Os pesquisadores ainda procuram entender completamente os detalhes estruturais e funcionais das enzimas, mas essas moléculas orgânicas complexas são essenciais para a maioria das reações biológicas. As enzimas catalisam ou aceleram reações químicas. Os processos biológicos que sustentam um organismo dependem de inúmeras reações químicas, e as enzimas garantem que essas reações ocorram com rapidez suficiente para sustentar a vida. Muitas enzimas, por sua vez, dependem de substâncias derivadas de vitaminas conhecidas como coenzimas.
Reações de ativação
É necessária uma certa quantidade de energia, conhecida como energia de ativação, para iniciar qualquer reação química. O objetivo fundamental das enzimas é facilitar as reações diminuindo essa energia de ativação. As enzimas conseguem isso ligando-se às moléculas de reagentes e permitindo que elas interajam de maneira mais eficiente em termos de energia. As moléculas reagentes se ligam às enzimas em um local intricadamente estruturado, conhecido como sítio ativo, e a molécula envolvida nesse processo de ligação é chamada de substrato. As coenzimas, algumas das quais são vitaminas e outras são sintetizadas diretamente a partir de vitaminas, ativam as enzimas ajudando a enzima a se ligar ao seu substrato.
Assistentes de enzimas
As coenzimas ativam as enzimas principalmente ajudando na transferência de partículas ou compostos específicos envolvidos na reação química. Por exemplo, algumas coenzimas facilitam reações enzimáticas transportando elétrons e íons hidrogênio de um átomo para outro, enquanto outros estão envolvidos no transporte de átomos inteiros ou moléculas maiores. Explicado de outra maneira, uma enzima pode não se encaixar perfeitamente no substrato desejado, a menos que o local ativo seja modificado pela adição de uma coenzima.
As vitaminas que as enzimas precisam
O termo "vitamina" refere-se a 13 compostos orgânicos essenciais à saúde humana. Na maioria dos casos, as vitaminas devem ser fornecidas através da dieta, porque o corpo não pode sintetizá-las. As vitaminas se enquadram em duas categorias gerais: solúvel em água e solúvel em gordura. As vitaminas hidrossolúveis são encontradas principalmente em alimentos aquosos ou amiláceos, como grãos e vegetais, enquanto as vitaminas hidrossolúveis são encontradas principalmente em alimentos gordurosos, como manteiga, frutos do mar e carnes de órgãos. Somente vitaminas hidrossolúveis funcionam como coenzimas. Deficiência de coenzimas
Deficiências de vitaminas podem levar a sérios distúrbios à saúde, porque importantes processos biológicos quebram quando a falta de coenzimas impede que as enzimas catalisem reações químicas essenciais. Duas vitaminas de coenzima bem conhecidas são tiamina e niacina. Os compostos de tiamina servem como coenzimas para uma variedade de reações que envolvem produção de energia celular, síntese de proteínas e função cerebral. A deficiência de tiamina causa um distúrbio conhecido como beribéri, com sintomas como irritabilidade, fraqueza e até insuficiência cardíaca. A niacina é necessária para inúmeras reações relacionadas à produção de energia e síntese de ácidos graxos. A deficiência causa pelagra, o que leva à demência, problemas de pele, perda de peso e, eventualmente, morte.