Поліферментні комплекси, метаболони
Ферменти як і білки поділяються на дві групи: прості та складні.
Прості повністю і повністю складаються з а/к і при гідроліз утворюють виключно а/к. Їхня просторова організація обмежена третинною структурою. Це переважно ферменти ШКТ: пепсин, трипсин, лізоцим, фосфатаза.
Складні ферменти, крім білкової частини, містять і небілковий компонент (кофактор).
Ці небілкові компоненти відрізняються міцністю зв'язування з білковою частиною (апоферментом).
Якщо константа дисоціації складного ферменту настільки мала, що у розчині все ПП ланцюга виявляються пов'язані зі своїми небілковими компонентами і поділяються при виділенні і очищенні, то небілковий компонент називається простетичної групою і як інтегральна частина молекули ферменту.
А під коферментом розуміють додаткову групу, що легко відокремлюється від апоферменту при дисоціації.
Між апоферментом та простетичною групою існує ковалентний зв'язок, досить міцний.
Між апоферментом та коферментом існують нековалентні зв'язки (водневі або електростатичні взаємодії). Типовими представниками коферментів є В1 (тіамін) – пірофосфат (він містить В1); В2 (рибофлавін) – ФАД, ФМН (ОВР); РР – НАД, НАДФ (ОВР); Н (біотин) – біоцитин (карбоксилювання); В6 (піридоксин) – піридоксальфосфат; пантотенова кислота – коензим А.
Багато двовалентних металів (Сu2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Мg2+, Ca2+) теж виконують роль кофакторів, хоча й не відносяться ні до простетичних груп.
Метали входять до складу активного центру чи стабілізують оптимальний варіант структури активного центру.
Кофакторну функцію можуть виконувати також: HS-глутатіон, АТФ, ліпоєва кислота,т-РНК.
Слід зазначити одну відмінну особливість двокомпонентних ферментів, що полягає в тому, що ні кофактор (кофермент або простетична група) ні апофермент окремо каталітичної активності не мають і тільки їх об'єднання в єдине ціле, що протікає відповідно до програми їх тривимірної організації, забезпечує швидке протікання хімічних реакцій.
Метаболон – мультиферментний комплекс, що складається з білків-ферментів, що володіють усіма рівнями структурної організації та каталізують окремі метаболічні шляхи. Ці комплекси зазвичай пов'язані з клітинними мембранами, відіграють важливу роль в еволюції живих систем, оскільки забезпечують високу швидкість каталізу, тонку, точну регуляцію та спрямованість (векторність) метаболізму у часі та просторі.
У проміжному метаболізмі ємультиферментні комплекси, що каталізують складну багатостадійну реакцію окисного декарбоксилювання 2-кетокислот і перенесення ацильного залишку, що утворюється на кофермент А. Як акцептор електронів виступає НАД + . Крім того, у реакції беруть участь тіаміндифосфат, ліпоамід та ФАД. До дегідрогеназів кетокислот відносяться: а) піруватдегідрогеназний комплекс (ПДГ, піруват→ацетил-КоА), б) 2-оксоглутаратдегідротеназний комплекс цитратного циклу (ОГД, 2-оксоглутарат→сукциніл-КоА) і в) розгалужених ланцюгів валіну, лейцину та ізолейцину дегідрогеназний комплекс. Прикладом є ПДГ-комплекс.