Un coenzyme est une molécule organique permettant à des enzymes de catalyser une réaction : un coenzyme est un cofacteur d'enzyme. Cependant, coenzyme et cofacteur ne sont pas des termes synonymes : il existe des cofacteurs qui sont des ions métalliques comme Zn2+, et non des molécules organiques comme les coenzymes.
De nombreuses vitamines, ou leurs dérivés, agissent comme des coenzymes : La vitamine B1 ou la thiamine : son dérivé, le pyrophosphate de thiamine est essentiel pour le métabolisme énergétique des glucides. Vitamine B2 ou riboflavine : ses dérivés sont des co-nucléotides à fort pouvoir réducteur tels que FAD et FMN.
L'ATP est le précurseur d'un certain nombre de cofacteurs enzymatiques importants, comme le NAD+ ou la coenzyme A. C'est également une coenzyme de transfert de groupes phosphate associée de manière non covalente aux enzymes de la famille des kinases.
Les cofacteurs interviennent fréquemment dans la réaction catalytique et peuvent être considérés comme des « molécules d'assistance » aidant aux transformations biochimiques.
Dans l'organisme, le coenzyme A est souvent associé à un groupement acétyl pour former l'acétyl-coenzymeA ou acétyl-CoA. L'acétyl-coA produit de la glycolyse anaérobie ; c'est un intermédiaire important dans le métabolisme des glucides, des lipides et des protéines.
La plupart des vitamines sont des cofacteurs enzymatiques. Quand un cofacteur est une molécule organique complexe, il porte le nom de coenzyme. La partie protéique de l'enzyme, elle, s'appelle apoenzyme et l'union de l'apoenzyme et de son coenzyme (ou de son cofacteur) est un holoenzyme.
Le coenzyme A est une molécule très importante qui permet à l'organisme de fabriquer de l'énergie et de synthétiser et oxyder les graisses. Il contient dans sa structure de l'acide pantothénique, autrement dit la vitamine B5.
Le rôle principal du NAD+ est celui de transporteur d'électrons d'une molécule à une autre. Les réactions de ce type sont catalysées par un grand groupe d'enzymes appelées oxydoréductases.
Un oxydant ou agent oxydant ou agent d'oxydation est un corps simple, un composé ou un ion qui reçoit au moins un électron d'une autre espèce chimique lors d'une réaction d'oxydoréduction.
L'ATP est la molécule clef de l'énergétique cellulaire mais elle joue aussi d'autres rôles au sein de la cellule.
La production d'ATP a lieu dans toutes les cellules de l'organisme. Le processus commence par la digestion du glucose dans l'intestin. Les cellules prennent ensuite le relais et le transforment en pyruvate qui se rend dans les mitochondries de la cellule, où l'ATP est finalement produite.
Du glucose à l'ATP
La transfert de l'énergie chimique du glucose en énergie chimique sous forme d'ATP se réalise en plusieurs étapes : la glycolyse, puis le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire au sein des mitochondries. De manière très schématique, la glycolyse permet la dégradation de glucose en pyruvate.
C'est un puissant antioxydant qui est aussi nécessaire à la production d'énergie par le corps humain. Il agit contre le vieillissement et l'oxydation de notre organisme, il entre en jeu dans la production cellulaire d'énergie... Le coenzyme Q10 est absolument essentiel au bon fonctionnement de notre corps.
En biochimie, la FAD est une coenzyme dérivée d'une vitamine B (la riboflavine), et qui joue un rôle dans la libération et le transfert d'ions hydrogène (H+) et d'électrons contenus dans les substrats moléculaires.
L'ATP est indispensable à la rupture du complexe actine-myosine et son hydrolyse permet de nouveau la formation du complexe. Si on bloque l'hydrolyse, alors la contraction ne peut plus se faire. L'ATP est un intermédiaire énergétique indispensable à la vie cellulaire.
Le NADH est un composé chimique que l'on trouve dans les tissus musculaires des humains et des animaux. Le NADH est l'une des deux formes sous lesquelles le composé NAD existe.
L'acétyl-CoA est produite principalement dans la matrice mitochondriale en résultat du métabolisme des hydrates de carbone par le biais de la glycolyse, du métabolisme des acides gras au travers de la β-oxydation et, dans une proportion moindre, du catabolisme des acides aminés à chaîne ramifiée.
La coenzyme Q10 est un produit de santé naturel. La posologie usuelle est de 200 à 300 mg par jour à prendre par la bouche en doses divisées (2 à 3 fois par jour), de préférence en mangeant.
Chez les vertébrés
Les cytochromes P450 des vertébrés sont principalement exprimés dans le foie. Les composés qu'ils oxydent deviennent plus polaires et peuvent être ainsi excrétés, en particulier par les reins, dans les urines.
La classification est hierarchiséee : 7 grandes classes de réactions, chaque classe est divisée en sous-classes et chaque sous-classe en sous-sous-classes Les enzymes sont alors nommés au sein de chaque sous-sous-classe . A chaque enzyme est associé un "numéro" de classification appelé "EC number".
La glucose oxydase est présente dans le miel ou il agit comme agent naturel de préservation, réduisant l'oxygène atmosphérique en peroxyde d'hydrogène, qui détruit les bactéries. On retrouve cette activité bactéricide dans diverses cellules (champignons, cellules immunitaires).
Les enzymes michaeliennes
Les enzymes dites michaeliennes fonctionnent selon le mode suivant : un substrat S se lie avec une enzyme E pour donner un intermédiaire ES, appelé complexe enzyme-substrat, puis cet intermédiaire se dissocie pour donner un produit P avec régénération de l'enzyme E.