Multe enzime sunt proteine ​​simple constând în întregime din unul sau mai multe lanțuri de aminoacizi. Alte enzime conțin o componentă neproteică numită cofactor O componentă neproteică a unei enzime care este necesară pentru buna funcționare a unei enzime. acest lucru 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 Un cofactor care este o moleculă organică. . Majoritatea coenzimelor sunt vitamine sau sunt derivate din vitamine.

enzimatici

Vitamine Un compus organic care este esențial în cantități foarte mici pentru menținerea metabolismului normal. 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.

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 Tabelul 18.8 "Vitamine liposolubile și funcții fiziologice" și Tabelul 18.9 "Vitamine solubile în apă și funcții fiziologice".

Tabelul 18.8 Vitamine liposolubile și funcții fiziologice

Vitamina Funcția fiziologică Efectul deficienței
vitamina A (retinol) formarea pigmenților vizuali; diferențierea celulelor epiteliale orbire nocturnă; lipsa continuă duce la orbire totală
vitamina D (colecalciferol) mărește 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

Tabelul 18.9 Vitamine solubile în apă și funcții fiziologice

Vitamina Coenzima Coenzima Funcția cu deficit de funcție
vitamina B 1 (tiamină) pirofosfat de tiamină reacții de decarboxilare beriberi
vitamina B 2 (riboflavină) flavin mononucleotid sau flavin adenin dinucleotid reacții de oxidare-reducere care implică doi atomi de hidrogen -
vitamina B 3 (niacină) nicotinamidă adenină dinucleotidă sau nicotinamidă adenină dinucleotidă fosfat reacții de oxidare-reducere care implică ionul hidrură (H în €) pelagră
vitamina B 6 (piridoxină) fosfat piridoxal varietate de reacții, inclusiv transferul grupelor amino -
vitamina B 12 (cianocobalamină) metilcobalamina sau deoxiadenoxilcobalamina reacții de rearanjare intramoleculară anemie pernicioasă
biotină biotină reacții de carboxilare -
acid folic tetrahidrofolat purtător de unități cu un singur carbon, cum ar fi gruparea formil anemie
acid pantotenic coenzima A purtător de grupări acil -
vitamina C (acid ascorbic) nici unul antioxidant; formarea de colagen, o proteină care se găsește în tendoane, ligamente și os scorbut

Vitaminele C și E, precum și provitamina OI-caroten pot acționa ca antioxidanți în organism. Antioxidanți O substanță care previne oxidarea. previn deteriorarea radicalilor liberi, care sunt molecule care sunt foarte reactive deoarece au electroni nepereche. Radicalii liberi se formează nu numai prin reacții metabolice care implică oxigen, ci și de factori de mediu precum radiațiile și poluarea.

OI-carotenul este cunoscut ca provitamină, deoarece poate fi transformat în vitamina A în organism.

Radicalii liberi reacționează cel mai frecvent cu lipoproteinele și acizii grași nesaturați din membranele celulare, îndepărtând un electron din aceste molecule și generând astfel un nou radical liber. Procesul devine o reacție în lanț care duce în cele din urmă la degradarea oxidativă a compușilor afectați. Antioxidanții reacționează cu radicalii liberi pentru a opri aceste reacții în lanț formând o moleculă mai stabilă sau, în cazul vitaminei E, un radical liber mult mai puțin reactiv. (Vitamina E este convertită înapoi la forma originală prin interacțiunea cu vitamina C.)

Exerciții de revizuire a conceptelor

Care este diferența dintre un cofactor și o coenzimă?

Cum sunt vitaminele legate de coenzime?

Răspunsuri

O coenzimă este un tip de cofactor. Coenzimele sunt molecule organice solicitate de unele enzime pentru activitate. Un cofactor poate fi fie o coenzimă, fie un ion anorganic.

Coenzimele sunt sintetizate din vitamine.

Chei de luat masa

  • Vitaminele sunt compuși organici esențiali în cantități foarte mici pentru menținerea metabolismului normal.
  • Vitaminele sunt împărțite în două mari categorii: vitaminele liposolubile și vitaminele solubile în apă.
  • Majoritatea vitaminelor solubile în apă sunt necesare pentru formarea coenzimelor, care sunt molecule organice necesare unor enzime pentru activitatea catalitică.

Exerciții

Identificați fiecare vitamină ca fiind solubilă în apă sau solubilă în grăsimi.

  1. vitamina D.
  2. vitamina C
  3. vitamina B 12

Identificați fiecare vitamină ca fiind solubilă în apă sau solubilă în grăsimi.

  1. niacină
  2. colecalciferol
  3. biotină

Ce vitamină este necesară pentru a forma fiecare coenzimă?

  1. fosfat piridoxal
  2. flavin adenină dinucleotidă
  3. coenzima A
  4. nicotinamidă adenină dinucleotidă

Ce coenzimă se formează din fiecare vitamină?

  1. niacină
  2. tiamina
  3. cianocobalamină
  4. acid pantotenic

Care este funcția fiecărei vitamine sau coenzime?

  1. flavin adenină dinucleotidă
  2. vitamina A.
  3. biotină

Care este funcția fiecărei vitamine sau coenzime?

  1. vitamina K.
  2. fosfat piridoxal
  3. tetrahidrofolat

Răspunsuri

  1. solubil în grăsime
  2. solubil în apă
  3. solubil în apă

  1. vitamina B 6 sau piridoxina
  2. vitamina B 2 sau riboflavina
  3. acid pantotenic
  4. vitamina B 3 sau niacina

  1. necesare enzimelor care catalizează reacțiile de oxidare-reducere în care sunt transferați doi atomi de hidrogen
  2. necesare pentru formarea pigmenților de vedere
  3. necesare enzimelor care catalizează reacțiile de carboxilare