Vitamin adalah senyawa penting yang harus didapat melalui makanan karena tubuh tidak bisa mensintesisnya. Salah satu alasan mengapa vitamin dibutuhkan adalah karena mereka berperan tidak langsung dalam katalisis, di mana enzim mempercepat reaksi kimia.
Namun, kebanyakan vitamin tidak bisa membantu enzim mereka sendiri. Untuk berpartisipasi dalam reaksi katalitik, kebanyakan vitamin harus diubah menjadi koenzim yang merupakan molekul “ko-pilot” kecil yang berpasangan dengan enzim. Koenzim ini sangat berguna karena tetap sama setelah katalisis, jadi mereka didaur ulang dan digunakan kembali berkali-kali.
Mengkonversi Vitamin menjadi Koenzim
Kebanyakan vitamin harus diubah menjadi koenzim sebelum mereka dapat berpasangan dengan enzim. Perubahan ini menambahkan kelompok fungsional kecil seperti fosfat ke struktur vitamin, atau melibatkan oksidasi-reduksi, atau redoks, reaksi dimana elektron ditambahkan atau dikeluarkan. Misalnya, Vitamin B2 harus meraih dan mengikat gugus fosfat, PO3-, untuk membentuk koenzim FMN. Folat adalah vitamin yang mengalami reaksi redoks dan mengurangi dua ikatannya dengan mendapatkan elektron dan mendapat empat hidrogen sehingga membentuk koenzim THF.
Mekanisme Reaksi Koenzim
Koenzim membantu enzim dengan mentransfer elektron dalam reaksi redoks, atau menambahkan gugus fungsional ke substrat, yang diubah menjadi produk akhir oleh enzim. Kelompok fungsional yang koenzim ditambahkan ke substrat relatif kecil: koenzim PLG menambahkan gusus amina, -NH2, misalnya. Koenzim juga melakukan reaksi redoks. Mereka mengambil elektron dari substrat atau memberi elektron pada benda itu. Reaksi ini reversibel dan bergantung pada konsentrasi bentuk koenzim teroksidasi dan tereduksi. Koenzim yang lebih teroksidasi adalah, semakin banyak pengurangan yang akan terjadi, dan sebaliknya.
Koenzim Dan Metabolisme
Koenzim melakukan reaksi kimia yang cukup sederhana, namun reaksi ini memiliki dampak besar pada fungsi metabolik. Vitamin K mencegah pembekuan darah dengan mempercepat sintesis gamma-carboxyglutamate, molekul yang mengikat ion kalsium yang mengambang bebas. Ada banyak penumpukan kalsium di arteri, dan risiko penyakit jantung lebih rendah. Energi juga disimpan dalam koenzim selama respirasi seluler, di mana sel memperoleh energi untuk memecah makanan. Energi ini dilepaskan kemudian dengan mengoksidasi koenzim yang tersimpan.
Daur ulang koenzim
Salah satu karakteristik utama koenzim adalah tidak berubah secara permanen dengan katalisis. Setiap perubahan struktur koenzim dibalik sebelum didaur ulang. Koenzim yang berpartisipasi dalam reaksi redoks, seperti FAD dan NAD +, diubah kembali ke bentuk sebelumnya dengan kehilangan elektron. Tidak semua koenzim diubah kembali dengan cepat, terutama koenzim yang mentransfer gugus fungsional. Misalnya, THF berikatan dengan kelompok CH2 dan diubah menjadi DHF setelah reaksi selesai. DHF direduksi menjadi THF dan enzimnya digunakan kembali.
