Las enzimas tienen una importancia excepcional en Bioquímica: son los catalizadores de todas las reacciones fundamentales. Las enzimas son de naturaleza proteica. En algunos casos son holoproteidos, es decir, están constituidas únicamente por aminoácidos. Por ejemplo:
Muchas vitaminas son heteroproteidos, es decir a parte de la cadena polipeptídica hay otro componente, en la que destaca las coenzimas, de manera que la cadena polipeptídica (apoenzima) unido con el coenzima da lugar al enzima activo u holoenzima. Por ejemplo:
Se distinguen dos grandes tipos de coenzimas:
Grupos prostéticos: cuando el coenzima esta asociado permanentemente con la holoenzima Cosustratos: cuando el coenzima no esta unido transitoriamente con la holoenzima
Todas las coenzimas, del tipo que sean, tienen en común un cierto número de características, pero los grupos prostéticos y los cosustratos difieren entre sí por algunas de sus propiedades.
El grupo prostético está asociado permanentemente a la apoenzima correspondiente; el grupo prostético funciona en el marco de una única reacción enzimática, que tiene lugar en dos etapas: en una primera etapa la coenzima se modifica su estructura, en la segunda etapa la coenzima vuelve al estado inicial. La vuelta del grupo prostético a su estado inicial tiene lugar sin separarse de su apoenzima.
El grupo prostético se semeja pues a los catalizadores más sencillos, ya que se recupera en un estado final idéntico al estado inicial, tras una única reacción, en presencia de un único apoenzima. Su funcionamiento. Tomando como ejemplo una reacción de deshidrogenación se esquematiza en la simulación:
Los cosustratos están asociados transitoriamente a la apoenzima correspondiente: se disocia fácilmente bajo la influencia de tratamientos muy suaves, por ejemplo la simple diálisis (la apoenzima permanece en el interior del saco de diálisis, ya que se trata de una molécula grande; mientras el cosustrato sale fácilmente). El cosustrato no recobra nunca su estado inicial permaneciendo fijo lal apoenzima que lo ha utilizado en una primera reacción: a continuación se separa y se regenera por otro apoenzima, en el transcurso de una segunda reacción. En la simulación se representa el funcionamiento de un cosustrato en una reacción de deshidrogenación:
Las vitaminas son compuestos distribuidos en los reinos animales y vegetales, presentes en pequeñas cantidades en los alimentos e indispensables para el crecimiento y el mantenimiento de los organismos. Una carencia vitamínica conduce a alteraciones clínicas características.
Hay vitaminas que tienen carácter no coenzimático claro en el estado actual de nuestros conocimientos.
Tiamina
Tiamina pirofosfato
Rivoflavina
Flavina mononucleotido FMN Flavina adenina dinucleótido FAD
Ácido pantoténico
Coenzima A
Piridoxol Piridoxal Piridoxamina
Piridoxal fosfato
Cianocobalamina
5'-Desoxiadenosil-cobalamina
Ácido fólico
Tetrahidrofolato
Ácido L-ascórbico Ácido dehidro-ascórbico
Biotina
Complejos biotina-lisina
Ácido p-amino-benzoico
Nicotinamida
Nicotinamida adenina dinucleótido (NADH) Nicotinamida adenina dinucleótido (NADPH)
D2: ergocalciferol D3: colecalciferol
ácido linoleico ácido araquidónico
K1: filoquinona K2: (con cadena difarnesil)