Enzymy to niezbędne białka odpowiedzialne za wiele reakcji w organizmach. Nie działają jednak samodzielnie. Cząsteczki niebiałkowe znane jako koenzymy pomagają w pracy enzymów. Koenzymy często pochodzą z witamin i są znacznie mniejsze w porównaniu z samym enzymem, ale nie mniej ważne. Od przyspieszenia trawienia po zapewnienie dokładnej replikacji DNA, koenzymy są istotną częścią każdego systemu biologicznego.
Produkcja energii
Jedną z podstawowych funkcji koenzymów jest pomoc w produkcji energii. W szczególności koenzym ATP jest głównym graczem w przenoszeniu energii w komórce. Struktura ATP składa się z trzech grup fosforanowych, a kiedy ostatnia zostaje odszczepiona w procesie znanym jako hydroliza, uwalniana jest energia. ATP jest stale poddawany recyklingowi, wychwytując więcej grup fosforanowych, które są następnie ponownie odrywane, uzupełniając energię komórkową.
Przenoszenie grup
Koenzymy pomagają również w przenoszeniu pewnych grup atomów z jednej cząsteczki do drugiej. Na przykład transfer wodoru, czyli przemieszczanie się atomów wodoru z jednej części komórki lub organelli do drugiej, ma zasadnicze znaczenie dla wielu procesów, w tym reprodukcji cząsteczek ATP. Szczególnie ważny w tej procedurze jest koenzym NADH. Kiedy w komórce rozpoczyna się proces zwany fosforylacją oksydacyjną, koenzym NADH transportuje cztery wodory atomy z jednej części mitrochondriów do drugiej, przyspieszając proces odświeżania ATP komórki kieszonkowe dzieci.
Reakcje redoks
Inną podstawową funkcją koenzymów jest pomoc w utracie lub wzroście elektronów w reakcjach redoks. Podczas utleniania cząsteczka lub atom traci elektrony. Redukcja następuje, gdy cząsteczka lub atom zdobywa elektrony. Fosforylacja oksydacyjna jest również dobrym przykładem redoks, a także ilustracją działania koenzymów w tandemie. Aby NADH mógł transportować atomy wodoru, koenzym przekazuje dwa elektrony koenzymowi Q. NADH następnie staje się NAD+, wchodząc w stan utlenienia, ponieważ utracił elektrony.
Przeciwutleniacze
Ponieważ wiele koenzymów jest w stanie wychwytywać elektrony, często działają one jako przeciwutleniacze. Niezwiązane elektrony, znane również jako wolne rodniki, mogą uszkadzać komórki, uszkadzając DNA, a nawet prowadząc do śmierci komórki. Przeciwutleniacze są w stanie wiązać wolne rodniki, zapobiegając takim uszkodzeniom. Niektóre koenzymy, takie jak CoQ10, są nawet wykorzystywane jako interwencje medyczne. Po zdarzeniu sercowym, takim jak zawał serca lub niewydolność serca, CoQ10 można wykorzystać do ograniczenia uszkodzeń spowodowanych przez wolne rodniki, podczas gdy tkanka serca się goi.