Las vitaminas son compuestos esenciales que deben adquirirse a través de la dieta porque el cuerpo no puede sintetizarlos. Una de las razones por las que se necesitan vitaminas es porque juegan un papel indirecto en la catálisis, en el que las enzimas aceleran las reacciones químicas. Sin embargo, la mayoría de las vitaminas no pueden ayudar a las enzimas por sí mismas. Para participar en reacciones catalíticas, la mayoría de las vitaminas tienen que convertirse en coenzimas que son pequeñas moléculas "copiloto" que se emparejan con enzimas. estas coenzimas son extremadamente útiles porque permanecen iguales después de la catálisis, por lo que se reciclan y se reutilizan varias veces.
conversión de vitaminas a coenzimas
la mayoría de las vitaminas tienen que convertirse en coenzimas antes de que puedan combinarse con las enzimas. estos cambios agregan pequeños grupos funcionales como los fosfatos a la estructura de la vitamina, o implican reacciones de oxidación-reducción, o redox, donde los electrones se agregan o eliminan. por ejemplo, la vitamina b2 tiene que agarrarse y unirse a un grupo fosfato, po3-, para formar la coenzima fmn. El folato es una vitamina que sufre una reacción redox y reduce dos de sus enlaces al ganar electrones y obtiene cuatro hidrógenos para formar la coenzima thf.
mecanismos de reacción de coenzima
Las coenzimas ayudan a las enzimas mediante la transferencia de electrones en reacciones redox, o agregando grupos funcionales a los sustratos, que se convierten en el producto final por la enzima. los grupos funcionales que las coenzimas agregan al sustrato son relativamente pequeños: la coenzima plp agrega un grupo amina, -nh2, por ejemplo. Las coenzimas también realizan reacciones redox. o toman electrones del sustrato o le dan electrones. estas reacciones son reversibles y dependen de las concentraciones de las formas oxidada y reducida de la coenzima. Cuantas más coenzimas oxidadas haya, más reducción habrá y viceversa.
coenzimas y metabolismo
Las coenzimas llevan a cabo reacciones químicas bastante simples, pero estas reacciones tienen un gran impacto en las funciones metabólicas. La vitamina k previene la coagulación de la sangre al acelerar la síntesis de gamma-carboxiglutamato, una molécula que se une a los iones de calcio que flotan libremente. hay mucho menos acumulación de calcio en las arterias y un menor riesgo de enfermedad cardíaca. La energía también se almacena en coenzimas durante la respiración celular, durante la cual las células obtienen energía al descomponer los alimentos. esta energía se libera más tarde oxidando las coenzimas almacenadas.
coenzimas de reciclaje
Una de las características principales de una coenzima es que no se cambia permanentemente por catálisis. cualquier cambio en la estructura de la coenzima se revierte antes de ser reciclado. Las coenzimas que participan en reacciones redox, como fad y nad +, se convierten de nuevo a su forma anterior perdiendo electrones. no todas las coenzimas se cambian rápidamente, especialmente las coenzimas que transfieren grupos funcionales. por ejemplo, thf se une a un grupo ch2 y se convierte a dhf una vez finalizada la reacción. dhf se reduce a thf y la enzima se reutiliza.