Araştırmacılar hala enzimlerin yapısal ve işlevsel ayrıntılarını tam olarak anlamaya çalışıyorlar, ancak bu karmaşık organik moleküller çoğu biyolojik reaksiyon için gereklidir. Enzimler kimyasal reaksiyonları katalize eder veya hızlandırır. Bir organizmayı ayakta tutan biyolojik süreçler çok sayıda kimyasal reaksiyona bağlıdır ve enzimler bu reaksiyonların yaşamı sürdürmek için yeterince hızlı gerçekleşmesini sağlar. Pek çok enzim de koenzimler olarak bilinen vitamin türevli maddelere bağımlıdır.
Reaksiyonları Etkinleştirme
Herhangi bir kimyasal reaksiyonu başlatmak için aktivasyon enerjisi olarak bilinen belirli bir miktarda enerjiye ihtiyaç vardır. Enzimlerin temel amacı, bu aktivasyon enerjisini düşürerek reaksiyonları kolaylaştırmaktır. Enzimler bunu, reaktan moleküllere bağlanarak ve daha enerji verimli bir şekilde etkileşime girmelerine izin vererek gerçekleştirir. Tepkimeye giren moleküller, aktif bölge olarak bilinen karmaşık yapılı bir yerde enzimlere bağlanır ve bu bağlanma işleminde yer alan moleküle substrat denir. Bir kısmı vitamin olan ve bir kısmı doğrudan vitaminlerden sentezlenen koenzimler, enzimin substratına bağlanmasına yardımcı olarak enzimleri aktive eder.
Enzim Yardımcıları
Koenzimler, öncelikle kimyasal reaksiyonda yer alan belirli parçacıkların veya bileşiklerin transferine yardımcı olarak enzimleri aktive eder. Örneğin, bazı koenzimler, elektronları ve hidrojen iyonlarını bir atomdan diğerine taşıyarak enzimatik reaksiyonları kolaylaştırırken, diğerleri tüm atomları veya daha büyük molekülleri taşımaya dahil olur. Başka bir şekilde açıklanacak olursa, aktif bölge bir koenzim ilavesiyle değiştirilmedikçe, bir enzim amaçlanan substrat için mükemmel bir uyum olmayabilir.
Enzimlerin İhtiyaç Duyduğu Vitaminler
"Vitamin" terimi, insan sağlığı için gerekli olan 13 organik bileşiğe karşılık gelir. Çoğu durumda, vitaminler vücut tarafından sentezlenemediği için diyet yoluyla sağlanmalıdır. Vitaminler iki genel kategoriye ayrılır: suda çözünür ve yağda çözünür. Suda çözünen vitaminler esas olarak tahıllar ve sebzeler gibi sulu veya nişastalı gıdalarda bulunurken, yağda çözünen vitaminler esas olarak tereyağı, deniz ürünleri ve organ etleri gibi yağlı gıdalarda bulunur. Sadece suda çözünen vitaminler koenzim olarak işlev görür.
Koenzim Eksikliği
Vitamin eksiklikleri ciddi sağlık bozukluklarına yol açabilir, çünkü koenzim eksikliği enzimlerin temel kimyasal reaksiyonları katalize etmesini engellediğinde önemli biyolojik süreçler bozulur. İyi bilinen iki koenzim vitamini, tiamin ve niasindir. Tiamin bileşikleri, hücresel enerji üretimi, protein sentezi ve beyin fonksiyonunu içeren çeşitli reaksiyonlar için koenzim görevi görür. Tiamin eksikliği, sinirlilik, halsizlik ve hatta kalp yetmezliği gibi semptomlarla birlikte beriberi olarak bilinen bir bozukluğa neden olur. Niasin, enerji üretimi ve yağ asidi sentezi ile ilgili çok sayıda reaksiyon için gereklidir. Eksiklik, bunamaya, cilt sorunlarına, kilo kaybına ve nihayetinde ölüme yol açan pellagraya neden olur.