Pengertian Koenzim: Fungsi, contoh, cara kerja

Koenzim adalah zat yang bekerja dengan enzim untuk memulai atau membantu fungsi enzim. Koenzim tidak bisa berfungsi sendiri dan membutuhkan kehadiran enzim. Sebuah non-protein organik yang memainkan peran penting dalam beberapa reaksi yang dikatalisis oleh enzim.

Koenzim sering berfungsi sebagai pembawa sementara produk setengah reaksi. Mereka biasanya berpartisipasi dalam interaksi substrat-enzim dengan menyumbang atau menerima gugus kimia tertentu.

Koenzim selalu mendapatkan kembali bentuk aslinya meskipun mungkin telah diubah selama reaksi. Banyak vitamin merupakan prekursor dari koenzim. Contoh: Vitamin B berfungsi sebagai koenzim penting bagi enzim untuk membentuk lemak, karbohidrat dan protein.

Apa itu Koenzim

Koenzim adalah salah satu dari sejumlah senyawa organik bebas menyebar yang berfungsi sebagai kofaktor dengan enzim dalam meningkatkan berbagai reaksi metabolisme.

Koenzim adalah kofaktor organik non-protein termostabil yang, bersama-sama dengan apoenzim, merupakan holoenzim atau bentuk enzim yang aktif secara katalitik. Mereka umumnya memiliki massa molekul rendah (setidaknya dibandingkan dengan apoenzim) dan merupakan kunci dalam mekanisme katalisis, misalnya, menerima atau menyumbangkan elektron atau gugus fungsi, yang mengangkut dari satu enzim ke enzim lainnya.

Tidak seperti enzim, koenzim dimodifikasi selama reaksi kimia; misalnya, NAD + direduksi menjadi NADH ketika menerima dua elektron (dan satu proton) dan karenanya habis; ketika NADH melepaskan elektronnya, NAD + diperoleh kembali, yang lagi-lagi dapat bertindak sebagai koenzim.

Koenzim berpartisipasi dalam katalisis yang dimediasi enzim stoikiometri, dimodifikasi selama reaksi, dan mungkin memerlukan reaksi yang dikatalisasi enzim lain untuk mengembalikan mereka ke keadaan aslinya.

Contohnya termasuk nikotinamida adenin dinukleotida (NAD), yang menerima hidrogen (dan memberikan itu dalam reaksi lain), dan ATP, yang memberikan kelompok-kelompok fosfat sementara mentransfer energi kimia (dan mengambil kembali fosfat dalam reaksi lain).

Sebagian besar vitamin B adalah koenzim dan sangat penting dalam memfasilitasi transfer atom atau kelompok atom antara molekul dalam pembentukan karbohidrat, lemak, dan protein.

Koenzim Adalah Kofaktor

Koenzim adalah salah satu dari dua jenis kofaktor yang digunakan oleh enzim dalam reaksi enzimatik ini. Jenis kofaktor lain adalah ion anorganik. Ion magnesium, kalsium, dan kalium biasanya digunakan dengan enzim untuk mempercepat reaksi ini.

Fungsi Koenzim

Koenzim berperan dalam fungsi sel. Reaksi di dalam sel bekerja untuk memecah nutrisi atau menggabungkan molekul untuk aktivitas seluler yang membuat sel tetap hidup. Enzim mempercepat reaksi ini. Tanpa enzim, reaksi ini mungkin tidak terjadi. Koenzim, pada gilirannya, mendukung fungsi enzim. Koenzim secara longgar mengikat enzim untuk membantu mereka menyelesaikan aktivitas mereka. Koenzim adalah nonprotein, molekul organik yang memfasilitasi katalisis, atau reaksi, dari enzimnya.

Koenzim adalah molekul organik atau logam yang melekat pada suatu enzim, yang bersama-sama memiliki fungsi katalitik, dan yang diperlukan untuk fungsinya. Ditandai dengan memiliki ikatan lemah satu sama lain, molekul-molekul organik ini tidak tetap terikat pada enzim sepanjang waktu, dilepaskan setelah katalisis. Koenzim dapat menonjol dari holoenzimnya masing-masing untuk menunjuk fungsi tertentu (contoh paling umum adalah NAD dan FAD, keduanya koenzim holoenzim dehidrogenase yang membentuk peran penting dalam Siklus Krebs), namun, dalam hal pemisahan, enzim itu sendiri kata tidak aktif sampai koenzim dan apoenzim membentuk set lagi. Ini membedakan mereka dari kofaktor, yang, tidak seperti koenzim, terikat secara permanen dengan protein.

Banyak vitamin adalah koenzim dari proses vital, karenanya penting. Koenzim A, misalnya, penting dalam respirasi seluler.

Koenzim bekerja dengan cara mengikat sisi aktif enzim, sisi yang bekerja dalam reaksi. Karena enzim dan koenzim adalah molekul organik bukan logam, mereka mengikat bersama dengan membentuk ikatan kovalen. Koenzim berbagi elektron dengan enzim, bukan kehilangan atau mendapatkan elektron. Ketika mereka membentuk ikatan ini, mereka hanya membantu reaksi terjadi dengan membawa dan mentransfer elektron melalui reaksi. Koenzim tidak menjadi bagian integral dari reaksi enzimatik. Sebagai gantinya, ikatan kovalen putus pada akhir reaksi, dan koenzim kembali ke sirkulasi bebas di dalam sel sampai digunakan kembali.

Vitamin dan Koenzim

Mengambil vitamin, baik dari makan makanan atau dalam bentuk suplemen, meningkatkan jumlah koenzim dalam tubuh. Beberapa vitamin membantu tubuh menghasilkan koenzim, seperti asam folat dan beberapa vitamin B, sementara vitamin lain langsung bertindak sebagai koenzim, seperti vitamin C. Tanpa vitamin, tubuh tidak akan dapat menghasilkan koenzim.

Banyak vitamin, atau turunannya, bertindak sebagai koenzim contohnya:

• Vitamin B1 atau tiamin: turunannya, tiamin pirofosfat sangat penting untuk metabolisme energi karbohidrat.
• Vitamin B2 atau riboflavin: turunannya adalah nukleotida koenzimatik dengan daya pereduksi besar, seperti FAD dan FMN.
• Vitamin B3 atau niasin: turunannya adalah nukleotida koenzimatik dengan daya pereduksi besar, seperti NAD + atau NADP +.
• Vitamin B5 atau asam pantotenat: turunan utamanya adalah koenzim A (Co-A), dengan sangat penting dalam berbagai proses metabolisme.
• Vitamin B6 atau piridoksin. Turunan utamanya adalah koenzim PLP (pyridoxal phosphate) dan PMP (pyridoxamine phosphate), penting dalam metabolisme asam amino.
• Vitamin B7 atau biotin (vitamin H atau vitamin B8). Turunannya, biocytin, sangat penting untuk berfungsinya banyak karboksilase (enzim).
• Vitamin B9 atau asam folat (vitamin M). Turunannya, FH4 sangat penting dalam sintesis purin.

Contoh koenzim

Contoh Koenzim yang utama berikut ini:

• FAD (Flavin adenina dinukleotida): transfer elektron dan proton.
• FMN (flavin mononukleotida): transfer elektron dan proton.
• NAD + (nikotin-adenin dinukleotida): transfer elektron dan proton.
• NADP + (nikotin-adenin dinukleotida fosfat):
• Koenzim A: transfer gugus asetil (misalnya, dalam dekarboksilasi asam piruvat) dan gugus asil secara umum.
• Koenzim Q: transfer elektron dalam rantai pernapasan.
• Koenzim B12: transfer gugus metil atau hidrogen antar molekul.
• TPP (tiamin pirofosfat): transfer gugus aldehida; Ini adalah bagian, antara lain, dari kompleks dehidrogenase piruvat.
• Vitamin C.
• PLP (Piridoksal fosfat): transfer gugus amino.
• PMP (pyridoxamine phosphate): transfer gugus amino.
• FH4 (asam tetrahidrofolat): transfer gugus formil, metenil, dan metilen.
• Biositin: transfer karbon dioksida.
• Asam lipoat: transfer hidrogen, gugus asil dan metilamin.

NAD

NAD — Nikotinamida adenina dinukleotida — adalah koenzim yang terbentuk dari vitamin B3. Ia bekerja dalam beberapa proses metabolisme yang melewati oksidasi — penghilangan ion hidrogen — dan reduksi, atau mendapatkan ion hidrogen. Ia bekerja sebagai pembawa atom hidrogen dan mentransfernya ke molekul akhir dalam reaksi enzim. Koenzim NAD dapat digunakan kembali oleh sel, berulang-ulang.

Koenzim lainnya

Contoh koenzim lain termasuk ATP, atau adenosin trifosfat, sumber aliran energi dalam sel, seperti yang disebutkan oleh Profesor Laurence A. Moran dari Universitas Toronto. FAD, atau Flavin adenina dinukleotida, juga berfungsi dalam reaksi oksidasi dan reduksi, sementara PLP — Piridoksal fosfat — memainkan banyak peran, termasuk dalam reaksi asam amino.

Mekanisme kerja koenzim

Mekanisme dasar aksi koenzim adalah sebagai berikut:

• Koenzim berikatan dengan enzim.
• Enzim menangkap substrat spesifiknya.
• Serangan enzim mengatakan substrat, mentransfer beberapa elektronnya. Sebenarnya, penyatuan substrat dan enzim menghasilkan zat baru. Zat ini tidak stabil, yang menyebabkan pemisahan menjadi bagian-bagian yang berbeda: enzim, produk, dan bentuk berkurang dari koenzim, yang dibiarkan dengan beberapa elektron (dengan mengoksidasi substrat itu berkurang) karena kekuatan tarikan molekul yang lebih tinggi.
• Enzim mentransfer elektron-elektron ini dari substrat ke koenzim.
• Koenzim menerima elektron-elektron ini dan terlepas dari enzim.
• Koenzim tereduksi pergi ke rantai transpor elektron, di mana ATP dan H2O (respirasi seluler) dihasilkan, dengan “meninggalkan” elektronnya di sana melalui pesawat ulang-alik, ia kembali ke keadaan semula.

Langkah terakhir ini sangat penting untuk menghindari menipisnya pasokan koenzim dalam sel karena enzim bersama-sama dengan enzim yang bekerja tidak dapat melakukan reaksi kimia tanpa kolaborasi koenzimnya.

Beberapa koenzim melekat kuat dan permanen pada enzim mereka, yang dalam praktiknya membentuk suatu kelompok prostetik; seperti halnya FMN pada enzim NADH dehidrogenase atau FAD untuk suksinat dehidrogenase.

Setiap koenzim memiliki spesialisasi dalam menerima dan mengangkut jenis atom tertentu; beberapa menerima hidrogen, lainnya asetil, amino, dll. Namun, koenzim sama sekali tidak spesifik berkenaan dengan enzim yang diikatnya, sehingga koenzim yang sama dapat mengikat sejumlah besar enzim yang berbeda dan itulah sebabnya jumlah koenzim yang berbeda relatif rendah.