Истраживачи још увек настоје да у потпуности разумеју структурне и функционалне детаље ензима, али ови сложени органски молекули су неопходни за већину биолошких реакција. Ензими катализују или убрзавају хемијске реакције. Биолошки процеси који одржавају организам зависе од бројних хемијских реакција, а ензими осигуравају да се те реакције догоде довољно брзо да одрже живот. Многи ензими заузврат зависе од супстанци изведених из витамина познатих као коензими.
Активирање реакција
За покретање било које хемијске реакције потребна је одређена количина енергије, позната као енергија активације. Основна сврха ензима је да олакшају реакције смањењем ове енергије активирања. Ензими то постижу везујући се за молекуле реактаната и омогућавајући им интеракцију на енергетски ефикаснији начин. Молекули који реагују везују се за ензиме на сложено структурираном месту познатом као активно место, а молекул који учествује у овом процесу везивања назива се супстрат. Коензими, од којих су неки витамини, а неки се синтетишу директно из витамина, активирају ензиме помажући ензиму да се веже за супстрат.
Помоћници ензима
Коензими активирају ензиме пре свега помажући у преносу одређених честица или једињења која учествују у хемијској реакцији. На пример, неки коензими олакшавају ензимске реакције преносећи електроне и јоне водоника од једног до другог атома, док су други укључени у транспорт целокупних атома или већих молекула. Објашњено на други начин, ензим можда неће савршено одговарати предвиђеном супстрату, осим ако је активно место модификовано додавањем коензима.
Витамини који су потребни ензимима
Израз „витамин“ односи се на 13 органских једињења која су од суштинског значаја за људско здравље. У већини случајева витамини се морају достављати храном, јер их тело не може синтетизовати. Витамини спадају у две опште категорије: растворљиви у води и растворљиви у мастима. Витамини растворљиви у води налазе се углавном у воденој или шкробној храни као што су житарице и поврће, док се витамини растворљиви у мастима налазе углавном у масној храни као што су путер, плодови мора и месо од органа. Само витамини растворљиви у води функционишу као коензими.
Недостатак коензима
Недостатак витамина може довести до озбиљних здравствених поремећаја, јер се важни биолошки процеси распадају када недостатак коензима спречава ензиме да катализују есенцијалне хемијске реакције. Два добро позната витамина коензима су тиамин и ниацин. Једињења тиамина служе као коензими за различите реакције које укључују ћелијску производњу енергије, синтезу протеина и функцију мозга. Недостатак тиамина узрокује поремећај познат као берибери, са симптомима попут раздражљивости, слабости, па чак и срчане инсуфицијенције. Ниацин је потребан за бројне реакције повезане са производњом енергије и синтезом масних киселина. Недостатак узрокује пелагра, што доводи до деменције, проблема са кожом, губитка тежине и на крају смрти.