რა როლს ასრულებენ ვიტამინები ფერმენტულ აქტივობაში?

მკვლევარები კვლავ ცდილობენ გაეცნონ ფერმენტების სტრუქტურულ და ფუნქციონალურ დეტალებს, მაგრამ ეს რთული ორგანული მოლეკულები აუცილებელია ბიოლოგიური რეაქციების უმეტესობისთვის. ფერმენტები ახდენენ ქიმიური რეაქციების კატალიზაციას, ან დაჩქარებას. ბიოლოგიური პროცესები, რომლებიც ორგანიზმს ამყარებენ, მრავალრიცხოვან ქიმიურ რეაქციაზეა დამოკიდებული და ფერმენტები უზრუნველყოფენ, რომ ეს რეაქციები მოხდეს სწრაფად, სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. ბევრი ფერმენტი, თავის მხრივ, დამოკიდებულია ვიტამინზე მიღებულ ნივთიერებებზე, რომლებიც ცნობილია როგორც კოფერმენტები.

ნებისმიერი ქიმიური რეაქციის დასაწყებად საჭიროა გარკვეული რაოდენობის ენერგია, რომელიც ცნობილია როგორც აქტივაციის ენერგია. ფერმენტების ფუნდამენტური მიზანია რეაქციების გამარტივება ამ აქტივაციის ენერგიის შემცირებით. ფერმენტები ამას ასრულებენ რეაქტიული მოლეკულების შეკავშირებით და მათ ენერგოეფექტური გზით ურთიერთქმედების საშუალებით. რეაქტივის მოლეკულები უკავშირდება ფერმენტებს რთულად სტრუქტურულ ადგილას, რომელიც ცნობილია როგორც აქტიური ადგილი და ამ შეკავშირების პროცესში მონაწილე მოლეკულას სუბსტრატს უწოდებენ. კოფერმენტები, რომელთაგან ზოგი ვიტამინებია, ზოგი კი სინთეზირებულია უშუალოდ ვიტამინებისგან, ააქტიურებენ ფერმენტებს, ეხმარებიან ფერმენტს მის სუბსტრატთან შეერთებაში.

კოფერმენტები ააქტიურებენ ფერმენტებს, პირველ რიგში, ქიმიურ რეაქციაში მონაწილე სპეციფიკური ნაწილაკების ან ნაერთების გადატანაში. მაგალითად, ზოგიერთი კოფერმენტები ხელს უწყობენ ფერმენტულ რეაქციებს ელექტრონებისა და წყალბადის იონების ერთი ატომიდან მეორეზე გადაზიდვით, ზოგი კი მთელი ატომების ან უფრო დიდი მოლეკულების ტრანსპორტირებაში მონაწილეობს. სხვა გზით ახსნილი, ფერმენტი არ შეიძლება იყოს სრულყოფილი შესაფერისი დანიშნულების სუბსტრატისთვის, თუ აქტიური ადგილი არ შეიცვლება კოფერმენტის დამატებით.

ტერმინი "ვიტამინი" აღნიშნავს 13 ორგანულ ნაერთს, რომლებიც აუცილებელია ადამიანის ჯანმრთელობისთვის. უმეტეს შემთხვევაში, ვიტამინები უნდა მომარაგდეს დიეტის საშუალებით, რადგან სხეულს არ შეუძლია მათი სინთეზირება. ვიტამინები იყოფა ორ ზოგად კატეგორიად: წყალში ხსნადი და ცხიმში ხსნადი. წყალში ხსნადი ვიტამინები გვხვდება ძირითადად წყლიან ან სახამებრ საკვებში, როგორიცაა მარცვლეული და ბოსტნეული, ცხიმში ხსნადი ვიტამინები კი ძირითადად ცხიმიან საკვებში, როგორიცაა კარაქი, ზღვის პროდუქტები და ორგანული ხორცი. მხოლოდ წყალში ხსნადი ვიტამინები ფუნქციონირებენ კოფერმენტების სახით.

ვიტამინების ნაკლებობამ შეიძლება გამოიწვიოს ჯანმრთელობის სერიოზული დარღვევები, რადგან მნიშვნელოვანი ბიოლოგიური პროცესები იშლება, როდესაც კოფერმენტების ნაკლებობა ხელს უშლის ფერმენტებს აუცილებელი ქიმიური რეაქციების კატალიზაციაში. კოენზიმის ორი ცნობილი ვიტამინია თიამინი და ნიაცინი. თიამინის ნაერთები იყენებენ კოფერმენტებს სხვადასხვა რეაქციების დროს, რომლებიც მოიცავს უჯრედული ენერგიის წარმოებას, ცილების სინთეზს და ტვინის მუშაობას. თიამინის უკმარისობა იწვევს აშლილობას, რომელიც ცნობილია ქავილის ქერის სახელით, ისეთი სიმპტომებით, როგორიცაა გაღიზიანება, სისუსტე და გულის უკმარისობაც კი. ნიაცინი საჭიროა მრავალი რეაქციისთვის, რომლებიც დაკავშირებულია ენერგიის წარმოებასთან და ცხიმოვანი მჟავების სინთეზთან. დეფიციტი იწვევს პელაგრას, რაც იწვევს დემენციას, კანის პრობლემებს, წონის დაკლებას და საბოლოოდ სიკვდილს.