18.8: Cofactori enzimatici și vitamine
- Pentru a explica de ce vitaminele sunt necesare în dietă.
Multe enzime sunt proteine simple constând în întregime din unul sau mai multe lanțuri de aminoacizi. Alte enzime conțin o componentă neproteică numită a cofactor care este necesar pentru buna funcționare a enzimei. Există două tipuri de cofactori: ioni anorganici [de exemplu, ioni de zinc sau Cu (I)] și molecule organice cunoscute sub numele de coenzime. Pod coenzime sunt vitamine sau sunt derivate din vitamine.
Vitaminele sunt compuși organici esențiali în cantități foarte mici (urme) pentru menținerea metabolismului normal. În general, acestea nu pot fi sintetizate la niveluri adecvate de către organism și trebuie obținute din dietă. Absența sau scurtarea unei vitamine poate duce la o boală cu deficit de vitamine. În prima jumătate a secolului 20, un accent major al biochimiei a fost identificarea, izolarea și caracterizarea vitaminelor. În ciuda acumulării de dovezi că oamenii au nevoie de mai mult decât carbohidrați, grăsimi și proteine în dietele lor pentru creșterea și sănătatea normală, abia la începutul anilor 1900 cercetările au stabilit necesitatea urmei de nutrienți în dietă.
| vitamina A (retinol) | formarea pigmenților vizuali; diferențierea celulelor epiteliale | orbire nocturnă; lipsa continuă duce la orbire totală |
| vitamina D (colecalci feroși) | crește capacitatea organismului de a absorbi calciu și fosfor | osteomalacia (înmuierea oaselor); cunoscut sub numele de rahitism la copii |
| vitamina E (tocoferol) | antioxidant liposolubil | deteriorarea membranelor celulare |
| vitamina K (filochinona) | formarea protrombinei, o enzimă cheie în procesul de coagulare a sângelui | crește timpul necesar ca sângele să se coaguleze |
Deoarece organismele diferă prin abilitățile lor sintetice, este posibil ca o substanță care este o vitamină pentru o specie să nu fie așa pentru o alta. În ultimii 100 de ani, oamenii de știință au identificat și izolat 13 vitamine necesare în dieta umană și le-au împărțit în două mari categorii: vitaminele liposolubile, care includ vitaminele A, D, E și K și solubile în apă vitaminele, care sunt vitaminele complexului B și vitamina C. Toate vitaminele liposolubile conțin o proporție mare de componente structurale ale hidrocarburilor. Există unul sau doi atomi de oxigen prezenți, dar compușii în ansamblu sunt nepolari. În schimb, vitaminele solubile în apă conțin un număr mare de atomi de oxigen și azot electronegativi, care se pot angaja în legarea hidrogenului cu apa. Majoritatea vitaminelor solubile în apă acționează ca coenzime sau sunt necesare pentru sinteza coenzimelor. Vitaminele liposolubile sunt importante pentru o varietate de funcții fiziologice. Vitaminele cheie și funcțiile lor se găsesc în Tabelele \ (\ PageIndex \) și \ (\ PageIndex \).