Các nguyên tố vi lượng và các chất điều hoà sinh trưởng, pps

Các nguyên tố vi lượng và các chất
điều hoà sinh trưởng, các vitamine

Người ta đã biết vai trò của Zn trong
quá trình sinh tổng hợp các hợp chất
dạng indol và serin bị kìm hãm.
Zn còn có tác dụng phối hợp với
nhóm gibberellin.
Mn có tác dụng trợ lực cho hoạt động
của nhóm auxin. Mn có tác dụng đặc
hiệu đến hoạt tính của auxin oxidase.
B cũng có lác động tích cực đến quá
trình sinh tổng hợp auxin. B còn có tác
dụng thúc đẩy việc vận chuyển các
chất điều hoà sinh trưởng.
Về mối liên quan giữa các nguyên
tố vi lượng với các vitamine cũng đã
được nghiên cứu. Người ta thấy
rằng: Mn, Cu, Zn và nhiều nguyên
tố vi lượng khác tập trung trong các cơ
quan chứa nhiều vitamine. Co trong
vitamine B12. B có liên quan đến minh
tổng hợp vitamine C; Mn, B, Zn, Mo,
Cu có liên quan đến sinh tổng hợp
vitamine nhóm B (B1, B2, BB6, B12).
Các nguyên tố vi lượng và enzyme

Có thể khẳng định rằng: các nguyên tố
vi lượng là cơ sở của sự sống, vì hầu
hết các quá trình tổng hợp và chuyển
hoá các chất được thực hiện nhờ các

enzyme, mà trong thành phần của
các enzyme đó đều có các nguyên
tố vi lượng.
Hiện nay đã biết khoảng 1000 hệ
enzyme và khoảng 1/3 số hệ
enzyme này được hoạt hoá bằng
các kim loại. Học thuyết enzyme-
kim loại (metalloenzyme) đã trở
thành một trong những vấn đề
trung tâm của cả hóa sinh học và sinh
lý học hiện đại. Kim loại tạo thành
phức chất với protein có những tính
chất mới. Chẳng hạn như sự oxy hóa
acid ascovic được xúc tiến nhanh
gần 1000 lần nhờ enzyme ascovin-
oxidase chứa Cu. Protein kết hợp với
enzyme có thể tạo nên phức chất hữu
cơ với các nguyên tố vi lượng, bởi vì
nhiều acid amine có thể tạo thành các
phức hợp với kim loại (chelate)
thông qua các nhóm carboxyl hoặc
nhóm amine.
Các nhóm nghiên cứu học thuyết
enzyme kim loại đã xem xét sự tác
động của kim loại như một chất
xúc tác trong việc liên kết với
protein hoặc nhóm hoạt động của
enzyme ở 3 khía cạnh:
- Ảnh hưởng của enzyme đến tính
chất của kim loại.

- Ảnh hưởng của kim loại đến tính chất
của enzyme.
- Ảnh hưởng phối hợp của kim loại và
enzyme.
Tuy nhiên cần lưu ý rằng, nhiều kim
loại không những không có tác dụng
hoạt hóa enzyme, mà ngược lại
có tác động ức chế enzyme. Tác
động ức chế này thường thấy ở
các kim loại có khả năng gây biến
tính protein của enzyme.
Sau đây là một số minh họa cụ thể
về vấn đề trên:
Một số metalloenzyme chỉ chứa một
kim loại nhất định trong thành phần
của nhóm hoạt động (apoenzyme)
như Fe là thành phần bắt buộc
trong hàng loạt enzyme oxy hóa
khử có nhóm apoenzyme là vòng
porphyrin như các hệ cytochrome
(a, b, c, f)- cytochrome oxydase,
peroxidase Cu trong
polyphenoloxydase,
ascorbinoxydase
Một số metalloenzyme có nhóm
hoạt động là flavin (các
flavoprotein) lại thường chứa 2 hay 3
kim loại trong đó có một kim loại đóng
vai trò chủ yếu. Điển hình cho các
enzyme này là nitritreductase chứa

Mo, Cu, Mn; hyponitritreductase chứa
Fe, Cu, nitrogenase chứa Mo, Fe;
nitratereduclase chứa Mo, Cu;
hdroxylamine reductase chứa Mn, Mo.
Ngoài các metalloenzyme thực sự,
còn gặp nhiều kim loại (Na, Mg, Al, K,
Ca, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb,
Cd, Cs, ) là tác nhân hoạt hoá không
đặc thù của hàng loạt enzyme. Ví dụ:
Hoạt tính xúc tác của cacboxilase đ-
ược gia tăng khi có mặt Mg hoặc Mn,
Co, Fe, Zn, Cd. Các kim loại hoá trị 2
(Mg, Zn) có thể thay thế nhau trong
quá trình hoạt hoá một số enzyme.
Trong các trường hợp như vậy, các
kim loại thường tạo nên các liên kết
không bền, gọi là liên kết kiểu càng
cua với các mạch bên của protein -
enzyme (như gốc NH4+, COO-,
phenol, SH ).