Forskare försöker fortfarande att fullt ut förstå de strukturella och funktionella detaljerna hos enzymer, men dessa komplexa organiska molekyler är ändå viktiga för de flesta biologiska reaktioner. Enzymer katalyserar eller påskyndar kemiska reaktioner. De biologiska processerna som upprätthåller en organisme beror på många kemiska reaktioner, och enzymer säkerställer att dessa reaktioner sker tillräckligt snabbt för att upprätthålla liv. Många enzymer är i sin tur beroende av vitamin-härledda ämnen som kallas koenzym.
Aktiverande reaktioner
En viss mängd energi, känd som aktiveringsenergi, behövs för att initiera någon kemisk reaktion. Det grundläggande syftet med enzymer är att underlätta reaktioner genom att sänka denna aktiveringsenergi. Enzymer åstadkommer detta genom att binda till reaktantmolekyler och låta dem interagera på ett mer energieffektivt sätt. Reaktantmolekyler binder till enzymer på ett intrikat strukturerat läge känt som ett aktivt ställe, och molekylen som är involverad i denna bindningsprocess kallas substratet. Koenzym, av vilka vissa är vitaminer och andra syntetiseras direkt från vitaminer, aktiverar enzymer genom att hjälpa enzymet att binda till dess substrat.
Enzymassistenter |
Koenzym aktiverar enzymer främst genom att hjälpa till att överföra specifika partiklar eller föreningar involverade i den kemiska reaktionen. Exempelvis underlättar vissa koenzym enzymatiska reaktioner genom att transportera elektroner och vätejoner från en atom till en annan, medan andra är involverade i transport av hela atomer eller större molekyler. Förklarade ett annat sätt, ett enzym kanske inte passar perfekt för det avsedda substratet om inte det aktiva stället modifieras genom tillsats av ett koenzym.
Vitaminerna som enzymer behöver
Termen "vitamin" avser 13 organiska föreningar som är väsentliga för människors hälsa. I de flesta fall måste vitaminer tillföras via kosten eftersom kroppen inte kan syntetisera dem. Vitaminer ingår i två allmänna kategorier: vattenlöslig och fettlöslig. Vattenlösliga vitaminer finns huvudsakligen i vattniga eller stärkelsefulla livsmedel som spannmål och grönsaker, medan fettlösliga vitaminer finns huvudsakligen i feta livsmedel som smör, skaldjur och orgelskött. Endast vattenlösliga vitaminer fungerar som koenzym.
Koenzymbrist
Vitaminbrister kan leda till allvarliga hälsoproblem eftersom viktiga biologiska processer bryts ned när en brist på koenzym hindrar enzymer från att katalysera väsentliga kemiska reaktioner. Två välkända koenzym-vitaminer är tiamin och niacin. Tiaminföreningar fungerar som koenzym för olika reaktioner som involverar cellulär energiproduktion, proteinsyntes och hjärnfunktion. Tiaminbrist orsakar en sjukdom som kallas beriberi, med symtom som irritabilitet, svaghet och till och med hjärtsvikt. Niacin behövs för många reaktioner relaterade till energiproduktion och fettsyrasyntes. Brist orsakar pellagra, vilket leder till demens, hudproblem, viktminskning och så småningom död.
