หน้าที่ของโคเอ็นไซม์คืออะไร?

เอ็นไซม์เป็นโปรตีนที่จำเป็นต่อปฏิกิริยามากมายในสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่ได้ทำงานคนเดียว โมเลกุลที่ไม่ใช่โปรตีนที่เรียกว่าโคเอ็นไซม์ช่วยในงานของเอนไซม์ โคเอ็นไซม์มักได้มาจากวิตามินและมีขนาดเล็กกว่ามากเมื่อเทียบกับตัวเอ็นไซม์เอง แต่ก็มีความสำคัญไม่น้อย ตั้งแต่การเร่งการย่อยอาหารไปจนถึงการจำลอง DNA ที่แม่นยำ โคเอ็นไซม์เป็นส่วนสำคัญของระบบชีวภาพ

หน้าที่หลักอย่างหนึ่งของโคเอ็นไซม์คือการช่วยในการผลิตพลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โคเอ็นไซม์ ATP เป็นผู้เล่นหลักในการเคลื่อนที่ของพลังงานภายในเซลล์ โครงสร้างของ ATP มีหมู่ฟอสเฟตสามกลุ่ม และเมื่อกลุ่มสุดท้ายถูกตัดขาดระหว่างกระบวนการที่เรียกว่าไฮโดรไลซิส พลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมา ATP ถูกนำกลับมาใช้ใหม่อย่างต่อเนื่อง โดยรวบรวมกลุ่มฟอสเฟตมากขึ้นซึ่งจะแตกออกอีกครั้งเพื่อเติมเต็มพลังงานของเซลล์

โคเอ็นไซม์ยังช่วยในการถ่ายโอนอะตอมบางกลุ่มจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่ง ตัวอย่างเช่น การถ่ายโอนไฮโดรเจน การเคลื่อนที่ของอะตอมไฮโดรเจนจากส่วนหนึ่งของเซลล์หรือออร์แกเนลล์ไปยังอีกส่วนหนึ่ง มีความสำคัญต่อกระบวนการหลายอย่าง รวมถึงการสืบพันธุ์ของโมเลกุล ATP โดยเฉพาะอย่างยิ่งโคเอ็นไซม์ NADH มีความสำคัญในขั้นตอนนี้ เมื่อกระบวนการที่เรียกว่าออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชันเริ่มขึ้นในเซลล์ โคเอ็นไซม์ NADH จะขนส่งไฮโดรเจนสี่ตัว อะตอมจากส่วนหนึ่งของไมโตรคอนเดรียไปยังส่วนถัดไป เริ่มต้นกระบวนการรีเฟรช ATP ของเซลล์ วัสดุสิ้นเปลือง

หน้าที่หลักอีกประการของโคเอ็นไซม์คือการช่วยในการสูญเสียหรือได้รับอิเล็กตรอนในปฏิกิริยารีดอกซ์ ในระหว่างการออกซิเดชัน โมเลกุลหรืออะตอมจะสูญเสียอิเล็กตรอน การลดลงเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลหรืออะตอมได้รับอิเล็กตรอน ปฏิกิริยาออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชันเป็นตัวอย่างที่ดีของรีดอกซ์เช่นเดียวกับภาพประกอบว่าโคเอ็นไซม์ทำงานควบคู่กันอย่างไร เพื่อให้ NADH สามารถขนส่งอะตอมไฮโดรเจนได้ โคเอ็นไซม์จะบริจาคอิเล็กตรอน 2 ตัวให้กับโคเอ็นไซม์คิว NADH จะกลายเป็น NAD+ เข้าสู่สถานะออกซิไดซ์เพราะสูญเสียอิเล็กตรอน

เนื่องจากโคเอ็นไซม์หลายชนิดสามารถจับอิเล็กตรอนได้ จึงมักทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ อิเล็กตรอนที่ไม่ถูกผูกมัดหรือที่เรียกว่าอนุมูลอิสระสามารถทำร้ายเซลล์ ทำลาย DNA และแม้กระทั่งนำไปสู่การตายของเซลล์ สารต้านอนุมูลอิสระสามารถจับอนุมูลอิสระ ป้องกันความเสียหายดังกล่าวไม่ให้เกิดขึ้น โคเอ็นไซม์บางชนิด เช่น CoQ10 ถูกใช้เป็นเครื่องมือทางการแพทย์ หลังจากเหตุการณ์เกี่ยวกับหัวใจ เช่น หัวใจวายหรือภาวะหัวใจล้มเหลว CoQ10 สามารถใช้เพื่อจำกัดความเสียหายจากอนุมูลอิสระในขณะที่เนื้อเยื่อของหัวใจกำลังรักษา