비타민은 신체가 합성 할 수 없기 때문에 식단을 통해 획득해야하는 필수 화합물입니다. 비타민이 필요한 이유 중 하나는 효소가 화학 반응을 가속화하는 촉매 작용에서 간접적 인 역할을하기 때문입니다. 그러나 대부분의 비타민은 스스로 효소를 도울 수 없습니다. 촉매 반응에 참여하기 위해 대부분의 비타민은 효소와 쌍을 이루는 작은 "부조종사"분자 인 조효소로 변해야합니다. 이 코엔자임은 촉매 작용 후에도 동일하게 유지되어 여러 번 재활용되고 재사용되기 때문에 매우 유용합니다.
비타민을 코엔자임으로 전환
대부분의 비타민은 효소와 짝을 이루기 전에 코엔자임으로 전환되어야합니다. 이러한 변화는 인산염과 같은 작은 작용기를 비타민 구조에 추가하거나 전자가 추가되거나 제거되는 환원-산화 또는 산화 환원 반응을 수반합니다. 예를 들어, 비타민 B2는 코엔자임 FMN을 형성하기 위해 인산기 인 PO3-를 잡고 결합해야합니다. 엽산은 산화 환원 반응을 거쳐 전자를 얻어 2 개의 결합을 감소시키고 4 개의 수소를 얻어 코엔자임 THF를 형성하는 비타민입니다.
코엔자임 반응 메커니즘
코엔자임은 산화 환원 반응에서 전자를 전달하거나 효소에 의해 최종 생성물로 변환되는 기질에 작용기를 추가하여 효소를 돕습니다. 코엔자임이 기질에 추가하는 작용기는 상대적으로 작습니다. 예를 들어 코엔자임 PLP는 아민 그룹, -NH2를 추가합니다. 코엔자임은 또한 산화 환원 반응을 수행합니다. 그들은 기판에서 전자를 가져 오거나 전자를 제공합니다. 이 반응은 가역적이며 산화 된 형태와 환원 된 형태의 조효소 농도에 따라 달라집니다. 산화 된 코엔자임이 많을수록 더 많은 환원이 이루어지며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
코엔자임 및 대사
코엔자임은 매우 간단한 화학 반응을 수행하지만 이러한 반응은 대사 기능에 큰 영향을 미칩니다. 비타민 K는 자유 부동 칼슘 이온에 결합하는 분자 인 감마-카르복시 글루타메이트의 합성을 가속화하여 혈액 응고를 예방합니다. 동맥에 칼슘 축적이 훨씬 적고 심장병 위험이 낮습니다. 에너지는 또한 세포 호흡 중에 코엔자임에 저장되며, 이 동안 세포는 음식을 분해하여 에너지를 얻습니다. 이 에너지는 저장된 코엔자임을 산화시킴으로써 나중에 방출됩니다.
코엔자임 재활용
코엔자임의 주요 특징 중 하나는 촉매 작용에 의해 영구적으로 변하지 않는다는 것입니다. 코엔자임 구조의 모든 변화는 재활용되기 전에 역전됩니다. FAD 및 NAD +와 같이 산화 환원 반응에 참여하는 코엔자임은 전자를 잃어 이전 형태로 다시 전환됩니다. 모든 코엔자임이 이렇게 빨리 변경되는 것은 아닙니다. 특히 작용기를 전달하는 코엔자임은 더욱 그렇습니다. 예를 들어 THF는 CH2기에 결합하여 반응이 끝난 후 DHF로 전환됩니다. DHF는 THF로 환원되고 효소는 재사용됩니다.