辅酶是一大类有机辅助因子的总称，是酶 催化 氧化还原反应 、 基团 转移和异构反应的必须因子。它们在酶催化反应中承担传递 电子 、 原子 或基团的功能。辅酶也可以被视为第二 底物 ，因为在催化反应发生时，辅酶发生的化学变化与底物正好相反。
辅酶（coenzyme）是一类可以将 化学 基团从一个酶转移到另一个酶上的有机 小分子 ，与酶较为松散地结合，对于特定酶的活性发挥是必要的。有许多维他命及其 衍生物 ，如 维生素B2 、硫胺素和 叶酸 ，都属于辅酶。这些化合物无法由人体合成，必须通过饮食补充。不同的辅酶能够携带的化学 基团 也不同：NAD+或 NADP+ 携带还原性氢， 辅酶A 携带 乙酰 ，叶酸携带 甲酰基 ， 腺苷甲硫氨酸 也可携带甲 基。
定义
与酶蛋白结合疏松，用透析法容易与蛋白部分分开的有机小分子。
由于辅酶在酶催化反应中其化学组分发生了变化，因此可以认为辅酶是一种特殊的 底物 或者称为“第二底物”。这种所谓的第二底物可以被许多酶所利用。例如，目前已知有约七百种酶可以利用辅酶NADH进行 催化 。
在细胞内，反应后的辅酶可以被再生，以维持其胞内浓度在一个稳定的水平上。例如，NADPH可以通过磷酸戊糖途径和甲硫氨酸 腺苷 基转移酶作用下的S-腺苷基蛋氨酸来再生。由于辅酶的再生对于维持酶反应体 系的稳定是必要的，因此，辅酶再生系统获得了大量的实验室以及工业应用。（辅酶不可以被叫做 催化剂 ）
常见的辅酶
硫胺素
即 维生素 B1。它在生物体内的辅酶形式是 硫胺素焦磷酸 ( tpp )（图1[硫胺素焦磷酸(TPP)的 结构式 ]）。
硫胺素焦磷酸过去也称为辅羧酶。它在动物 糖代谢 中起着重要作用，例如丙 酸在脱羧作用时需要它。在TPP缺少的情况下，代谢中间物 丙酮酸 不能顺利脱羧会积聚于血液和组织中而出现 神经炎 症状。TPP 还是其他酶例如 - 酮酸 氧化酶、 转酮醇酶 的辅酶。 TPP 催化 的酶反应还需要有镁离子的存在。
烟酰胺
是一系列酶类的辅酶的 前体 。
很早就知道烟酰胺可以防止 烟酸缺乏症 。1904年已知 酒精发酵 时不能缺少一种叫辅酶Ⅰ的物质，1933年这种辅酶Ⅰ被分离出来。1934年 德国 生 化学 家O. 奥托·瓦尔堡 又分离出一个与辅酶Ⅰ相近似的物质，称为辅酶Ⅱ，并证实了烟酰胺是这两种辅酶的组成部分，已经弄清楚辅酶Ⅰ的化学组成是 辅酶I （NAD），辅酶Ⅱ的化学组成为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）。
以NAD(和NADP(为辅酶的酶，称为 吡啶 [dìng]核苷酸（或 烟酰胺 核苷酸）连接的 脱氢酶 。这些酶催化细胞内的 氧化还原反应 。一般说来，与NAD(相连的脱氢酶类通常与呼吸过程有关，而与NADP(相连的则与 生物合成 反应有关。
辅酶I（NAD）
化学 名为烟酰胺腺嘌呤二核甘酸或二磷酸烟苷，在 哺乳动物 体内存在氧化型（NAD+）和还原型（ NADH ）两种状态，是人体氧化还原反应中重要的辅酶。同时，它是NAD+依赖型 ADP 核糖 基转移酶的唯一 底物 ，这类酶在体内主要有三种：1.ADP核糖基转移酶或聚核糖基聚合酶（PARP）；2. 环ADP核糖 合成酶(cADPR synthases) ；3.III蛋白型赖氨酸去乙酰化酶Sirtuins。这类酶将辅酶I（NAD+）作为底物分解成ADP 核糖 和 烟酰胺 （Nam），在不同 细胞 中发挥不同生理功能。
核黄素
即 维生素B2 。参与组成两种辅酶，是细胞内的氧化还原系统的主要成分，它们是 黄素单核苷酸 (FMN)和 黄素腺嘌呤二核苷酸 ( FAD )。
FMN和FAD是一系列 黄素 连接的 氧化还原酶 或称为 黄素蛋白 类的辅酶，从它们与酶蛋白结合紧密的程度来说，也可认为是辅基。这些酶中有的除了FMN或FAD外，还需要一些金属辅助因子，如铁或 离子等。因此它们被称为金属黄素蛋白。这些酶催化一系列可逆或不可逆的 细胞 中的 氧化还原反应 。
吡哆醛及其衍生物
吡哆醛 、 吡哆胺 和 吡哆醇 总称为 维生素 B6 （图3[维生素的 结构式 ]的结构式" class=image>）。维生素B6参与形成两种辅酶，即吡哆醛磷酸和吡哆胺磷酸。
需要吡哆醛磷酸或吡哆胺磷酸作为辅酶的酶在 氨基酸代谢病 中特别重要， 催化 转氨、脱羧以及消旋作用等。
生物素
作为一些酶的辅基而起辅因子作用。它以 共价键 的形式通过 酰胺 键和脱辅基酶蛋白的一个专一赖氨酰 残基 的ε- 氨基 相连。ε-N- 生物素 酰-L- 赖氨酸 称为 生物胞素 (biocytin) (图4[生物素作为辅基的形式])。
需要生物素的酶类能催化 二氧化碳 的参入 (羧化作用)或转移，因而生物素和二氧化碳的固定密切相关。在羧化作用时还需要 腺苷 三磷酸( ATP )和镁离子的存在，此外生物素在蛋白质生物合成中以及 转氨基作用 中也起着重要作用。
泛酸
最初作为酵母的 生长因子 被分离出来。由于在生物中广泛存在，因而被称为 泛酸 。泛酸的辅酶形式是 辅酶A （ CoA 或 CoASH ）,是酶促 乙酰化 作用的辅助因子（图5[辅酶A的 结构式 ]），在 生物学 上的重要性是作为 酰基 的载体或供体，在代谢上尤其是 脂肪酸 的代谢上甚为重要。
叶酸
由于最早是从菠菜叶中被分离出来，故名。
叶酸 的辅酶形式是 四氢叶酸 (图6[四氢叶酸的结构式]),它作为酶促转移一碳 基团 （如 甲酰基 等）的中间载体而在 嘌呤 、 丝氨酸 、 甘氨酸 和 甲基 基团的 生物合成 中起作用。此外，叶酸在 核蛋白 的生物合成上也是不可缺少的。
维生素B12
在20年代已经发现给病人吃动物的肝能治疗恶性贫血，说明肝中有一种 因子对 恶性贫血有效。现在维生素B12已经被分离 提纯 并且结构也已弄清。维生素B12的结构中有一个咕啉(corrin)环系统，并且含有钴离子及 氰基 (CN)，故又称 钴胺素。纯净的维生素B12溶液呈红色，这也是一般钴化合物的特征。作为辅酶时，维生素B12中的CN被5'- 脱氧腺嘌呤核苷 基团 所代替，称为辅酶B12。这是一个不稳定的化合物，当有 氰化物 存在或暴露于光照下即转变为 维生素 B12。如以5'-脱氧腺苷基代替式中的黑体-CN基，就是辅酶B12的 结构式 。
意义
维生素B族辅酶
在几种重要的代谢反应中起作用。在 二羧酸 的异构作用中，例如在 谷氨酸 转化为 甲基 天门冬氨酸 的 酶促反应 中，在 乙二醇 和 丙三醇 转化为 醛类 ， 生物合成 甲基基团以及 核苷 的合成中需要辅酶B12
其他重要辅酶 除了 B族维生素成员组成了大部分重要的辅酶以外，在 生物化学 上重要的还有 辅酶Q10 、谷胱苷肽、 尿苷二磷酸 葡糖(UDPG)、 维生素k 族等。
其他重要的辅酶
1、辅酶Q(CoQ) 辅酶 Q是生物体内广为分布的一类 类物质，又称为 泛醌 。存在于 线粒体内膜 中，是生物氧化呼吸链中的一个不可缺少的氢递体，具有重要的生理意义。辅酶 Q侧链的 2-甲基-1，3-丁二烯 单位的长度对于不同的生物种可以是不同的。
2、谷胱甘肽(Glutathion) 谷胱甘肽是一个小分子量的胞内三肽，即γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酰 甘氨酸 在大多数生物 细胞 中，谷胱甘肽的主要作用是保护一些 蛋白质 的 巯基 以维持它们在还原状态。谷胱甘肽还在生物体内产生的 过氧化氢 还原上起一定作用，但这些都不是辅酶的作用。谷胱甘肽也作为一些酶的辅酶而起作用，例如它是 乙二醛 酶(Glyoxalase)及 顺丁烯二酸 单酰 乙酰乙酸 异构酶 (Maleoylacetoacetate isomerase) 的辅酶。谷胱甘肽也是体内甲醛氧化成 甲酸 反应的辅酶。
3、 尿苷二磷酸 葡糖 (UDPG) 是 核苷 二磷酸 糖类 的一种，作为辅酶主要是在糖类合成中起作用。其他可作为辅酶的核苷二磷酸糖类有 尿苷二磷酸半乳糖 （ UDP Gal）、尿苷二磷酸 甘露糖 （UDPMan）等，他们在糖类合成代谢中是非常重要的。例如 UDPG 作为 半乳糖 -4- 表 异构酶 (Galactose-4-epimerase)的辅酶，在D-半乳糖的代谢中起作用：
D- 半乳糖-1-磷酸 +UDPG[355-04]
UDPGal+D- 葡萄糖-1-磷酸
4、 维生素k 族 维生素K 族中的某些成员可能在生物体内起某些辅酶作用。如作为辅酶在 谷氨酸 残基 的羧化作用中的功能已获得一些线索。
5、 甲基萘醌类 （ 四烯甲萘醌 ,即 维生素 K2类）很可能是某些细菌中使二氢乳清酸转变为乳清酸反应的酶的辅酶。
易混淆的分类
辅酶、辅基和 激活剂
根据酶催化反应最适条件的要求，原则上在酶测定体系中应加入一定量的辅助因子。辅助因子（cofactors）是指酶的活性所需要的一种非 蛋白质 成分，包括辅酶、辅基和金属离子 激活剂 。与酶紧密结合的辅因子称为辅基；不含辅基的酶蛋白称为脱辅基酶蛋白（apoenzyme），没有催化活性，必须加入足量辅基，和它结合成为全酶（holoenzyme），才有催化活性。脱辅基酶蛋白与辅基孵育一段时间后，酶活性才会恢复，因此，往往需要样品与试剂中的辅基先预孵育的过程。辅基的用量往往较少。
与酶蛋白结合很松弛，用 透析 和其它方法很易将它们与酶分开的称为辅酶（Coenzyme）。辅酶尽管不同于酶的 底物 ，但在作用方式上和底物类似，在酶反应过程中与酶结合、分离及反复循环。辅酶用量的确定可将它们按底物处理。例如 乳酸脱氢酶 中辅酶按双底物 动力学 方程 计算。
激活剂 （activator）的 化学 本质是金属离子，可以是酶的活性中心，也可以通过其他机制激活酶的活性。作为激活剂的金属离子，其影响 酶促反应 的动力学更加复杂。最常见的是二价金属离子如Mg2+、Zn2+、Mn2+、 Ca2 +、Fe2+等。重金属离子大多是酶的 变性剂 。金属离子之间往往存在相互拮抗或相互抑制。在酶测定体系中经常加入 乙二胺四乙酸二钠 目的是 合一部分非必要的离子。合适的金属离子浓度是必要的，过量的离子往往抑制酶反应速度。由于 激活剂 的 动力学 往往与酶的动力学不同，这就可以解释不同的样品与反应液的比例，造成酶活性测定结果的不呈比例。N- 乙酰半胱氨酸 对 肌酸激酶 的激活作用与此类似。激活剂的用量一般通过反复实验来确定。
辅酶Q -10有助于 ： （1）保护心脏：
辅酶Q-10有助于为心肌提供充足 氧气 ，预防突发性心脏病，尤其在心肌缺氧过程中 辅酶Q10 发挥关键作用。
（2）促进能量转化，提升精力：
辅酶Q-10帮助把食物转化为 细胞 生存必需的能量（如 ATP ），使细胞保持最佳状态，使人感觉精力更充 沛；
（3）提高免疫力，延缓衰老：
辅酶Q-10是细胞自身产生的天然 抗氧化剂 ，可阻止 自由基 的形成，具有维护 免疫系统 的正常运作、延缓衰老及改善皮肤弹性的作用。
近年来的研究表明， 辅酶Q10 在预防 冠状动脉粥样硬化性心脏病 ，缓解 牙周炎 ，治疗 十二指肠溃疡 及 胃溃疡 及缓解心绞痛方面有显著效果。同时还有抗肿瘤作用，临床对于晚期转移性癌症有一定疗效。
各种辅酶在生物体正常生长发育中，发挥各种重要的作用，使生命活动有序的进行。
辅酶主要的作用
1. 抗 心肌缺血 作用。
2. 增加心输出量，降低外周阻力，有助于抗心衰作用， 醛固酮 的合成与分泌有抑制作用并干扰其对肾小管的效应。
3. 抗 心律失常 作用。
4. 使外周血管阻力下降。
5. 能激活人体 细胞 和细胞能量的营养，具有提高人体免疫力、增强 抗氧化 、延缓衰老和增强人体活力。此外，还有抗阿霉素的心脏毒性作用及保肝等作用。