Coenzimas y vitaminas: funciones en el metabolismo celular

Resumen

El documento explica qué son las coenzimas y cómo colaboran con las enzimas, con ejemplos como el ATP y el NAD. También describe el papel de las vitaminas hidrosolubles como componentes de coenzimas y ofrece las características generales y la clasificación de las vitaminas en liposolubles e hidrosolubles.

Puntos clave

Las coenzimas ayudan a la enzima aportando energía o participando en transferencias de electrones o grupos químicos, uniéndose a ella por enlace débil.
El ATP es un nucleótido formado por ribosa, adenina y tres grupos fosfato, y libera energía al hidrolizarse su enlace fosfato-fosfato.
El NAD puede encontrarse en forma oxidada (NAD+) o reducida (NADH) y es utilizado por la mayoría de las enzimas oxidorreductasas.
Las vitaminas hidrosolubles (C y grupo B) son coenzimas o forman parte de su estructura, como la vitamina B5 en el Coenzima A.
Las vitaminas son moléculas orgánicas que el organismo no puede sintetizar y deben obtenerse de los alimentos en pequeñas cantidades.
Las vitaminas se clasifican en liposolubles (D, A, E, K) e hidrosolubles (C y grupo B).

Ponte a prueba

Coenzimas

Las coenzimas ayudan a la enzima en su función, aportando energía o participando en transferencias de electrones o grupos químicos. Se unen a la enzima por enlace débil y se transforman en la reacción.

Ejemplos de Coenzimas

ATP (Trifosfato de Adenosina)

El ATP es un nucleótido formado por ribosa, la base nitrogenada adenina y tres moléculas de ácido fosfórico, unidos de la siguiente manera:

Aporta energía a la reacción que cataliza la enzima. La reacción de hidrólisis del enlace fosfato-fosfato libera la energía que necesita la reacción que cataliza la enzima. Además, también puede aportar una molécula de ácido fosfórico al sustrato, creando entre el sustrato y el ácido fosfórico un enlace rico en energía.

NAD (Dinucleótido de Adenina y Nicotinamida)

Este coenzima puede tomar o ceder un par de electrones. Se puede encontrar en forma reducida (con esos dos electrones) o en forma oxidada (sin ellos). La mayoría de las enzimas oxidorreductasas utilizan este coenzima.

NAD⁺ (forma oxidada): No tiene los 2 electrones.
NADH (forma reducida): Ha cogido los 2 electrones.

Cuando el NAD⁺ actúa aceptando 2 electrones, éstos provienen de 2 átomos de hidrógeno que cede el sustrato que va a ser transformado (oxidado) por la enzima. El coenzima NAD⁺ recogerá un átomo de hidrógeno entero y el electrón del otro, cediendo al medio un catión H⁺.

En su forma reducida, el coenzima NADH puede actuar cediendo los 2 electrones al sustrato que transforme (reduzca) la enzima. Sería la reacción anterior al revés:

AH₂ → A

NAD⁺ + NADH + H⁺

A → AH₂

NADH + H⁺ → NAD⁺

Vitaminas Hidrosolubles como Coenzimas

Las vitaminas hidrosolubles (la vitamina C y las del grupo B) son coenzimas o forman parte de la estructura de coenzimas. Un ejemplo es el Coenzima A, de cuya estructura forma parte la vitamina B5 (ácido pantoténico), que se une a moléculas de ácidos grasos y al ácido acético, activándolos mediante la creación de un enlace rico en energía que facilita su transferencia a otras moléculas (ciclo de Krebs, β-oxidación de los ácidos grasos).

Otros ejemplos: la vitamina B2 (riboflavina) forma parte de los coenzimas FAD y FMN, y la vitamina B3 (niacina) forma parte de los coenzimas NAD y NADP.

Vitaminas: Características Generales

Las vitaminas son moléculas orgánicas de naturaleza y composición variable que no podemos sintetizar en nuestras células y debemos tomarlas en los alimentos, ya que cumplen funciones imprescindibles en nuestro organismo (en el metabolismo). Se necesitan en pequeñas cantidades.

Las obtenemos de alimentos vegetales, animales y a veces hasta de las bacterias (flora bacteriana intestinal).

Suelen ser moléculas que se van a ir destruyendo ante un largo almacenamiento de los alimentos en los que están o si les aplicamos altas temperaturas. Algunas son sensibles a la luz, al oxígeno e incluso al agua.

Es peligroso tanto su déficit (hipovitaminosis) como su exceso (hipervitaminosis). Ambas cosas provocan trastornos en nuestro organismo. El exceso es más grave en las vitaminas liposolubles porque se acumulan y, debido a su naturaleza apolar, son más difíciles de eliminar que las hidrosolubles.

Clasificación de las Vitaminas

Se dividen en dos grupos:

Liposolubles (son de naturaleza lipídica): D, A, E, K
Hidrosolubles (son solubles en agua): C, grupo de vit. B

Preguntas frecuentes

¿Qué es una coenzima?

Una coenzima es una molécula que ayuda a la enzima en su función, aportando energía o participando en transferencias de electrones o grupos químicos. Se une a la enzima por enlace débil y se transforma durante la reacción.

¿Qué vitaminas son hidrosolubles?

Las vitaminas hidrosolubles son la vitamina C y las del grupo B. Algunas son coenzimas o forman parte de la estructura de coenzimas.

¿Por qué son peligrosas las vitaminas en exceso o en defecto?

Tanto el déficit (hipovitaminosis) como el exceso (hipervitaminosis) provocan trastornos en el organismo. El exceso es más grave en las liposolubles, porque se acumulan y son más difíciles de eliminar.