¿QUÉ SON LAS COENZIMAS? - Enciclopedia de Tareas

¿QUÉ SON LAS COENZIMAS?



Las coenzimas son pequeñas moléculas orgánicas que transportan grupos químicos de una enzima a otra. También las coenzimas son cofactores orgánicos no proteicos, termoestables, que unidos a una apoenzima constituyen la holoenzima o forma catalíticamente activa de la enzima.

A diferencia de las enzimas, las coenzimas se modifican durante la reacción química; por ejemplo, el NAD+ se reduce a NADH cuando acepta dos electrones (y un protón) y por tanto se agota; cuando el NADH libera sus electrones se recupera el NAD+, que de nuevo puede actuar como coenzima.

El mecanismo de acción básico de las coenzimas es el siguiente:

  1. La coenzima se une a una enzima.
  2. La enzima capta su sustrato específico.
  3. La enzima ataca a dicho sustrato, transfiriendo algunos de sus electrones. En realidad la unión de sustrato y enzima produce una nueva sustancia. Esta sustancia es inestable, lo que provoca su separación en diferentes partes: enzima, producto, y la forma reducida de la coenzima, que se quedó con algunos electrones (al oxidar el sustrato esta se reduce) por presentar mayor fuerza de atracción molecular.
  4. La enzima cede a la coenzima dichos electrones provenientes del sustrato.
  5. La coenzima acepta dichos electrones y se desprende de la enzima.
  6. La coenzima reducida va a la cadena de transporte de electrones, en la cual se genera ATP y H2O (respiración celular), al "dejar" allí sus electrones esta mediante una lanzaderas,vuelve a su estado inicial.

Este último paso es esencial para no agotar la dotación de coenzimas de una célula ya que las enzimas junto con las que actúa no pueden realizar la reacción química sin el concurso de su coenzima.

Algunas coenzimas están fuerte y permanentemente unidas a su enzima, constituyendo en la práctica un grupo prostético; tal es el caso del FMN a la enzima NADH deshidrogenasa o el FAD a la succinato deshidrogenasa.

Cada coenzima está especializada en aceptar y transportar un tipo de átomos determinado; unos aceptan hidrógenos, otros grupos acetilo, amino, etc. No obstante, las coenzimas no son nada específicas respecto a las enzimas a las que se unen, de modo que una misma coenzima puede unirse a un gran número de enzimas distintas y es por ello que el número de coenzimas diferentes es relativamente bajo.

Coenzima A, Q y B


  • A: Las coenzimas A son coenzimasnotables por su papel en la biosíntesis y la oxidación de ácidos grasos, así como en la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico, paso previo al ciclo de Krebs. Su molécula consta de ácido pantoténico (vitamina B5), adenosín difosfato y cisteamina.uesto que la coenzima A es químicamente un tiol, puede reaccionar con los ácidos carboxílicos para formar tioésteres, de modo que actúa como un portador del grupo acilo. Cuando una molécula de coenzima A lleva un grupo acetilo se denomina acetil-CoA, que es una importante encrucijada en el metabolismo de todas las células.

  • Q: La coenzima Q, también conocida como ubiquinona, ubidecarenona, coenzima Q10, y abreviada a veces a CoQ10, CoQ, o Q10, es una 1,4-benzoquinona, donde la Q se refiere al grupo químico quinona, y el 10 se refiere al número de subunidades del producto químico isoprenilo en su cola.

    Esta sustancia soluble en aceite, similar a las vitaminas, está presente en la mayoría de las células eucariotas, principalmente en la mitocondria. Es un componente de la cadena de transporte de electrones y participa en la respiración celular aeróbica, generando energía en forma de ATP. El noventa y cinco por ciento de la energía del cuerpo humano se genera de esta manera. Por lo tanto, los órganos con los requisitos más altos de energía-tales como el corazón, hígado y riñón tienen las concentraciones más altas de CoQ10. Hay tres estados redox de la CoQ10: totalmente oxidado (ubiquinona), semiquinona (ubisemiquinona), y totalmente reducida (ubiquinol). La capacidad de esta molécula para existir en una forma completamente oxidada y una forma completamente reducida permite que pueda desempeñar sus funciones en la cadena de transporte de electrones, y como antioxidante, respectivamente.

  • B: La coenzima B es el nombre del compuesto químico 7-tioheptanoíltreoninafosfato. La molécula contiene un grupo tiol, que constituye su principal sitio reactivo. Es necesaria para las reacciones redox de la metanogénesis microbiana.

    La coenzima B reaccciona con 2-metiltioetanosulfonato, abreviado CH3-S-CoM, para liberar metano en la metanogénesis:

    CH3-S-CoM + HS-CoB → CH4 + CoB-S-S-CoM

    Esta conversión está catalizada por la enzima metil coenzima M reductasa, que contiene el cofactor F430 como grupo prostético.

    Una conversión relacionada que utiliza ambos HS-CoB y HS-CoM es la reducción del fumarato a succinato, catalizado por la fumarato reductasa:

    CH3-S-CoM + HS-CoB -O2CCH=CHCO2- → -O2CCH2-CH2CO2- + CoB-S-S-CoM

Entres las coenzimas principales, están:

FAD, FMN, NAD+, NADP+, TPP, Vitamina C, PLP, PMP, FH4, Biocitina y Ácido lipoico.

Muchas vitaminas, o sus derivados, actúan como coenzimas:

  • Vitamina B1 o tiamina: su derivado, el pirofosfato de tiamina es esencial para el metabolismo energético de los glúcidos.
  • Vitamina B2 o riboflavina: sus derivados son nucleótidos coenzimáticos con gran poder reductor como el FAD y el FMN.
  • Vitamina B3 o niacina: sus derivados son nucleótidos coenzimáticos con gran poder reductor como el NAD+ o el NADP+.
  • Vitamina B5 o ácido pantoténico: su principal derivado es la coenzima A (Co-A), con gran importancia en diveros procesos metabólicos.
  • Vitamina B6 o piridoxina: Sus principales derivados son las coenzimas PLP (fosfato de piridoxal) y PMP (fosfato de piridoxamina), esenciales en el metabolismo de los aminoácidos.
  • Vitamina B7 o biotina (vitamina H o vitamina B8): Su derivado, la biocitina, es esencial para el funcionamiento de numerosas carboxilasas (enzimas).
  • Vitamina B9 o ácido fólico (vitamina M): Su derivado, el FH4 es esencial en la síntesis de purinas.