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Coenzimas Caracterizaras y definición

Coenzimas

Coenzimas: una sustancia que mejora la acción de una enzima. (Una enzima es una proteína que funciona como un catalizador para mediar y acelerar una reacción química ).

Las coenzimas son moléculas pequeñas. No pueden por sí mismos catalizar una reacción, pero pueden ayudar a las enzimas a hacerlo. En términos técnicos, las coenzimas son moléculas orgánicas no proteicas que se unen con la molécula de proteína (apoenzima) para formar la enzima activa (holoenzima).

Algunas vitaminas solubles en agua, como las vitaminas B1, B2 y B6, sirven como coenzimas.

Definición de coenzima

definicion
Una coenzima es un compuesto orgánico no proteico que se une con una enzima para catalizar una reacción. Las coenzimas a menudo se denominan ampliamente cofactores, pero son químicamente diferentes. Una coenzima no puede funcionar sola, pero puede reutilizarse varias veces cuando se combina con una enzima.

Una coenzima es una sustancia que funciona con una enzima para iniciar o ayudar a la función de la enzima. Puede considerarse una molécula auxiliar para una reacción bioquímica.

Las coenzimas son moléculas pequeñas no proteicas que proporcionan un sitio de transferencia para una enzima funcional. Son portadores intermedios de un átomo o grupo de átomos, lo que permite que ocurra una reacción. Las coenzimas no se consideran parte de la estructura de una enzima. A veces se les denomina cosustratos.

Las coenzimas no pueden funcionar por sí solas y requieren la presencia de una enzima. Algunas enzimas requieren varias coenzimas y cofactores.

Funciones de las coenzimas

Coenzimas

La función principal de la coenzima durante la catálisis es actuar como portadores intermedios de electrones transferidos o grupos funcionales en una reacción.

Ejemplos de coenzimas son dinucleótido de nicotinaamidaadenina (NAD), nicotinamida adenina dinucelótido fosfato (NADP) y flavina adenina dinucleótido (FAD). Estas tres coenzimas están involucradas en la oxidación o transferencia de hidrógeno. Otra es la coenzima A (CoA) que participa en la transferencia de grupos acilo.


Una enzima sin una coenzima se llama apoenzima. Sin coenzimas o cofactores, las enzimas no pueden catalizar reacciones de manera efectiva. De hecho, la enzima puede no funcionar en absoluto. Si las reacciones no pueden ocurrir a la velocidad catalizada normal, entonces un organismo tendrá dificultades para mantener la vida.

Cuando una enzima gana una coenzima, se convierte en una holoenzima o enzima activa. Las enzimas activas transforman sustratos en los productos que un organismo necesita para realizar funciones esenciales, ya sean químicas o fisiológicas.

Las coenzimas, como las enzimas, pueden reutilizarse y reciclarse sin cambiar la velocidad de reacción o la efectividad. Se unen a una porción del sitio activo en una enzima, lo que permite que ocurra la reacción catalizada. Cuando una enzima se desnaturaliza por temperatura o pH extremos, la coenzima ya no puede unirse al sitio activo.

Tipos de enzimas

Coenzimas tipos
Los cofactores son moléculas que se unen a una enzima durante las reacciones químicas. En general, todos los compuestos que ayudan a las enzimas se llaman cofactores. Sin embargo, los cofactores se pueden dividir en tres subgrupos según la composición química y la función:

Un tipo específico de cofactor, las coenzimas, son moléculas orgánicas que se unen a las enzimas y las ayudan a funcionar. La clave aquí es que son orgánicos. “Orgánico” no significa que los encontrará en un pasillo especial de la tienda de comestibles.

Por el contrario, las moléculas orgánicas son simplemente moléculas que contienen carbono. No dejes que el nombre ‘coenzimas’ te engañe tampoco; Las coenzimas no son realmente enzimas. Como sugiere el prefijo ‘co-‘, trabajan con enzimas. Muchas coenzimas se derivan de vitaminas.

Que son las Coenzimas

Enzimas
Estas son moléculas no proteicas reutilizables que contienen carbono (orgánico). Se unen libremente a una enzima en el sitio activo para ayudar a catalizar las reacciones. La mayoría son vitaminas, derivados de vitaminas o forma de nucleótidos.

Cofactores


A diferencia de las coenzimas, los cofactores verdaderos son moléculas no proteicas reutilizables que no contienen carbono (inorgánico). Por lo general, los cofactores son iones metálicos como hierro, zinc, cobalto y cobre que se unen libremente al sitio activo de una enzima. También deben complementarse en la dieta ya que la mayoría de los organismos no sintetizan naturalmente iones metálicos.

Grupos protésicos


Estos pueden ser vitaminas orgánicas, azúcares, lípidos o iones metálicos inorgánicos. Sin embargo, a diferencia de las coenzimas o cofactores, estos grupos se unen de manera muy estrecha o covalente a una enzima para ayudar a catalizar las reacciones. Estos grupos a menudo se usan en la respiración celular y la fotosíntesis.

Ejemplos de coenzimas

ejemplos
La mayoría de los organismos no pueden producir coenzimas de forma natural en cantidades suficientemente grandes para ser eficaces. En cambio, se les presenta a un organismo de dos maneras:

Las vitaminas B sirven como coenzimas esenciales para que las enzimas formen grasas, carbohidratos y proteínas.


Un ejemplo de una coenzima no vitamínica es la S-adenosil metionina, que transfiere un grupo metilo en bacterias, así como en eucariotas y arqueas.

Vitaminas

Enzimas imagen
Muchas coenzimas, aunque no todas, son vitaminas o se derivan de vitaminas. Si la ingesta de vitaminas es demasiado baja, entonces un organismo no tendrá las coenzimas necesarias para catalizar las reacciones. Las vitaminas solubles en agua, que incluyen todas las vitaminas del complejo B y la vitamina C, conducen a la producción de coenzimas.

0Dos de las coenzimas derivadas de vitaminas más importantes y generalizadas son el nicotinamida adenina dinucleótido (NAD) y la coenzima A.

NAD se deriva de la vitamina B3 y funciona como una de las coenzimas más importantes de una célula cuando se convierte en sus dos formas alternativas. Cuando NAD pierde un electrón, se forma la coenzima de baja energía llamada NAD +. Cuando NAD gana un electrón, se forma una coenzima de alta energía llamada NADH.

NAD + transfiere principalmente los electrones necesarios para las reacciones redox, especialmente aquellos involucrados en partes del ciclo del ácido cítrico (TAC). El TAC produce otras coenzimas, como el ATP. Si un organismo tiene una deficiencia de NAD +, las mitocondrias se vuelven menos funcionales y proporcionan menos energía para las funciones celulares.

Cuando NAD + gana electrones a través de una reacción redox, se forma NADH. NADH, a menudo llamada coenzima 1, tiene numerosas funciones. De hecho, se considera la coenzima número uno en el cuerpo humano porque es necesaria para muchas cosas diferentes. Esta coenzima transporta principalmente electrones para las reacciones y produce energía a partir de los alimentos.

Por ejemplo, la cadena de transporte de electrones solo puede comenzar con el suministro de electrones del NADH. La falta de NADH causa déficit de energía en las células, lo que resulta en fatiga generalizada. Además, esta coenzima es reconocida como el antioxidante biológico más poderoso para proteger las células contra sustancias dañinas o dañinas.

La coenzima A, también conocida como acetil-CoA, deriva naturalmente de la vitamina B5. Esta coenzima tiene varias funciones diferentes. Primero, es responsable de iniciar la producción de ácidos grasos dentro de las células.

Los ácidos grasos forman la bicapa de fosfolípidos que comprende la membrana celular, una característica necesaria para la vida. La coenzima A también inicia el ciclo del ácido cítrico, lo que resulta en la producción de ATP.

No vitaminas


Las coenzimas no vitamínicas típicamente ayudan en la transferencia química de enzimas. Aseguran que las funciones fisiológicas, como la coagulación sanguínea y el metabolismo, ocurran en un organismo. Estas coenzimas se pueden producir a partir de nucleótidos como adenosina, uracilo, guanina o inosina.

El trifosfato de adenosina (ATP) es un ejemplo de una coenzima esencial sin vitaminas. De hecho, es la coenzima más ampliamente distribuida en el cuerpo humano. Transporta sustancias y suministra la energía necesaria para las reacciones químicas necesarias y la contracción muscular. Para hacer esto, el ATP transporta tanto fosfato como energía a varios lugares dentro de una célula.

Cuando se elimina el fosfato, también se libera la energía. Este proceso es el resultado de la cadena de transporte de electrones. Sin la coenzima ATP, habría poca energía disponible a nivel celular y las funciones normales de la vida no podrían ocurrir.

Aquí hay un ejemplo de la cadena de transporte de electrones. La coenzima NADH derivada de vitaminas comienza el proceso mediante la entrega de electrones.

Coenzimas, cofactores y grupos protésicos

Enzimas

Algunos textos consideran que todas las moléculas auxiliares que se unen a una enzima son tipos de cofactores, mientras que otros dividen las clases de productos químicos en tres grupos:

 
  • Las coenzimas son moléculas orgánicas no proteicas que se unen libremente a una enzima. Muchos (no todos) son vitaminas o se derivan de vitaminas. Muchas coenzimas contienen monofosfato de adenosina (AMP). Las coenzimas pueden describirse como cosustratos o grupos protésicos.
  • Los cofactores son especies inorgánicas o al menos compuestos no proteicos que ayudan a la función enzimática al aumentar la velocidad de catálisis. Típicamente los cofactores son iones metálicos. Algunos elementos metálicos no tienen valor nutricional, pero varios oligoelementos funcionan como cofactores en reacciones bioquímicas, como hierro, cobre, zinc, magnesio, cobalto y molibdeno. Algunos elementos traza que parecen ser importantes para la nutrición no parecen actuar como cofactores, como el cromo, el yodo y el calcio.
  • Los cosustratos son coenzimas que se unen fuertemente a una proteína, pero se liberarán y volverán a unirse en algún momento.
  • Los grupos protésicos son moléculas asociadas a la enzima que se unen estrecha o covalentemente a la enzima (recuerde, las coenzimas se unen libremente). Mientras que los cosustratos se unen temporalmente, los grupos protésicos se unen permanentemente con una proteína. Los grupos protésicos ayudan a las proteínas a unirse a otras moléculas, actuar como elementos estructurales y actuar como portadores de carga. Un ejemplo de grupo prostético es el hemo en hemoglobina, mioglobina y citocromo. El hierro (Fe) que se encuentra en el centro del grupo protésico hemo le permite unirse y liberar oxígeno en el pulmón y los tejidos, respectivamente. Las vitaminas también son ejemplos de grupos prostéticos.
 
 
 

Un argumento para usar el término cofactores para abarcar todos los tipos de moléculas auxiliares es que muchas veces los componentes orgánicos e inorgánicosson necesarios para que una enzima funcione.

 

Hay algunos términos relacionados también relacionados con las coenzimas:

 
  • Apoenzima es el nombre dado a una enzima inactiva que carece de sus coenzimas o cofactores.
  • Holoenzima es el término utilizado para describir una enzima que se completa con sus coenzimas y cofactores.
  • Holoproteína es la palabra utilizada para una proteína con un grupo prostético o cofactor.
 

Una coenzima se une a una molécula de proteína (la apoenzima) para formar una enzima activa (la holoenzima).

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Coenzimas Características
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Coenzimas Características
Descripción
Las coenzimas son moléculas orgánicas que requieren ciertas enzimas para llevar a cabo la catálisis. Se unen al sitio activo de la enzima y participan en la catálisis, pero no se consideran sustratos de la reacción. Las coenzimas a menudo funcionan como portadores intermedios de electrones, átomos específicos o grupos funcionales que se transfieren en la reacción general. Un ejemplo de esto sería el papel de NAD en la transferencia de electrones en ciertas reacciones de reducción de oxidación acopladas.
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