Enzymer er essensielle proteiner som er ansvarlige for en rekke reaksjoner i organismer. Imidlertid jobber de ikke alene. Ikke-proteinmolekyler kjent som koenzymer hjelper til med enzymer. Koenzymer er ofte avledet fra vitaminer og er mye mindre sammenlignet med selve enzymet, men ikke mindre viktig. Fra å øke hastigheten på fordøyelsen til å sikre nøyaktig DNA-replikasjon, er koenzymer en viktig del av ethvert biologisk system.
Energiproduksjon
En primær funksjon av koenzymer er å hjelpe til med produksjon av energi. Spesielt er koenzymet ATP en viktig aktør i å bevege energi i cellen. ATPs struktur har tre fosfatgrupper, og når den siste blir spaltet under en prosess kjent som hydrolyse, frigjøres energi. ATP resirkuleres kontinuerlig, og plukker opp flere fosfatgrupper som deretter brytes av igjen, og fyller på cellulær energi.
Overføre grupper
Koenzymer hjelper også til å overføre visse grupper av atomer fra ett molekyl til et annet. For eksempel er hydrogenoverføring, bevegelsen av hydrogenatomer fra en del av en celle eller organell til en annen, viktig for mange prosesser, inkludert reproduksjon av ATP-molekyler. Spesielt koenzymet NADH er viktig i denne prosedyren. Når en prosess kalt oksidativ fosforylering begynner i en celle, transporterer koenzymet NADH fire hydrogen atomer fra den ene delen av mitrokondriene til den neste, og starter prosessen med å forfriske en celles ATP forsyninger.
Redoksreaksjoner
En annen primær funksjon av koenzymer er å hjelpe til med tap eller gevinst av elektroner i redoksreaksjoner. Under oksidasjon mister et molekyl eller atom elektroner. Reduksjon oppstår når et molekyl eller atom får elektroner. Oksidativ fosforylering er også et godt eksempel på redoks, samt en illustrasjon av hvordan koenzymer fungerer sammen. For at NADH skal kunne transportere hydrogenatomene, donerer koenzymet to elektroner til koenzymet Q. NADH blir da NAD +, og går inn i en oksidert tilstand fordi den har mistet elektroner.
Antioksidanter
Fordi mange koenzymer er i stand til å fange elektroner, fungerer de ofte som antioksidanter. Ubundne elektroner, også kjent som frie radikaler, kan skade celler, skade DNA og til og med føre til celledød. Antioksidanter er i stand til å binde frie radikaler, og forhindrer at slik skade oppstår. Visse koenzymer, som CoQ10, brukes til og med som medisinske inngrep. Etter en hjertehendelse som hjerteinfarkt eller hjertesvikt, kan CoQ10 brukes til å begrense skade på frie radikaler mens vevet i hjertet leges.