GRUP PROTETIC: GRUPURI PRINCIPALE ȘI FUNCȚIILE LOR - BIOLOGIE - 2025

O grupare protetică este fragmentul unei proteine ​​care nu are o natură de aminoacizi. În aceste cazuri, proteina se numește „heteroproteină” sau proteină conjugată, unde porțiunea proteică se numește apoproteină. În schimb, moleculele formate doar din aminoacizi sunt numite holoproteine.

Proteinele pot fi clasificate în funcție de natura grupului protetic: atunci când grupul este un carbohidrat, un lipid sau o grupare heme, proteinele sunt glicoproteine, lipoproteine ​​și, respectiv, hemeproteine. În plus, grupele protetice pot varia foarte mult: de la metale (Zn, Cu, Mg, Fe) la acizi nucleici, acid fosforic, printre altele.

În unele cazuri, proteinele au nevoie de componente suplimentare pentru a-și îndeplini funcțiile cu succes. Pe lângă grupele protetice există coenzimele; Acestea din urmă se leagă vag, temporar și slab de proteină, în timp ce grupele protetice sunt ferm ancorate la porțiunea proteică.

Principalele grupe protetice și funcțiile lor

Biotina

Biotina este o vitamină hidrofilă a complexului B care participă la metabolismul diferitelor biomolecule, incluzând gluconeogeneza, catabolismul aminoacizilor și sinteza lipidelor

Acționează ca o grupă protetică pentru diverse enzime, cum ar fi acetil-CoA carboxilază (sub formele găsite în mitocondrii și în citosol), piruvat carboxilază, propionil-CoA carboxilază și b-metilcrotonil-CoA carboxilază.

Această moleculă este capabilă să se atașeze de enzimele menționate printr-un reziduu de lizină și este responsabilă pentru transportul dioxidului de carbon. Funcția biotinei în organisme depășește rolul său de grup protetic: participă la embriogeneză, la sistemul imunitar și la expresia genelor.

Albusul de ou crud are o proteină numită avidină, care suprimă utilizarea normală a biotinei; Prin urmare, este recomandat consumul de ou fiert, deoarece căldura denaturează avidina, pierzându-și astfel funcția.

Heme grup

Grupa heme este o moleculă porfirinică (un inel heterociclic mare) care are în structura sa atomi de fier capabili să se lege reversibil la oxigen sau să renunțe și să ia electroni. Este grupul protetic al hemoglobinei, o proteină responsabilă pentru transportul oxigenului și dioxidului de carbon.

În globinele funcționale, atomul de fier are o sarcină +2 și este într-o stare de oxidare feroasă, astfel poate forma cinci sau șase legături de coordonare. Culoarea roșie caracteristică a sângelui se datorează prezenței grupului hemo.

Grupul heme este, de asemenea, grupul protetic al altor enzime, cum ar fi mioglobinele, citocromele, catalazele și peroxidasele.

Mononucleotidă flavină și dinucleotidă flavin adenină

Aceste două grupe protetice sunt prezente în flavoproteine ​​și sunt derivate din riboflavină sau vitamina B ₂ . Ambele molecule au un situs activ care suferă reacții de oxidare și reducere reversibile.

Flavoproteinele au roluri biologice foarte variate. Aceștia pot participa la reacții de deshidrogenare ale moleculelor cum ar fi succinatul, pot participa la transportul hidrogenului în lanțul de transport al electronilor sau reacționează cu oxigenul, generând H ₂ O ₂ .

Quinone pirolinochinoline

Este grupul protetic al chinoproteinelor, o clasă de enzime dehidrogenază precum glucoza dehidrogenaza, care participă la glicoliză și alte căi.

Fosfat piridoxal

Fosfatul piridoxal este un derivat al vitaminei B ₆ . Se găsește ca o grupă protetică a enzimelor amino-transferazice.

Este grupa protetică a enzimei glicogen fosforilaza și este legată de aceasta prin intermediul unor legături covalente între grupa aldehidă și gruparea ε-amino a unui rezidu de lizină din regiunea centrală a enzimei. Acest grup ajută la descompunerea fosforolitică a glicogenului.

Atât mononucleotidul flavin, cât și dinucleotidul flavin adenină menționate mai sus sunt indispensabile pentru conversia piridoxinei sau a vitaminei B ₆ în fosfat piridoxal.

Methylcobalamin

Metilcobalamina este o formă echivalentă a vitaminei B ₁₂ . Din punct de vedere structural, are un centru de cobalt octaedric și conține legături metal-alchil. Printre principalele sale funcții metabolice se numără transferul grupărilor metil.

Pirofosfat de tiamina

Pirofosfatul de tiamina este grupul protetic de enzime implicate în căile metabolice majore, cum ar fi α-ketoglutarat dehidrogenază, piruvat dehidrogenază și transketolază.

În același mod, participă la metabolismul carbohidraților, lipidelor și aminoacizilor cu lanț ramificat. Toate reacțiile enzimatice care necesită pirofosfat de tiamină implică transferul unei unități de aldehidă activată.

Pirofosfat de tiamina este sintetizat intracelular prin fosforilarea vitaminei B ₁ sau tiamina. Molecula este formată dintr-un inel pirimidinic și un inel tiazoliu cu structură de azidă CH.

Deficitul de pirofosfat de tiamina duce la boli neurologice cunoscute sub denumirea de beriberi și sindromul Wernicke - Korsakoff. Acest lucru se întâmplă deoarece singurul combustibil din creier este glucoza și, deoarece complexul de piruvat dehidrogenază necesită pirofosfat de tiamina, sistemul nervos nu are energie.

Molybdopterin

Molibbdopterinele sunt derivate ale piranopterinei; Sunt alcătuite dintr-un inel piran și doi tioliți. Sunt grupuri protetice sau cofactori care se găsesc în enzime care au molibden sau tungsten.

Se găsește ca un grup protetic de tiosulfat reductază, purină hidroxilază și formate dehidrogenază.

Acidul lipoic

Acidul lipoic este grupul protetic al lipoamidei și este atașat covalent la partea de proteine ​​de către un reziduu de lizină.

În forma sa redusă, acidul lipoic are o pereche de grupe sulfhidril, în timp ce în forma oxidată are o disulfură ciclică.

Este responsabil pentru reducerea disulfurii ciclice în acidul lipoic. Mai mult, este grupa protetică a transcetilazei și un cofactor al diferitelor enzime implicate în ciclul acidului citric sau ciclul Krebs.

Este o componentă de mare importanță biologică în dehidrogenazele alcatoacidelor, unde grupările sulfhidril sunt responsabile de transportul atomilor de hidrogen și grupărilor acil.

Molecula este un derivat al acidului gras octanoic și este format dintr-un carboxil terminal și un inel dionional.

Acizi nucleici

Acizii nucleici sunt grupele protetice ale nucleoproteinelor găsite în nucleele celulare, cum ar fi histonele, telomeraza și protamina.

Referințe

1. Aracil, CB, Rodríguez, parlamentar, Magraner, JP, & Pérez, RS (2011). Fundamentele biochimiei. Universitatea din Valencia.
2. Battaner Arias, E. (2014). Compendiu de enzimologie. Edițiile Universității Salamanca.
3. Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Biochimie. Am inversat.
4. Devlin, TM (2004). Biochimie: manual cu aplicații clinice. Am inversat.
5. Díaz, AP, & Pena, A. (1988). Biochimie. Editorial Limusa.
6. Macarulla, JM, & Goñi, FM (1994). Biochimie umană: curs de bază. Am inversat.
7. Meléndez, RR (2000). Importanța metabolismului biotinei. Journal of Clinical Research, 52 (2), 194–199.
8. Müller - Esterl, W. (2008). Biochimie. Fundamente pentru medicină și științele vieții. Am inversat.
9. Stanier, RY (1996). Microbiologie. Am inversat.
10. Teijón, JM (2006). Fundamentele biochimiei structurale. Editorial Tébar.
11. Vilches - Flores, A., & Fernández - Mejía, C. (2005). Efectul biotinei asupra expresiei și metabolismului genelor. Journal of Clinical Research, 57 (5), 716–724.