Mecanismos de Reaccion de las Coenzimas

COENZIMAS

Las coenzimas son cofactores orgánicos no proteicos, termoestables, que unidos a una apoenzima constituyen la holoenzima o forma catalíticamente activa de la enzima. Tienen en general baja masa molecular (al menos comparada con la apoenzima) y son claves en el mecanismo de catálisis, por ejemplo, aceptando o donando electrones o grupos funcionales, que transportan de un enzima a otro.

A diferencia de las enzimas, los coenzimas se modifican y consumen durante la reacción química; por ejemplo, el NAD+ se reduce a NADH cuando acepta dos electrones (y un protón) y por tanto se agota; cuando el NADH libera sus electrones se recupera el NAD+, que de nuevo puede actuar como coenzima.


"Principales coenzimas"

FAD (flavín-adenín dinucleótido): transferencia de electrones y protones.
FMN (Flavín mononucleótido): transferencia de electrones y protones.
NAD+(nicotín-adenín dinucleótido): transferencia de electrones y protones.
NADP+ (nicotín-adenín dinucleótido fosfato): transferencia de electrones y protones.
Coenzima A: transferencia de grupos acetilo (por ejemplo, en la descarboxilación del ácido pirúvico) y de grupos acilo en general.
Coenzima Q: transferencia de electrones en la cadena respiratoria.
Coenzima B12: transferencia de grupos metilo o hidrógenos entre moléculas.
TPP (Pirofosfato de tiamina): transferencia de grupos aldehído; forma parte, entre otros, del complejo piruvato deshidrogenasa.
Vitamina C
PLP (fosfato de piridoxal): transferencia de grupos amino.
PMP (fosfato de piridoxamina): transferencia de grupos amino.
FH4 (ácido tetrahidrofólico): transferencia de grupos formilo, metenilo y metileno.
Biocitina: transferencia de dióxido de carbono.
Ácido lipoico: transferencia de hidrógenos, grupos acilo y metilamina.

La principal función de las coenzimas es actuar como intermediarios metabólicos. El metabolismo conlleva una amplia gama de reacciones químicas, pero la mayoría corresponden a unos tipos básicos de reacciones que implican la transferencia de grupos funcionales. Esta química común permite a las células utilizar un pequeño conjunto de intermediarios metabólicos para transportar grupos químicos entre las diferentes reacciones . Estos intermediarios en la transferencia de grupos son las coenzimas.Cada clase de reacción de transferencia de grupo se lleva a cabo por una coenzima particular, que es el sustrato de un conjunto de enzimas que la producen, y un conjunto de enzimas que la consumen.

Un ejemplo de esto son las deshidrogenasas, que utilizan la nicotinamida adenina dinucleótido (NADH) como cofactor. Aquí, cientos de enzimas diferentes eliminan los electrones de sus sustratos y reducen el NAD+ a NADH. Esta coenzima reducida es entonces un sustrato para cualquiera de las reductasas presentes en la célula que necesitan reducir sus sustratos. Las coenzimas se reciclan continuamente, por lo tanto, como parte del metabolismo. A modo de ejemplo, la cantidad total de ATP en el cuerpo humano es aproximadamente 0,1 moles. Este ATP se ve constantemente degradado en ADP, y luego se convierte de nuevo en ATP. Así, en un momento determinado, el importe total de ATP más ADP se mantiene relativamente constante. La energía utilizada por las células humanas requiere la hidrólisis de 100 a 150 moles de ATP diario que es alrededor de 50 a 75 kg. Típicamente, un ser humano usará su peso corporal de ATP en el transcurso del día. Esto significa que cada molécula de ATP se recicla de 1000 a 1500 veces al día.

El principal papel de las vitaminas es actuar como coenzimas en el organismo, aunque las vitaminas tienen otras funciones en el cuerpo. Las coenzimas también se fabrican a partir de nucleótidos, como la adenosina trifosfato (que es el transportador bioquímico de los grupos fosfato), o la coenzima A (que transporta grupos acilo). La mayoría de las coenzimas se encuentran en una enorme variedad de especies, y algunas son universales para todas las formas de vida. Una excepción a esta amplia distribución es un grupo único de coenzimas que evolucionaron en metanógenas, y que se limitan al grupo de las arqueas.

Coenzimas y Vitaminas

Muchas vitaminas, o sus derivados, actúan como coenzimas:
Vitamina B1 o tiamina: su derivado, el pirofosfato de tiamina es esencial para el metabolismo energético de los glúcidos.
Vitamina B2 o riboflavina: sus derivados son nucleótidos coenzimáticos con gran poder reductor como el FAD y el FMN.
Vitamina B3 o niacina: sus derivados son nucleótidos coenzimáticos con gran poder reductor como el NAD+ o el NADP+.
Vitamina B5 o ácido pantoténico: su principal derivado es la coenzima A (Co-A), con gran importancia en diversos procesos metabólicos.
Vitamina B6 o piridoxina. Sus principales derivados son los coenzimas PLP (fosfato de piridoxal) y PMP (fosfato de piridoxamina), esenciales en el metabolismo de los aminoácidos.
Vitamina B7 o biotina (vitamina H). Su derivado, la biocitina, es esencial para el funcionamiento de numerosas carboxilasas (enzimas).
Vitamina B9 o ácido fólico (vitamina M). Su derivado, el FH4 es esencial en la síntesis de purinas.
Vitamina B12 o cianocobalamina: coenzima B12.
Vitamina E y Vitamina K: químicamente similares a la coenzima Q.


"BIBLIOGRAFIA"

http://es.wikipedia.org/wiki/Coenzima#Mecanismo_de_acci.C3.B3n_de_las_coenzimas

http://www.coenzima.com/

COENZIMAS QUE CONTIENEN DESHIDROGENASA Y SUS DIFERENCIAS

NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLEÓTIDO

La dinucleótido de nicotinamida adenina (NAD+) es una coenzima que contiene la vitamina B3 y cuya función principal es el intercambio de electrones e hidrogeniones en la producción de energía de todas las células. El NAD+ interviene en múltiples reacciones metabólicas de óxido-reducción. Cuando un enzima oxida un substrato por deshidrogenación, los átomos de hidrógeno arrancados a dicho substrato son cedidos por el enzima al NAD+; éste actúa como agente oxidante al aceptar dos electrones (y un protón), quedando libre en el medio otro protón:

A-H2 + NAD+ → A + NADH+H+

Por tanto, el NADH es la forma reducida del NAD+, ya que posee dos electrones (y un protón) más. El NADH actúa como transportador de 2e- y 1H+, para acabar cediéndolos. En el catabolismo aerobio, el NADH cede sus electrones al complejo NADH-deshidrogenasa (el primer elemento de la cadena respiratoria) situado en la membrana interna de la mitocondria; en el catabolismo anaerobio, como en la fermentación láctica, el NADH cede sus electrones al ácido pirúvico que se reduce a ácido láctico.

El NADP+ es la nicotinamida adenín dinucleótido fosfato, siendo la NADPH su forma reducida; su mecanismo de acción es similar al descrito para el NAD+. La principal función del NADP+ es la oxidación de la glucosa-6-fosfato a 6-fosfato-gluconato en la Via de las pentosas, via alternativa de la oxidación de la Glucosa, cuyo objetivo principal es la producción de Ribosas y NADPH para su utilización durante la Sintesis de Acidos Grasos.

NADP+ y NADPH

El NADP+ (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato) se utiliza en las reacciones anabólicas, como la síntesis de lípidos y ácidos nucleicos, que requieren NADPH como agente reductor. El NADPH es la forma reducida de NADP+ En el metabolismo, el NAD+ participa en las reacciones redox (oxidorreducción), llevando los electrones de una reacción a otra. La coenzima, por tanto, se encuentra en dos formas en las células: NAD+ y NADH. El NAD+, que es un agente oxidante, acepta electrones de otras moléculas y pasa a ser reducido, formándose NADH, que puede ser utilizado entonces como agente reductor para donar electrones. Estas reacciones de transferencia de electrones son la principal función del NAD+. Sin embargo, también es utilizado en otros procesos celulares, en especial como sustrato de las enzimas que añaden o eliminan grupos químicos de las proteínas, en modificaciones post-traduccionales. Debido a la importancia de estas funciones, las enzimas que intervienen en el metabolismo del NAD+ son objetivos para el descubrimiento de medicamentos.

Tanto el NAD+ como el NADH absorben fuertemente en el ultravioleta, debido a la base adenina. Por ejemplo, el pico de absorción del NAD+ se encuentra en una longitud de onda de 259 nanómetros (nm), con un coeficiente de extinción de 16900 M-1 cm-1. El NADH también absorbe a longitudes de onda mayores, con un segundo pico de absorción ultravioleta a 339 nm, con un coeficiente de extinción de 6220 M-1 cm-1. Esta diferencia en el espectro de absorción ultravioleta entre las formas oxidadas y reducidas de las coenzimas, a mayores longitudes de onda, hace que sea simple medir la conversión de una a otra en ensayos enzimáticos, midiendo la cantidad de absorción UV a 340 nm mediante un espectrofotómetro.

El NAD+ y el NADH también difieren en su fluorescencia. El NADH en solución tiene un pico de emisión a 460 nm y una vida útil de fluorescencia de 0,4 nanosegundos, mientras que la forma oxidada de la coenzima no fluoresce. Las propiedades de la señal de fluorescencia cambian cuando el NADH se une a las proteínas, por lo que estos cambios pueden ser utilizados para medir constantes de disociación, que son útiles en el estudio de la cinética de enzimas. Estos cambios en la fluorescencia se utilizan también para medir variaciones en el estado redox de las células vivas, mediante microscopía de fluorescencia.

FUNCIONES:
La nicotinamida adenina dinucleótido tiene varias funciones esenciales en el metabolismo. Actúa como coenzima en las reacciones redox, como donante de grupos ADP-ribosa en las reacciones de ADP-ribosilación, como precursor del segundo mensajero de la molécula cíclica de ADP-ribosa, así como sustrato para las ADN ligasas bacterianas y un grupo de enzimas llamadas sirtuinas, que usan NAD+ para eliminar los grupos proteícos acetilo.

BIBLIOGRAFIA:

html.rincondelvago.com/enzimas-y-vitaminas.html http://www.coenzima.com/coenzimas_nad_y_nadh