Enzymy jsou esenciální bílkoviny odpovědné za řadu reakcí v organismech. Nepracují však sami. Neproteinové molekuly známé jako koenzymy pomáhají při práci enzymů. Koenzymy jsou často odvozeny z vitamínů a jsou mnohem menší ve srovnání se samotným enzymem, ale neméně důležité. Od zrychlení trávení po zajištění přesné replikace DNA jsou koenzymy nezbytnou součástí každého biologického systému.
Výroba energie
Jednou z hlavních funkcí koenzymů je pomoc s produkcí energie. Konkrétně je koenzym ATP významným hráčem v pohybu energie v buňce. Struktura ATP má tři fosfátové skupiny, a když se poslední odštěpí během procesu známého jako hydrolýza, uvolní se energie. ATP se neustále recykluje, sbírá více fosfátových skupin, které se pak znovu odštěpují a doplňuje buněčnou energii.
Přenos skupin
Koenzymy také pomáhají při přenosu určitých skupin atomů z jedné molekuly na druhou. Například přenos vodíku, pohyb atomů vodíku z jedné části buňky nebo organely do druhé, je nezbytný pro mnoho procesů, včetně reprodukce molekul ATP. V tomto postupu je důležitý zejména koenzym NADH. Když v buňce začíná proces zvaný oxidační fosforylace, transportuje koenzym NADH čtyři vodík atomy z jedné části mitrochondrií do další, nastartování procesu obnovy ATP buňky zásoby.
Redoxní reakce
Další primární funkcí koenzymů je pomoc při ztrátě nebo zisku elektronů při redoxních reakcích. Během oxidace ztrácí molekula nebo atom elektrony. Redukce nastane, když molekula nebo atom získá elektrony. Oxidační fosforylace je také dobrým příkladem redoxu a také ilustrací toho, jak koenzymy fungují v tandemu. Aby mohl NADH transportovat atomy vodíku, daruje koenzym dva elektrony koenzymu Q. NADH se pak stává NAD + a vstupuje do oxidovaného stavu, protože ztratil elektrony.
Antioxidanty
Protože mnoho koenzymů je schopno zachytit elektrony, často fungují jako antioxidanty. Nevázané elektrony, známé také jako volné radikály, mohou poškodit buňky, poškodit DNA a dokonce vést k buněčné smrti. Antioxidanty jsou schopny vázat volné radikály a zabránit takovým škodám. Některé koenzymy, jako je CoQ10, se dokonce používají jako lékařské intervence. Po srdeční příhodě, jako je srdeční infarkt nebo srdeční selhání, lze CoQ10 použít k omezení poškození volnými radikály, zatímco se tkáň srdce hojí.
