Coenzima

Coenzima
Parte de un enzima de naturaleza no proteínica. En muchos casos los enzimas precisan de un cofactor
adicional para llevar a cabo su acción catalítica, y son los coenzimas los que ejercen dicha función. El símil
más acertado es el de una llave de tuercas intercambiable. Sólo la punta adecuada encaja en la tuerca
correcta, pero el mango es imprescendible para hacer fuerza. Igualmente, la parte proteínica del enzima
proporciona especifidad hacia el sustrato, pero es el coenzima el que proporciona la acción catalítica.
Existen un gran número de coenzimas con muy diversas funciones: reducción, oxidación, introducción de
radicales orgánicos. La estructura de los coenzimas merece una atención especial. En la estructura de casi
todos ellos entra un nucleótido, idéntico a los que forman parte del ARN, un hecho que apoya la teoría de que
estos ácidos fueron hace millones de años los primeros catalizadores biológicos. Otro de los fragmentos que
compone un coenzima es normalmente una vitamina hidrosoluble.
LA DEGRADACIÓN DE LAS MOLÉCULAS
Para que las células puedan aprovechar las sustancias en sus distintas funciones deben primero degradarlas.
Los procesos de degradación, o catabólicos, ocurren en tres etapas; en la primera, se rompen las grandes
moléculas en sus componentes más sencillos, las proteínas en aminoácidos, los carbohidratos en azúcares
sencillos y las grasas en ácidos grasos. Esta degradación de las moléculas grandes libera energía que se
disipa en parte en forma de calor. En una segunda etapa, estas pequeñas moléculas son a su vez degradadas
para formar moléculas todavía más pequeñas, con la posibilidad de obtener energía útil para la célula. Estas
moléculas pequeñas son el piruvato y la acetil coenzima A; el piruvato también a su vez se transforma en
acetil coenzima A.
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Para el caso de los azúcares, por ejemplo, en la primera etapa se degradan los polímeros, como el
glucógeno, para dar glucosa. En la segunda etapa, la glucosa se degrada para dar piruvato, y éste se
convierte en acetil coenzima A. Finalmente, ésta se degrada para dar CO2 y H2O. Es necesario señalar que,
de las tres etapas, sólo en las dos últimas se obtiene energía provechable por la célula, en forma de ATP. La
degradación de la glucosa a piruvato u otros compuestos cercanos es probablemente el camino metabólico
más antiguo que existe, y todavía algunos organismos lo utilizan para obtener ATP.
El ATP
Aunque son muy diversas las biomoléculas que contienen energía almacenada en sus enlaces, es el ATP
(adenosín trifosfato) la molécula que interviene en todas las transacciones de energía que se llevan a cabo en
las células; por ella se la califica como "moneda universal de energía".
El ATP está formado por adenina, ribosa y tres grupos fosfatos, contiene enlaces de alta energía entre los
grupos fosfato; al romperse dichos enlaces se libera la energía almacenada.
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En la mayoría de las reacciones celulares el ATP se hidroliza a ADP, rompiéndose un sólo enlace y
quedando un grupo fosfato libre, que suele transferirse a otra molécula en lo que se conoce como
fosforilación; sólo en algunos casos se rompen los dos enlaces resultando AMP + 2 grupos fosfato.
Enzimas Citocromo P450.
Fueron descubiertas en los años 40. Y debido a una particularidad en su absorción, presentaban en los
primeros estudios se observaba un espectro de absorción con un máximo en la frecuencia de 450 nanometros
en el complejo que se generaba con monóxido de carbono. Además se observó que el pigmento era el
componente final de una cadena transportadora de electrones que catalizaba oxidación de sustratos, esto les
dio su nombre.
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Son una familia de hemoproteínas, localizadas en las membranas del retículo endoplásmico de los
hepatocitos y de otras células corporales. Como hemoproteína consisten de una parte proteica (apoproteína)
y un grupo heme prostético (Figura 1) (Fossi et al., 1994)
En un principio los diferentes laboratorios obtuvieron resultados distintos y se creó cierta confusión con
respecto a las funciones y características de las enzimas citocromo P450. Esto fue aclarado cuando se
determinó que existían varios tipos de moléculas de citocromos P450 se podían encontrar en individuos de
una misma especie (Guengerich,1993). Las enzimas citocromo P450 son los componentes terminales del
sistema enzimático oxigenasa de función mixta (MFO)(Livingstone, 1993).
Se pueden ubicar principalmente en el hígado pero también en glándulas y tejidos del resto del cuerpo
(testículos, glándulas adrenales) o tejidos.
Las enzimas citocromo P450 son un grupo promiscuamente activo molecularmente. En la actualidad el
número de sustratos conocidos para estas enzimas está por sobre mil. Entre las funciones más importantes
que realizan:
a.. Funciones detoxificadoras, eliminando sustancias exógenas, es decir, sustancias que no son sintetizadas
en el propio organismo. Esto se logra agregando grupos funcionales, hidrosolubles a compuestos de carácter
lipofílico. Entre éstos: drogas, sustancias carcinogénicas, pesticidas, etc (ver figura 3).
b.. Funciones de metabolismo endógeno, es decir, la degradación de sustancias del propio organismo. Como
ejemplos de éstos: esteriodes, sales biliares, vitaminas liposolubles (A y D), alcaloides endógenos, etc.
c.. Involucrados en la síntesis de óxido nítrico gaseoso simple, usado, entre otras funciones, como toxina
anti−patógeno.
d.. En algunos organismos sirve como mecanismo de defensa ante el ataque de alcaloides tóxicos de plantas y
les aporta, por lo tanto, un alimento abundante que no es apetecible por otros organismos.
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