Vitaminas - coenzimas Sustancias vitales para muchas formas de vida. Actúan en pequeñas cantidades. Su importancia biológica radica en que algunos organismos no las sintetizan y deben adquirirlas exógenamente.

Clasificación. Se clasifican en dos grupos, las hidrosolubles y liposolubles. Las vitaminas hidrosolubles funcionan como coenzimas y las liposolubles comprenden a las vitaminas A, D, E y K. Estas ultimas, los animales superiores las adquieren en su mayor parte en forma exógena. Su función en vegetales y microorganismos no está claro. No actúan como componentes de las coenzimas.

Tiamina (Vitamina B1) y pirofosfato de tiamina. Se precisa en la dieta de la mayor parte de los vertebrados y en algunos microorganismos. Su deficiencia produce el beriberi en el hombre y polineuritis en las aves.

Características. 1:- Constituida por una pirimidina sustituida unida por un puente metileno a un tiazol. Aparece en las células en su forma de coenzima activa ( el pirofosfato de tiamina), llamado antiguamente cocarboxilasa. 2:- El pirofosfato de tiamina funciona como coenzima en las reacciones que separan grupos aldehídos y/o que se transfieren en el metabolismo de los glucidos. 3:- Actúa como coenzima al promover la descarboxilación no enzimática del piruvato y generar acetaldéhido y CO2.

Características. 4:- La deficiencia de tiamina en la dieta de los animales experimentales, muestra una disminución no uniforme de la utilización del piruvato, según el tejido. Ej: cerebro en ratas y no así en el tejido muscular.

Riboflavina (Vitamina B2) y flavín-dinucleótido. Se aisló en los huevos y en la leche. El aislado de la leche se asignó como lactoflavina y posteriormente riboflavina. Es un factor de crecimiento en el perro y otros animales. Corresponde a un derivado de la isoaloxacina. Esta vitamina es sintetizada por todos los vegetales e incluso por algunos microorganismos, pero no por los animales.

Características. 1:- Este grupo está constituido por las coenzimas FAD y FMN. 2:- Los flavín - nucleótidos, actúan como grupos prostéticos de las enzimas de oxido-reducción, conocidas como flavoenzimas o flavoproteínas. 3:- Las enzimas que necesitan estas coenzimas participan en la degradación oxidativa del piruvato, de los ácidos grasos y de los aminoácidos, así como en el transporte de electrones.

Características. 4:- En la mayor parte de las enzimas el flavín-nucleótido se une fuertemente en forma no covalente. A excepción de la succinato - deshidrogenasa, donde el FAD se une covalentemente. 5:- Una característica de los flavín-nucleótidos es que pueden reducirse para dar FMNH2 y FADH2, como consecuencia de una reducción reversible del anillo isoaloxacínico en el ciclo catalítico de las flavoproteínas. 6:- Las formas oxidadas de estas coenzimas son de color amarillo, rojas o verde.

Acido nicotínico (niacina) y nucleótido de piridina. Su carencia produce pelagra en el hombre y lengua negra en el perro. Se designa como ácido nicotínico, porque es un componente de la nicotina del tabaco, un alcaloide tóxico (niacina). Es sintetizada por los vegetales y la mayor parte de los animales, a partir de precursores como el triptófano .

Características. 1:- Existen dos coenzimas que contienen una amida del ácido nicotínico (nicotinamida), como componente esencial. El dinucleótido de nicontínamida y adenina (NAD) ó difosfo-piridín - nucleótido (DPN) y el fosfato de dinucleótido de nicontínamida y adenina (NADP), también llamado trifosfo-piridín - nucleótido (TPN). También se conocen como coenzimas de piridina o nucleótidos de piridina. 2:- Actúan como coenzimas de un gran número de oxidorreductasas, llamadas deshidrogenasas dependientes de la piridina.

Características. 3:- Estas coenzimas se unen a la proteína de la deshidrogenasa en forma débil y por ello funcionan más como sustrato que grupo prostético. 4:- Actúan como aceptores de electrones, durante la eliminación de átomos de hidrógeno procedentes de la molécula de sustrato. 5:- Un átomo de H se transfiere como ión hidruro a la nicotínamida de la formas oxidadas de estas coenzimas (NAD+, DADP+), reduciéndolas. El otro H se transfiere como ión H.

Características. 6:- Las deshidrogenasa piridín - dependientes son específicas, ya sea para el NAD+ o del NADP+. 7:- Las reacciones catalizadas por las piridín-nucleótidos deshidrogenasas son reversibles. 8:- Las formas reducidas de NAD+ y NADP+ absorben a un máximo de 340 nm.

Acido pantoténico y Coenzima A. Actúa como factor de crecimiento que contiene azufre. Es sintetizado por los vegetales y microorganismos. Indispensable en la dieta de los vertebrados. En 1948 se identificó con el nombre de Coenzima A.

Características. 1:- La función de esta coenzima - SH, es actuar como transportador de grupos acilos en las reacciones enzimáticas implicadas en la oxidación de los ácidos grasos, en la síntesis de los ácidos grasos, en la oxidación del piruvato y en las acetilaciones biológicas. 2:- Se forma durante la oxidación enzimática del piruvato o de los ácidos grasos y a partir del acetato libre en presencia de la enzima acetil CoA-sintetasa. 3:- El Acetil Coa, puede reaccionar con aceptores de grupos acilos Ej: colina, y generar acetilcolina, etc.

Vitamina B6 y Coenzima de piridoxina. Se identificó como elemento esencial para prevenir una dermatitis, llamada acridina. Posteriormente se identificó una molécula con iguales propiedades que se asignó como piridoxina, la que se convierte en dos formas biológicamente activas: el piridoxal y piridoxamina, que son los factores de crecimiento para las bacterias. Las formas coenzimáticas activas de la vitamina B6, son el fosfato de piridoxal y el fosfato de piridoxamina. Estas coenzimas actúan en reacciones enzimáticas en que el grupo amino de los aminoácidos se transforma y transfiere.

Biotina y biocitina. La biotina protege a los animales de la toxicidad causada por la íngesta de la clara de huevo. Esta vitamina es sintetizada por las enterobacterias, sólo cuando existe una supresión de la vitamina en la dieta del animal. La clara de huevo induce una deficiencia de la vitamina, por la presencia de una proteína, la avidina que se une a la biotina e impide su absorción en el intestino. La función de la biotina es participar en la transferencia enzimática e incorporación del CO2. Además actúa como grupo prostético de la enzima propioni l - CoA carboxilasa, formando el compuesto biotinil-lisina o biocitina.

Acido fólico y Coenzimas. Vitamina cuya deficiencia causa en los mamíferos disminución en el crecimiento y aparición de diversas formas de anemia. Esta formada por : 1) Una pteridina sustituida, 2) ácido p-aminobenzoico y 3) ácido glutámico. El síntoma bioquímico más importante es el impedimento de la biosíntesis de purinas y de la timina. El ácido fólico se convierte por reducción en su forma coenzimática, el ácido tetrahidrofólico (FH4), que actúa como transportador intermediario de grupos hidroximetilos, formilo o metilos.

Acido lipoico. También llamado ácido tiótico. Esta vitamina presenta dos formas, el ácido lipoico (disulfuro cíclico) y su forma de cadena abierta reducida, el ácido dihidrolipoico. El ácido lipoico, actúa como coenzima de la decarboxilación oxidativa del piruvato y otros alfa-oxoácidos.

Vitamina B12 y Coenzima B12. Su deficiencia es causa de la anemia perniciosa. Vitamina que se conoce como cianocobalamina. Presenta dos componentes característicos: El sistema de anillos de corrina, parecido a la porfirina de la hemoglobina y el ribonucleótido 5,6-dimetilbenzimi- dazol. El cianuro es un componente esencial de esta vitamina. Animales y vegetales pueden sintetizar esta vitamina, sólo ciertos microorganismos. La vitamina B12 es esencial para la maduración normal y el desarrollo de los eritrocitos. La coenzima B12 es esencial para las enzimas que desplazan H+ a un aceptor y reciben de éste un grupo OH.

Vitamina C. También llamada ácido ascórbico , se precisa en la dieta de algunos vertebrados como el hombre. La mayor parte de los animales y vegetales la sintetizan, a partir de glucosa y otros precursores. Es un potente reductor, es decir, pierde protones y se transforma en ácido deshidroascórbico, que presenta actividad de vitamina C. En los tejidos vegetales y animales se presenta en grandes cantidades a diferencia de otras vitaminas hidrosolubles.

Vitaminas liposolubles Todas estas vitaminas son compuestos derivados de isoprenoides. No se las ha encontrado una función específica como coenzimas. Comprenden a las vitaminas A, D, E y K.

Vitamina A. Aparece en dos formas estructurales: Vitamina A1 o retinol 1, que se presenta en los mamíferos y peces marinos, y vitamina A2 ó retinol 2, común en los peces de agua dulce. La actividad de la vitamina A en mamíferos no sólo se debe a los retinoles, sino que también a los carotenoides abundantes en los vegetales. Estos se convierten en vitamina A por reacciones enzimáticas en la mucosa intestinal y en el hígado. La carencia de esta vitamina produce deficiencia en el crecimiento de los individuos, piel seca, degeneración de los riñones. Su función principal radica en el ciclo visual. Las necesidades de esta vitamina son satisfecha por la íngesta de hortalizas.

Vitamina D. Su carencia produce enfermedad en los huesos con arqueamiento de éstos y el pecho de paloma. Se presenta en inviernos prolongados, donde los niños no se exponen a la luz solar. Se han aislados varios componentes con actividad de vitamina D, entre éstos los más importantes son la vitamina D2 (ergocalciferol) y la vitamina D3 (colecalciferol), que es la forma encontrada en los mamíferos. Estas pueden ser consideradas como esteroides, donde el anillo B se ha roto. La vitamina D se forma a partir del precursor 7 - deshidrocolesterol de los animales, que se convierte en colecalciferol por la irradiación solar.

Vitamina E. Se aisló del germen del trigo y se asignó como tocoferol. En vegetales el tocoferol más activo y abundante es el alfa tocoferol. Su deficiencia produce en ratas infertilidad, degeneración de los riñones, necrosis del hígado, distrofia muscular. Su función aún no está clara. Sin embargo se ha descubierto que los tocoferoles presentan actividad anti - oxidantes, es decir, que impiden la auto-oxidación de los ácidos grasos muy insaturados, cuando se hallan expuestos al oxígeno molecular.

Vitamina K. Factor nutritivo necesario para la coagulación de la sangre. Presenta dos formas, donde la K2 sería la más activa. Su deficiencia produce la incapacidad del hígado de sintetizar la enzima proconvertiva involucrada en la síntesis de protrombina, precursor de la trombina.