Los investigadores todavía buscan comprender completamente los detalles estructurales y funcionales de las enzimas, sin embargo, estas moléculas orgánicas complejas son esenciales para la mayoría de las reacciones biológicas. Las enzimas catalizan o aceleran las reacciones químicas. Los procesos biológicos que sustentan a un organismo dependen de numerosas reacciones químicas, y las enzimas aseguran que estas reacciones ocurran lo suficientemente rápido como para mantener la vida. Muchas enzimas, a su vez, dependen de sustancias derivadas de vitaminas conocidas como coenzimas.
Activar reacciones
Se necesita cierta cantidad de energía, conocida como energía de activación, para iniciar cualquier reacción química. El propósito fundamental de las enzimas es facilitar las reacciones reduciendo esta energía de activación. Las enzimas logran esto uniéndose a moléculas reactivas y permitiéndoles interactuar de una manera más eficiente desde el punto de vista energético. Las moléculas reactivas se unen a las enzimas en una ubicación intrincadamente estructurada conocida como sitio activo, y la molécula involucrada en este proceso de unión se llama sustrato. Las coenzimas, algunas de las cuales son vitaminas y otras se sintetizan directamente a partir de las vitaminas, activan las enzimas al ayudar a que la enzima se una a su sustrato.
Asistentes de enzimas
Las coenzimas activan las enzimas principalmente al ayudar en la transferencia de partículas o compuestos específicos involucrados en la reacción química. Por ejemplo, algunas coenzimas facilitan las reacciones enzimáticas al transportar electrones e iones de hidrógeno de un átomo a otro, mientras que otras participan en el transporte de átomos enteros o moléculas más grandes. Explicado de otra manera, es posible que una enzima no se adapte perfectamente al sustrato previsto a menos que el sitio activo se modifique mediante la adición de una coenzima.
Las vitaminas que necesitan las enzimas
El término "vitamina" se refiere a 13 compuestos orgánicos que son esenciales para la salud humana. En la mayoría de los casos, las vitaminas deben suministrarse a través de la dieta porque el cuerpo no puede sintetizarlas. Las vitaminas se dividen en dos categorías generales: solubles en agua y solubles en grasa. Las vitaminas solubles en agua se encuentran principalmente en alimentos acuosos o con almidón como granos y verduras, mientras que las vitaminas solubles en grasa se encuentran principalmente en alimentos grasos como mantequilla, mariscos y vísceras. Solo las vitaminas solubles en agua funcionan como coenzimas.
Deficiencia de coenzimas
Las deficiencias de vitaminas pueden provocar trastornos de salud graves porque los procesos biológicos importantes se rompen cuando la falta de coenzimas impide que las enzimas catalicen reacciones químicas esenciales. Dos vitaminas coenzimas conocidas son la tiamina y la niacina. Los compuestos de tiamina sirven como coenzimas para una variedad de reacciones que involucran la producción de energía celular, la síntesis de proteínas y la función cerebral. La deficiencia de tiamina causa un trastorno conocido como beriberi, con síntomas como irritabilidad, debilidad e incluso insuficiencia cardíaca. La niacina es necesaria para numerosas reacciones relacionadas con la producción de energía y la síntesis de ácidos grasos. La deficiencia causa pelagra, que conduce a demencia, problemas de piel, pérdida de peso y eventualmente la muerte.