Coenzimas, qué son, características y funciones. Clasificación, ejemplos

Es totalmente conocido que en todos los organismos vivos se producen reacciones bioquímicas necesarias para el mantenimiento de los procesos metabólicos y fisiológicos indispensables para la vida. Muchas de estas reacciones son catalizadas por moléculas proteicas llamadas enzimas, pero gran porcentaje de estas enzimas, para realizar su actividad depende de un activador que le ayude a realizar su tarea: las coenzimas.

Enzimas y coenzimas conforman un único complejo que cataliza y acelera los cambios de las reacciones químicas. Estas moléculas actúan como un cofactor y son esenciales para el buen desempeño de dichas reacciones. Con este artículo obtendrás información de qué son, de dónde provienen, sus características, la función y ejemplos de ellas.

¿Qué es una coenzima?

Las coenzimas son moléculas de complemento de muchas enzimas y son de naturaleza orgánica, cuya capacidad de unión a las enzimas en su sitio activo es indispensable para que puedan ejercer su actividad catalizadora en diversas reacciones bioquímicas. La unión de dicha molécula le hace merecedor del nombre de cofactor, nombre con el que se denomina a la parte no proteica de las enzimas.

Cofactor y coenzima

Para entender mejor el concepto de coenzima es bueno refrescar que muchas enzimas se componen de dos partes, una unidad proteica y una no proteica. A la parte proteica se le conoce con el nombre de apoenzima, mientras que la otra parte es el cofactor, este cofactor puede ser un compuesto inorgánico (iones inorgánicos) u orgánico como es el caso de las coenzimas.

Cuando se producen el enlace entre la apoenzima y el cofactor, la molécula resultante se denomina holoenzima, que no es más que la forma completa o activa de una enzima.

Función de las coenzimas

Como ya se mencionó, las coenzimas tienen una función crucial en los procesos de catálisis de las reacciones químicas en los seres vivos. Estas moléculas actúan como activadores de las apoenzimas para que puedan realizar su función, es decir, son como la llave que enciende la máquina de trabajo. Los cofactores pueden unirse bien sea de manera débil o fuerte:

Unión débil: cuando las uniones son débiles, las coenzimas se desprenden de las apoenzimas una vez que ha catalizado el sustrato. Posteriormente, dicha molécula será regenerada en una nueva reacción química y queda libre para que otra apoenzima de su clase la pueda utilizar.

Unión fuerte: cuando la unión entre la coenzima y la apoenzima es fuerte, incluso mediante la formación de enlaces covalentes, es porque el cofactor es un grupo prostético. Esta coenzima no sufre ningún cambio una vez terminado el proceso de reacción.

Características de las coenzimas

– Son moléculas pequeñas por lo que poseen bajo peso molecular. Debido a esto muchas veces son identificadas como cosustrato.

– Son de naturaleza orgánica, por lo general, son vitaminas o provienen de ellas.

– La cantidad de estas moléculas en los organismos son bajas, por lo que es necesario incluirlas en la dieta.

– Al ser un compuesto no proteico son más resistentes a la temperatura, por lo que se denominan como moléculas termoestables.

– Una coenzima puede unirse y ser un cofactor de varias apoenzimas diferentes.

– Son altamente reactivos.

– Durante las reacciones químicas las coenzimas pueden modificarse aceptando electrones o grupo funcionales, recuperando su acción durante otro proceso posterior.

Clasificación de las coenzimas

Para atender los tipos de coenzimas se utilizan varios criterios, estos corresponden a su función, según su relación con los nucleótidos y según su origen vitamínico o no vitamínico, siendo este último uno de los más utilizados y en el que nos enfocáremos en este texto.

Coenzimas y vitaminas

Existe una relación estrecha entra las vitaminas y las coenzimas, ya que muchos de estos cofactores son vitaminas o provienen de ellas. Hay que recordar que las vitaminas son sustancias que el cuerpo no produce de manera eficiente por lo que es esencial su consumo a través de los alimentos.

Lista con ejemplos de coenzimas ligadas a las vitaminas

Pirofosfato de tiamina: el precursor de esta coenzima es la tiamina o mejor conocida como vitamina B1. Su función es la activación y la transferencia de grupos aldehídos, siendo importante en el metabolismo energético.

Coenzima A: proveniente del ácido pantoteico, es una coenzima de gran importancia. Su función es la activación y la transferencia de grupos acilo durante los procesos metabólicos de la respiración celular.

Adenosil cobalamina: también conocida como cobamamida, proviene de la vitamina B12. Su función es conocida por participar en los proceso de activación y síntesis de las proteínas.

Piridoxal fosfato: la vitamina de donde procede es la piridoxina. Su acción radica en las reacciones que activan y sintetizan los aminoácidos y la hemoglobina. Esta sustancia es la parte activa de la vitamina B6.

Ácido tetrahidrofolico: este cofactor de gran importancia actúa activando y transfiriendo grupos simples de carbono, es necesario para la síntesis de aminoácidos y de los ácidos nucleicos. Esta molécula proviene del ácido fólico.

Coenzimas no ligadas a vitaminas

Como su nombre lo indica se trata de los cofactores que no son ni provienen de las vitaminas. Estos cofactores incluyen a los nucleósidos di y trifosfatos y la coenzima Q1O. Algunos ejemplos son:

S-adenosina-L-metionina: conformado por un aminoácido (metionina) en conjunto con el ATP, su función se establece como un donante de un grupo metilo, cumple diversas actividades biológicas acelerando o estabilizando reacciones durante los procesos metabólicos.

Coenzima Q10: una de las moléculas más conocidas y utilizadas en el ámbito médico. Aunque se puede encontrar en los alimentos también es sintetizada por el organismo, químicamente pertenece a la familia de las ubiquinonas. El sitio donde son abundantes estas moléculas son las mitocondrias, por lo que son importantes en los procesos de conversión de energía utilizable para las células.

Esta coenzima también ha demostrado ser un fuerte antioxidante, protegiendo así a las mitocondrias y todas las células de los efectos de los radicales libres. Esto produce un efecto directo para la prevención de enfermedades de los tejidos y órganos, destacando su uso para ralentizar el proceso de envejecimiento y mejorar la salud cardiovascular.

Referencias

– Arsié, B. (2018).Mechanisms of actions of coenzymes. Chemia Naissensis; 1 (1): 153-183. https://www.pmf.ni.ac.rs/chemianaissensis/wp-content/uploads/filebase/v1n12018/review-paper_Biljana-Arsic_proof.pdf

– Broderick, J. (2001). Coenzymes and Cofactors. Chichester: John Wiley & Sons, Ltd.

– Thapa, M. & Dallmann, G. (2020). Role of coenzymes in cancer metabolism. Seminars in Cell and Developmental Biology; 98: 44–53. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1084952119300709

– Suárez, M. (2003). Ácido Fólico: Nutriente redescubierto. Acta Médica Costarricense; 45(1): 05-09. https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001-60022003000100002