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酵素は、生物の多数の反応を引き起こす重要なタンパク質です。ただし、それらは単独では機能しません。コエンザイムとして知られる非タンパク質分子は、酵素の仕事に役立ちます。補酵素はしばしばビタミンに由来し、酵素自体に比べてはるかに小さいですが、それほど重要ではありません。消化の高速化から正確なDNA複製の確保まで、補酵素は生物学的システムの重要な部分です。
エネルギー生産
コエンザイムの主な機能の1つは、エネルギーの生成を支援することです。具体的には、コエンザイムATPは、細胞内でエネルギーを移動させる主要なプレーヤーです。 ATPの構造には3つのリン酸基があり、加水分解として知られるプロセスの間に最後の1つが切断されると、エネルギーが放出されます。 ATPは絶えずリサイクルされ、より多くのリン酸基を拾い上げてから再び切断され、細胞エネルギーを補充します。
グループを転送する
補酵素は、ある分子から別の分子へ原子の特定のグループを転送するのにも役立ちます。たとえば、細胞または細胞小器官のある部分から別の部分への水素原子の移動である水素移動は、ATP分子の複製を含む多くのプロセスに不可欠です。この手順では、特に補酵素NADHが重要です。細胞で酸化的リン酸化と呼ばれるプロセスが始まると、コエンザイムNADHは4つの水素原子をミトコンドリアのある部分から次の部分に輸送し、細胞がATP供給をリフレッシュするプロセスを開始します。
レドックス反応
コエンザイムのもう1つの主要な機能は、酸化還元反応における電子の損失または獲得を支援することです。酸化中、分子または原子は電子を失います。分子または原子が電子を獲得すると還元が起こります。酸化的リン酸化は、酸化還元の良い例であり、補酵素がどのように連携して機能するかを示す例でもあります。 NADHが水素原子を輸送できるように、補酵素は2つの電子を補酵素Qに提供します。NADHは電子を失ったため酸化状態に入り、NAD +になります。
酸化防止剤
多くの補酵素は電子を捕捉できるため、多くの場合、抗酸化剤として機能します。フリーラジカルとしても知られている非結合電子は、細胞を損傷し、DNAに損傷を与え、さらには細胞死に至ることさえあります。抗酸化剤はフリーラジカルを結合することができ、そのような損傷の発生を防ぎます。 CoQ10などの特定の補酵素は、医療介入としても使用されます。心臓発作や心不全などの心臓のイベントの後、CoQ10を使用して、心臓の組織が治癒している間のフリーラジカルの損傷を制限できます。