Coenzimas   y vitaminas

Hay otras especies químicas, llamadas cofactores, que participan con frecuencia en la catálisis. Las apoenzimas (sólo proteínas) inactivas requieren de los cofactores para convertirse en holoenzimas activas. Hay dos tipos de cofactores: los iones esenciales (principalmente iones metálicos) y los compuestos orgánicos llamados coenzimas.

Las coenzimas funcionan como reactivos de transferencia de grupos. Son específicas para los grupos químicos que aceptan y donan. Para algunas coenzimas, el grupo es hidrógeno o un electrón; otras coenzimas transportan grupos químicos mayores, unidos en forma covalente. Estos grupos metabólicos móviles están unidos en el centro reactivo de la coenzima.

Clasificación de las coenzimas

Se puede clasificar a las coenzimas en dos tipos, según la forma en que interactúan con la apoenzima (figura 7.1). Las coenzimas de un tipo, llamadas cosustratos, con frecuencia en realidad son sustratos en reacciones catalizadas por enzimas. Un cosustrato se altera durante la reacción y se disocia del sitio activo. La estructura original del cosustrato se regenera en una reacción posterior, catalizada por otra enzima.

El segundo tipo de coenzima se llama grupo prostético. Un grupo prostético permanece unido a la enzima durante la reacción. En algunos casos, el grupo prostético se une en forma covalente a su apoenzima, en tanto que en otros casos está firmemente unido al sitio activo por muchas interacciones débiles.

Las vitaminas hidrosolubles (solubles en agua) se requieren diariamente en pequeñas cantidades, son excretadas con facilidad en la orina y los almacenamientos celulares de sus coenzimas son inestables. Las

vitaminas hidrosolubles (solubles en agua) se requieren diariamente en pequeñas cantidades, porque son excretadas con facilidad en la orina y los almacenamientos celulares de sus coenzimas son inestables. Al revés, las vitaminas lípidas (solubles en grasas y aceites) como las vitaminas A, D, E y K, son almacenadas por los animales, y su ingestión exagerada puede causar estados de toxicidad llamados hipervitaminosis.

ATP y otros cosustratos nucleótidos

Hay varios trifosfatos nucleósidos que son coenzimas. Con mucho, el más abundante es el trifosfato de adenosina (ATP, adenosine triphosphate).

La reacción más común donde interviene el ATP es la transferencia del grupo fosforilo. Por ejemplo, en reacciones catalizadas por cinasas, el grupo -fosforil del ATP se transfiere a un nucleófilo y queda ADP. La segunda reacción más común es la transferencia del grupo nucleotidilo (transferencia de la mitad de AMP), dejando pirofosfato El ATP tiene una función central en el metabolismo.

NAD⁺ NADP⁺

Las coenzimas de nicotinamida son nicotinamida adenina dinucleótido (NAD  )y el fosfato de nicotinamida adenina dinucleótido (NADP), muy relacionado. Fueron las primeras coenzimas que se conocieron. Ambas contienen nicotinamida, la amida del ácido nicotínico . El ácido nicotínico (llamado también niacina) es el factor que falta en la pelagra. (En muchas especies, el triptófano se degrada a ácido nicotínico. En consecuencia, el triptófano en la dieta puede suplir algo de los requisitos de niacina o nicotinamida). Como el ácido nicotínico es el derivado de piridina con 3-carboxilo, con frecuencia se llaman coenzimas nucleótidos de piridina a las coenzimas de nicotinamida

 

Las coenzimas de nicotinamida participan en muchas reacciones de oxidación-reducción.Ayudan en la transferencia de electrones hacia metabolitos y desde éstos. Las formas oxidadas, NAD⁺ y NAD⁺, carecen de electrones, y las formas reducidas, NADH y NADPH, tienen un par adicional de electrones en forma de un ion hidruro unido en forma covalente.

FAD y FMN

Las coenzimas flavina adenina dinucleótido (FAD) y flavina mononucleótido (FMN) se derivan de la riboflavina o vitamina B2. La riboflavina es sintetizada por bacterias, protistas, hongos, plantas y algunos animales. Los mamíferos obtienen riboflavina de su alimento. La riboflavina está formada por ribitol, un alcohol con cinco carbonos unido al átomo N-10 de un sistema de anillo heterocíclico llamado isoaloxazina. Igual que el NAD⁺ y el NADP⁺, el FAD contiene AMP y un enlace de pirofosfato.

Muchas oxidorreductasas requieren FAD o FMN como grupo prostético. A esas enzimas se les llama flavoenzimas o flavoproteínas. El grupo prostético está unido muy firmemente, casi siempre en forma no covalente. Las coenzimas de flavina reducida se pueden oxidar rápidamente en presencia de oxígeno. Como están firmemente unidas al grupo prostético, las apoenzimas protegen a las formas reducidas contra la reoxidación, que sería un desperdicio.

La importancia de las vitaminas en la elaboración como  agentes terapéuticos:

• avitaminosis: rápido recobro con la vitamina adecuada
• ciertas condiciones hereditarias.
• Como suplementos dietéticos:
• Embarazo
• Cirugía mayor e infección: debido a mayor demanda metabólica debe administrarse vitamina C y complejo B

EJEMPLO DE FÁRMACO DEL COMPLEJO B

• 

fármaco

 

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La vitamina E funciona como un potente antioxidante natural, que ayuda a combatir el daño de losradicales libres en el cuerpo.

También se utiliza para soportar nutrientes vitales, tales como vitamina A y ácidos grasos insaturados de daño oxidativo.
La oxidación de las células es un proceso conectado al envejecimiento celular, que puede traer daños al cuerpo.
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