Apa Peran Vitamin dalam Aktivitas Enzim?

Para peneliti masih berusaha untuk sepenuhnya memahami detail struktural dan fungsional enzim, namun molekul organik kompleks ini sangat penting untuk sebagian besar reaksi biologis. Enzim mengkatalisis, atau mempercepat, reaksi kimia. Proses biologis yang menopang organisme bergantung pada banyak reaksi kimia, dan enzim memastikan bahwa reaksi ini terjadi cukup cepat untuk menopang kehidupan. Banyak enzim, pada gilirannya, bergantung pada zat turunan vitamin yang dikenal sebagai koenzim.

Sejumlah energi, yang dikenal sebagai energi aktivasi, diperlukan untuk memulai reaksi kimia apa pun. Tujuan mendasar dari enzim adalah untuk memfasilitasi reaksi dengan menurunkan energi aktivasi ini. Enzim mencapai ini dengan mengikat molekul reaktan dan memungkinkan mereka untuk berinteraksi dengan cara yang lebih hemat energi. Molekul reaktan mengikat enzim di lokasi yang terstruktur rumit yang dikenal sebagai situs aktif, dan molekul yang terlibat dalam proses pengikatan ini disebut substrat. Koenzim, beberapa di antaranya adalah vitamin dan beberapa di antaranya disintesis langsung dari vitamin, mengaktifkan enzim dengan membantu enzim untuk mengikat substratnya.

Koenzim mengaktifkan enzim terutama dengan membantu transfer partikel atau senyawa tertentu yang terlibat dalam reaksi kimia. Misalnya, beberapa koenzim memfasilitasi reaksi enzimatik dengan membawa elektron dan ion hidrogen dari satu atom ke atom lainnya, sementara yang lain terlibat dalam pengangkutan seluruh atom atau molekul yang lebih besar. Dijelaskan dengan cara lain, enzim mungkin tidak cocok untuk substrat yang dimaksud kecuali situs aktif dimodifikasi dengan penambahan koenzim.

Istilah "vitamin" mengacu pada 13 senyawa organik yang penting bagi kesehatan manusia. Dalam kebanyakan kasus, vitamin harus dipasok melalui makanan karena tubuh tidak dapat mensintesisnya. Vitamin terbagi dalam dua kategori umum: larut dalam air dan larut dalam lemak. Vitamin yang larut dalam air ditemukan terutama dalam makanan berair atau bertepung seperti biji-bijian dan sayuran, sedangkan vitamin yang larut dalam lemak ditemukan terutama dalam makanan berlemak seperti mentega, makanan laut dan daging organ. Hanya vitamin yang larut dalam air yang berfungsi sebagai koenzim.

Kekurangan vitamin dapat menyebabkan gangguan kesehatan yang serius karena proses biologis yang penting rusak ketika kekurangan koenzim mencegah enzim mengkatalisis reaksi kimia penting. Dua vitamin koenzim yang terkenal adalah thiamin dan niacin. Senyawa tiamin berfungsi sebagai koenzim untuk berbagai reaksi yang melibatkan produksi energi seluler, sintesis protein, dan fungsi otak. Kekurangan tiamin menyebabkan gangguan yang dikenal sebagai beri-beri, dengan gejala seperti lekas marah, lemah dan bahkan gagal jantung. Niasin diperlukan untuk berbagai reaksi yang berkaitan dengan produksi energi dan sintesis asam lemak. Kekurangan menyebabkan pellagra, yang menyebabkan demensia, masalah kulit, penurunan berat badan dan akhirnya kematian.