijnlijk geen cofactor is?
A. Vitamine A
B. ijzer
C. ATP
D. geen van de bovenstaande.
2. Waarom zou een mineraal nuttig zijn als cofactor?
A. mineralen kunnen zeer verschillende chemische eigenschappen hebben dan organische verbindingen zoals koolstof.sommige mineralen zijn beter in het accepteren en doneren van elektronen dan organische verbindingen.
C. mineralen omvatten atomen die niet kunnen worden geproduceerd door levende wezens, maar de meeste worden verkregen uit het milieu.
D. al het bovenstaande.
3. Waarom is het belangrijk om een verscheidenheid aan groenten en fruit te eten?omdat groenten en fruit mineralen bevatten die ze via hun wortels uit de grond opnemen.omdat groenten en fruit organische verbindingen bevatten die dieren zelf niet aanmaken.
C. Omdat verschillende groenten en fruit verschillende cofactoren bevatten die nodig zijn voor de menselijke gezondheid.
D. al het bovenstaande.