Definição do cofator
Um cofator é um produto químico não proteico que auxilia com uma reação química biológica. Os co-fatores podem ser íons metálicos, compostos orgânicos ou outros produtos químicos que possuem propriedades úteis geralmente não encontradas em aminoácidos. Alguns cofatores podem ser feitos dentro do corpo, como o ATP, enquanto outros devem ser consumidos em alimentos.
Os minerais, por exemplo, vêm do meio ambiente e não podem ser feitos do zero por qualquer célula viva. Os compostos orgânicos que chamamos de “vitaminas” são cofatores que nosso próprio corpo não pode fazer, portanto, devemos consumi -los dos alimentos para que nossas células sejam capazes de executar funções essenciais da vida.
No nível bioquímico, os cofatores são importantes para entender como as reações biológicas prosseguem. A presença ou ausência de cofatores pode determinar a rapidez com que as reações procedem de seu reagente ao seu produto.
No nível biológico, a compreensão dos cofatores é importante para entender a saúde. Sem os cofatores adequados, os humanos e outros animais podem desenvolver doenças graves e até a morte.
Função de cofatores
Os cofatores geralmente servem ao objetivo de fornecer grupos químicos ou propriedades que não são encontradas em outros grupos químicos.
O ATP, por exemplo, é um cofator com uma capacidade única de transferir energia para impulsionar processos químicos, como a atividade de enzimas e proteínas de transporte.
Heme, por outro lado, é um complexo químico que contém ferro, que permite que o heme se una a moléculas de oxigênio de uma maneira única. O heme é necessário que nossas células sanguíneas transportem oxigênio através de nossos corpos.
Existem dezenas de cofatores conhecidos, cada um dos quais pode ser necessário para várias reações bioquímicas, conforme ilustrado abaixo.
Como resultado, as funções dos cofatores podem ser tão diversas quanto suas estruturas e propriedades químicas.
Os efeitos abrangentes dos cofatores podem ser vistos estudando deficiências de vitaminas: deficiências de diferentes vitaminas, muitas das quais são cofatores, têm muitos efeitos negativos diferentes na saúde humana.
Tipos de cofator
Vitaminas
As vitaminas são compostos orgânicos que são co-fatores para as reações bioquímicas necessárias. As vitaminas geralmente precisam ser consumidas na dieta, porque não podem ser feitas dentro do corpo.
Muitas vitaminas são cofatores que ajudam as enzimas a catalisar reações, como a produção de proteínas importantes. A vitamina C, por exemplo, é um cofator para a produção do colágeno do tecido conjuntivo.
É por isso que as pessoas que ficam escorbuciais – uma forma grave de deficiência de vitamina C – podem ter problemas de tecido conjuntivo, incluindo fraqueza muscular, dor muscular e até sangramento inexplicável, pois os tecidos conjuntivos dos vasos sanguíneos não podem ser substituídos.
As deficiências de vitaminas são uma boa ilustração dos efeitos da deficiência de co-fator. Assim como existem muitas deficiências vitamínicas possíveis com muitos sintomas diferentes, existem muitos co-fatores diferentes que nosso corpo precisa para realizar suas diversas reações bioquímicas necessárias.
O requisito do corpo para diversos cofatores de vitamina também é a razão pela qual os nutricionistas aconselham as pessoas a “comer o arco -íris” – as cores de muitas plantas são produzidas por cofatores; portanto, comendo frutas e legumes em uma ampla variedade de cores ajuda a garantir que consumimos um variedade saudável de cofatores.
Minerais
Como vitaminas, os minerais são produtos químicos de fora do corpo que devem ser ingeridos para permitir que nossas células funcionem corretamente. A diferença é que, embora as vitaminas sejam moléculas orgânicas – moléculas que contêm carbono, que geralmente são feitas por outros seres vivos – os minerais são substâncias inorgânicas que ocorrem naturalmente e são frequentemente encontradas em rochas e solo.
Os minerais geralmente entram em nossas dietas de plantas, que as tiram do chão através de suas raízes junto com a água. Em alguns casos raros, pessoas com deficiências de vitaminas podem sentir o desejo de comer certos tipos de solo para obter diretamente os minerais do solo.
Os minerais importantes para a saúde humana incluem cobre, o que é necessário para a função de algumas enzimas hepáticas importantes que quebram toxinas; ferro, o que é necessário para a função de algumas enzimas metabólicas importantes; Magnésio, necessário para a função da DNA polimerase e outras enzimas; e zinco, que também é necessário para a polimerase de DNA, bem como algumas enzimas hepáticas.
Como nas vitaminas, pode haver muita coisa boa – enquanto os minerais são necessários em pequenas quantidades para que nossos metabolismos funcionem, tomar grandes doses delas pode resultar em toxicidade e morte. De fato, overdoses de multivitaminas contendo ferro são uma das principais causas de morte em crianças menores de 4 anos, que podem confundir essas multivitaminas com doces.
Cofatores orgânicos não vitamínicos
Alguns cofatores são substâncias orgânicas não classificadas como enzimas. Alguns deles podem ser feitos dentro de nossos próprios corpos e, portanto, não são qualificados como vitaminas.
Os cofatores orgânicos não vitamínicos incluem ATP-um assistente essencial de muitos processos bioquímicos, que transferem energia para inúmeras enzimas, proteínas de transporte e muito mais; Coenzima Q, que desempenha um papel vital na cadeia de transporte mitocondrial; e o heme, que é um complexo composto contendo ferro necessário para que nossas células sanguíneas transportem oxigênio por todo o corpo.
Exemplos de cofatores
Tema (morcego de vitamina)
A tiamina é uma vitamina encontrada principalmente em sementes comestíveis, como feijão, milho e arroz. Para melhorar a saúde pública, a tiamina é frequentemente adicionada artificialmente a produtos contendo trigo, como cereais de café da manhã.
No corpo, a tiamina é usada para fazer muitas co-enzimas que ajudam em processos importantes. É transformado em pirofosfato de tiamina, necessário para quebrar açúcares e aminoácidos.
A deficiência grave de tiamina é uma causa da síndrome de Korsakoff – um raro distúrbio neurológico observado em pessoas com vício grave de álcool. Na síndrome de Korsakoff, a desnutrição grave, a falta de tiamina e os danos cerebrais do uso excessivo de álcool se combinam para produzir sintomas graves, incluindo comprometimento da memória. Alguns pacientes da Síndrome de Koraskoff não são capazes de formar novas memórias, porque o metabolismo de seu cérebro é tão prejudicado.
Ácido fólico (vitamina B9)
O ácido fólico é outra vitamina que agora é frequentemente adicionada aos alimentos para melhorar a saúde pública. É necessário que o corpo produza DNA, RNA e aminoácidos, necessários para o crescimento e a divisão celular.
Isso torna o ácido fólico particularmente essencial para mulheres grávidas, cujos fetos estão produzindo novas células e tecidos muito rapidamente. As deficiências no ácido fólico podem levar a defeitos congênitos em bebês ou à anemia em mulheres grávidas que podem não ser capazes de criar novas células sanguíneas suficientes para fornecê -las e o bebê.
Por esse motivo, recomenda -se que todas as mulheres em idade fértil conversem com seus médicos sobre tomar suplementos de ácido fólico. Os resultados da gravidez são melhores quando o ácido fólico suficiente está presente no corpo da mãe antes mesmo de começar a gravidez.
Clusters de ferro-sulfur
Os aglomerados de ferro-sulfus são-você adivinhou-aglomerados de íons de ferro e enxofre que podem formar arranjos estáveis. Esses clusters têm muitas propriedades únicas que não são encontradas em aminoácidos ou outros compostos orgânicos.
As propriedades únicas dos aglomerados de ferro-sulfus os tornam muito úteis para reações biológicas envolvendo transferências de elétrons. Tanto o ferro quanto o enxofre são capazes de armazenar e liberar elétrons com maiores faces do que átomos mais comuns, como o carbono.
Isso faz com que os clusters de ferro-sulfus uma parte vital de cofatores e enzimas envolvidas na transferência de elétrons e energia, incluindo NADH desidrogenase, coenzima Q, citocromo c e complexo I e complexo II nas mitocôndrias.
Termos de biologia relacionados
- Enzima – uma proteína que aumenta a taxa de uma reação química. As enzimas tornam a vida possível catalisando as reações que prosseguiriam muito lentamente.
- Mineral – uma substância inorgânica que ocorre naturalmente, geralmente encontrada em rochas. Alguns minerais têm propriedades químicas usadas pelas células para facilitar seus processos de vida.
- Vitamina – um composto orgânico essencial para a atividade biológica. As vitaminas devem ser consumidas na dieta de um organismo se o organismo não puder fabricá -las.
Questionário
1. Qual não é provável que o seguinte seja um cofator? A. Vitamina A B. ferro C. ATP D. Nenhuma das opções acima.
Resposta à pergunta nº 1
D está correto. Vitaminas, minerais e ATP são todos exemplos de cofatores. O ATP funciona como cofator transferindo energia para reações químicas.
2. Por que um mineral pode ser útil como cofator? R. Os minerais podem ter propriedades químicas muito diferentes de compostos orgânicos, como o carbono. B. Alguns minerais são melhores em aceitar e doar elétrons do que os compostos orgânicos. C. Os minerais incluem átomos que não podem ser produzidos por seres vivos, mas a maioria é obtida no meio ambiente. D. Tudo isso acima.
Resposta à pergunta nº 2
D está correto. Os minerais só podem ser criados através da fusão nuclear nos núcleos das estrelas. Como tal, eles têm propriedades únicas e devem ser obtidas no meio ambiente. Os átomos com essas propriedades únicos não podem ser feitos por criaturas vivas.
3. Por que é importante comer uma variedade de frutas e vegetais? R. Porque frutas e vegetais contêm minerais que eles tiram do solo através de suas raízes. B. Porque frutas e vegetais contêm compostos orgânicos que os animais não fazem. C. Porque diferentes frutas e vegetais incluem diferentes cofatores necessários para a saúde humana. D. Tudo isso acima.
Resposta à pergunta nº 3
D está correto. Todas as razões acima são razões pelas quais comer uma variedade de frutas e vegetais é importante para o funcionamento saudável do metabolismo humano.
Última atualização em 19 de agosto de 2022