Коэнзимы
По мере того как цепи реакций, вызываемых энзимами, начали изучаться более тщательно, было обнаружено, что белки в энзимах действовали не одни. Для хода реакции в равной степени необходимо некоторое количество небелкового материала, обычно растворимого и обладающего небольшим молекулярным весом. Первый из этих коэнзимов — козимаза — был обнаружен Гарденом и Юнгом в 1906 году и идентифицирован в 1937 году Етвиемом как динуклеотид никотиновой кислоты, витамин, используемый против пеллагры. Количество известных коэнзимов меньше числа энзимов, однако одни и тот же коэнзим может выполнять функции нескольких энзимов. В нескольких случаях было обнаружено, что функция коэизима заключается в получении и передаче атомов или маленьких молекул, освобожденных реакцией главного энзима. Так, например, рибофлавин действует как донатор водорода для превращения кислорода в перекись водорода.
Дыхательные пигменты
Это соединение белкового энзима с маленькой, но активной молекулой выявляет тесный параллелизм .между действием энзимов и так называемых дыхательных пигментов, подобных гемоглобину крови или цитохрому клетки. Дыхательные пигменты состоят из белкового глобулина, слабо связанного с ярко окрашенной и обычно содержащей металл порфириповой группой. Такое сочетание, по - видимому, позволяет маленькой молекуле, вроде кислорода, держаться в нем очень слабо, легко вступать в соединение и отделяться от него. Таким путем дыхательные пигменты служат для выполнения решающей операции введения и устранения маленьких молекул в биохимической системе.
Меченые атомы
Специфичность пигментов в значительной степени зависит от входящего в их состав металла: так, например, в гемоглобине — пигменте крови позвоночных активно только железо, в крови головоногих моллюсков — ванадий, в пигменте крови улиток — медь. Поскольку эти вещества очень активны и для молекулы белка, содержащей примерно 5000 атомов, нужен только один атом металла, количества требуемого металла очень малы. Без него, однако, система не будет действовать и животное или растение погибнет. Таково объяснение, найденное для таинственных болезней, вызывавших падение веса крупного рогатого скота и овец, пасущихся на лугах, в почвах которых отсутствует тот или иной металл. Отощание скота, например, может сейчас излечиваться внесением 28 унций кобальта на один акр лугов. Весьма вероятно, что в будущем использование меченых атомов значительно расширит области, где возможно ведение рентабельного сельского хозяйства.