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Cofattore

  |   Biochimica

Un cofattore è una molecola non proteica o uno ione metallico che, associandosi a un enzima, ne rende possibile l’attività catalitica.

Alcuni enzimi richiedono infatti l’aggiunta di un’altra molecola non proteica per esplicare la loro funzione.

Gli apoenzimi costituiscono la parte proteica di un enzima importanti per l’attività catalitica poiché sono responsabili della specificità degli enzimi rispetto ai loro substrati.

Il cofattore della parte non proteica insieme all’apoenzima della parte proteica forma un oloenzima che è un enzima attivo e può svolgere l’attività catalitica.

Si può quindi schematizzare:

apoenzima (inattivo) + cofattore → oloenzima

I cofattori svolgono ruoli cruciali non solo per la funzione degli apoenzimi, ma anche per la loro struttura e stabilità in un ambiente cellulare.

Tipi di cofattori

Vitamine

Le vitamine sono sostanze che l’organismo non è in grado di sintetizzare e sono assunte con gli alimenti. Molte vitamine sono cofattori che aiutano gli enzimi a catalizzare reazioni, come la produzione di proteine ​​importanti. La vitamina C, ad esempio, è un cofattore per la produzione del collagene del tessuto connettivo.

Lo scorbuto, dovuto alla carenza di vitamina C, porta a problemi al tessuto connettivo, tra cui debolezza e indolenzimento muscolare. Tale patologia, nota fin dall’antichità, in passato colpiva i marinai che, durante i loro lunghi viaggi, i marinai potevano alimentarsi con frutta e verdure.

Il fabbisogno corporeo di diversi cofattori vitaminici fa sì che una corretta dieta preveda l’assunzione di un’ampia varietà di alimenti che garantiscono la presenza di molti cofattori nell’organismo.

Minerali

I minerali fungono da cofattori e, come le vitamine, sono assunti con gli alimenti.

Essi  entrano nella nostra dieta dalle piante, che li estraggono dal terreno attraverso le loro radici insieme all’acqua.

I minerali presenti come cofattore in numerosi enzimi sono, ad esempio:

  • rame sotto forma di Cu2+ che fa parte della citocromo c ossidasi, complesso enzimatico coinvolto nella catena di trasporto degli elettroni
  • ferro sotto forma di Fe2+ e Fe3+ presente nella catalasi coinvolta nella detossificazione della cellula da specie reattive dell’ossigeno. Il ferro è contenuto nei citocromi contenenti un eme, coinvolti nella catena di trasporto degli elettroni e nella catalisi redox. È inoltre presente nell’idrogenasi, enzima che catalizza l’ossidazione dell’idrogeno e nella nitrogenasi che catalizza la riduzione dell’azoto ad ammoniaca
  • manganese presente nell’arginasi che catalizza il quinto e l’ultimo step del ciclo dell’urea
  • nichel presente nell’ureasi che catalizza l’idrolisi dell’urea in biossido di carbonio e ammoniaca
  • zinco presente nella DNA polimerasi che catalizza la sintesi di molecole di DNA da nucleosidi trifosfati