Teadlased püüavad endiselt täielikult mõista ensüümide struktuurilisi ja funktsionaalseid üksikasju, kuid need keerukad orgaanilised molekulid on enamiku bioloogiliste reaktsioonide jaoks hädavajalikud. Ensüümid katalüüsivad või kiirendavad keemilisi reaktsioone. Organismi ülal pidavad bioloogilised protsessid sõltuvad paljudest keemilistest reaktsioonidest ja ensüümid tagavad, et need reaktsioonid toimuksid elu säilitamiseks piisavalt kiiresti. Paljud ensüümid sõltuvad omakorda vitamiinidest saadud ainetest, mida tuntakse koensüümidena.
Reaktsioonide aktiveerimine
Mis tahes keemilise reaktsiooni algatamiseks on vaja teatud kogust energiat, mida nimetatakse aktiveerimisenergiaks. Ensüümide põhieesmärk on reaktsioonide hõlbustamine, vähendades seda aktivatsioonienergiat. Ensüümid saavutavad selle, seondudes reaktiivmolekulidega ja võimaldades neil energiasäästlikumalt suhelda. Reageerivad molekulid seonduvad ensüümidega keeruka struktuuriga asukohas, mida nimetatakse aktiivseks kohaks, ja selles seondumisprotsessis osalevat molekuli nimetatakse substraadiks. Koensüümid, millest mõned on vitamiinid ja osa sünteesitakse otse vitamiinidest, aktiveerivad ensüüme, aidates ensüümil selle substraadiga seonduda.
Ensüümiabid
Koensüümid aktiveerivad ensüüme peamiselt abistades keemilises reaktsioonis osalevate spetsiifiliste osakeste või ühendite ülekandmist. Näiteks hõlbustavad mõned koensüümid ensümaatilisi reaktsioone, kandes elektronid ja vesinikioonid ühest aatomist teise, teised aga osalevad tervete aatomite või suuremate molekulide transportimisel. Teisel viisil selgitades ei pruugi ensüüm sobida kavandatud substraadiga ideaalselt, kui aktiivset saiti ei muudeta koensüümi lisamisega.
Vitamiinid, mida ensüümid vajavad
Mõiste "vitamiin" viitab 13 orgaanilisele ühendile, mis on inimese tervisele hädavajalik. Enamasti tuleb vitamiine tarnida dieedi kaudu, kuna keha ei suuda neid sünteesida. Vitamiinid jagunevad kahte üldkategooriasse: vees ja rasvlahustuvad. Vees lahustuvaid vitamiine leidub peamiselt vesistes või tärklises sisaldavates toitudes nagu teraviljad ja köögiviljad, rasvlahustuvaid vitamiine aga peamiselt rasvastest toitudest nagu või, mereannid ja elundite liha. Koensüümidena toimivad ainult vees lahustuvad vitamiinid.
Koensüümi puudus
Vitamiinipuudus võib põhjustada tõsiseid tervisehäireid, sest olulised bioloogilised protsessid lagunevad, kui koensüümide puudus takistab ensüümidel oluliste keemiliste reaktsioonide katalüüsimist. Kaks tuntud koensüümvitamiini on tiamiin ja niatsiin. Tiamiiniühendid toimivad koensüümidena mitmesugustes reaktsioonides, mis hõlmavad raku energia tootmist, valkude sünteesi ja aju funktsiooni. Tiamiini puudus põhjustab beriberi nime all tuntud häireid, mille sümptomiteks on ärrituvus, nõrkus ja isegi südamepuudulikkus. Niatsiin on vajalik energia tootmise ja rasvhapete sünteesiga seotud arvukate reaktsioonide jaoks. Puudus põhjustab pellagra, mis põhjustab dementsust, nahaprobleeme, kehakaalu langust ja lõpuks surma.