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Rita Santamaria » 8.Coenzimi


Cofattori e coenzimi

I cofattori sono sostanze non proteiche che partecipano attivamente alla reazione enzimatica.

Al termine della reazione enzimatica i cofattori sono rigenerati e possono partecipare ad altre reazioni.

Un’importante classe di cofattori sono i coenzimi, molecole organiche dalla struttura spesso molto complessa.

I coenzimi contengono nella loro struttura una vitamina o un suo derivato.

Nucleotidi nei coenzimi

Alcuni coenzimi contengono nella loro struttura una componente nucleotidica.

Nella struttura dei coenzimi:

  • Nicotinamide adenina dinucleotide (NAD+);
  • Flavina adenina dinucleotide (FAD);
  • Coenzima A;

è presente un nucleotide adenilico.

Il nucleotide adenilico non partecipa alla reazione enzimatica ma può:

  • aiutare a posizionare il substrato nella tasca del sito attivo;
  • stabilizzare il complesso enzima/substrato;
  • essere coinvolto nel legame del coenzima all’enzima.

Vitamine

Le vitamine sono un insieme molto eterogeneo di sostanze chimiche di natura organica.

Normalmente le vitamine sono necessarie in piccola quantità.

L’organismo umano è incapace di sintetizzarle in quantità sufficiente pertanto è necessario assumerle con la dieta.

Il fabbisogno giornaliero di vitamine è variabile e dipende da numerosi fattori, quali:

  • età;
  • sesso;
  • stato di salute;
  • gravidanza e allattamento.

Classificazione delle vitamine

Le vitamine si possono suddividere in due grosse classi:

  • vitamine idrosolubili;
  • vitamine liposolubili.

Le vitamine idrosolubili (Figura 1):

  • sono solubili in acqua;
  • vengono eliminate con le urine;
  • in genere non sono tossiche.

Le vitamine liposolubili (Vit A, Vit D, Vit E, Vit K):

  • sono insolubili in acqua;
  • vengono assorbite insieme ai grassi alimentari;
  • si possono accumulare;
  • sono tossiche se in eccesso.
Fig. 1 Le vitamine idrosolubili

Fig. 1 Le vitamine idrosolubili


Vitamine del gruppo B

Le vitamine idrosolubili del gruppo B sono presenti come derivati nei coenzimi e pertanto partecipano a numerose reazioni metaboliche.

Nella figura 2 sono riportati i coenzimi e le vitamine precursori.

Fig. 2 I coenzimi e le vitamine precursori

Fig. 2 I coenzimi e le vitamine precursori


Tiamina (Vitamina B1)

La tiamina è presente nel coenzima Tiamina pirofosfato (TPP).

E’ molto diffusa sia negli alimenti vegetali che in quelli animali.

E’ prodotta in parte anche dalla flora intestinale.

La Tiamina pirofosfato partecipa a reazioni di trasferimento di gruppi aldeidici.

Riboflavina (Vitamina B2)

La riboflavina è presente nei coenzimi flavinici (FAD, FMN) (Figura 3).

E’ presente nel lievito di birra, nei cereali integrali, nel fegato, nella carne, nel latte, nelle uova.

E’ prodotta anche dalla flora intestinale.

I coenzimi flavinici partecipano a reazioni di ossido-riduzione.

Fig. 3 Struttura del flavina adenina dinucleotide (FAD)

Fig. 3 Struttura del flavina adenina dinucleotide (FAD)


Niacina (Vitamina B3)

La niacina è presente nei coenzimi nicotinammidici (NAD+ e NADP+) (Figura 4).

E’ presente in alimenti di origine animale e nei cereali.

I coenzimi nicotinammidici partecipano a reazioni di ossido-riduzione.

Fig. 4 Struttura del Nicotinammide adenina dinucleotide (NAD+) e del Nicotinammide adenina dinucleotide fosfato (NADP+).

Fig. 4 Struttura del Nicotinammide adenina dinucleotide (NAD+) e del Nicotinammide adenina dinucleotide fosfato (NADP+).


Acido pantotenico (Vitamina B5)

L’acido pantotenico è presente nel Coenzima A (CoA) (Figura 5).

E’ una vitamina presente negli alimenti vegetali ed animali.

Il Coenzima A partecipa a reazioni di trasferimento di gruppi acilici.

Fig. 5 Struttura del Coenzima A

Fig. 5 Struttura del Coenzima A


Piridossina (Vitamina B6)

La piridossina, il piridossale e la piridossamina sono le tre forme della vitamina B6.

La vitamina B6 è presente negli alimenti vegetali ed animali.

Il Piridossalfosfato (PLP) è la forma attiva della vitamina B6 (Figura 6).

Il Piridossalfosfato partecipa a reazioni di trasferimento di gruppi (es. gruppi amminici).

Fig. 6 Struttura del Piridossalfosfato (PLP)

Fig. 6 Struttura del Piridossalfosfato (PLP)


Biotina (Vitamina B7)

La biotina è molto presente negli alimenti sia di origine animale che vegetale.

E’ prodotta anche dalla flora intestinale.

La biotina (Figura 7) partecipa a reazioni di trasferimento di gruppi carbossilici.

Fig. 7 Struttura della Biotina

Fig. 7 Struttura della Biotina


Acido folico (Vitamina B9)

L’acido folico è presente in alcuni alimenti, come verdure a foglia verde, legumi, uova, fegato.

La forma attiva dell’acido folico è il tetraidrofolato.

Il tetraidrofolato partecipa a reazioni di trasferimento di unità monocarboniose, come:

  • gruppo metilico;
  • gruppo metilenico;
  • gruppo formilico;
  • gruppo formiminico.
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