أهمية الفيتامينات لتنشيط الانزيمات

الفيتامينات هي المركبات الأساسية التي يتم الحصول عليها من خلال الطعام، حيث لا يستطيع الجسم إنتاج الفيتامينات بدون الغذاء، وتعتبر هذه الفيتامينات هامة لبناء الجسم.

الفيتامينات و الإنزيمات
الفيتامينات هي مركبات عضوية مهمة للجسم، وتعتبر مغذيات حيوية بكميات محدودة، ويتم تسمية المركبات الكيميائية العضوية بفيتامينات عندما يكون من الصعب تصنيعها بكميات كافية، والإنزيمات هي مواد تعمل كمحفز في الكائنات الحية.

تقوم الإنزيمات بتنظيم معدل التفاعلات الكيميائية وتسريعها دون أن تتغير ذاتها في العملية، وتتكون أساسًا من بروتينات معدنية. وتلعب الأنزيمات دورًا رئيسيًا في سرعة التفاعلات الكيميائية، بينما تلعب الإنزيمات والفيتامينات دورًا غير مباشر في عملية التحفيز الكيميائي.

على الرغم من ذلك، فإن معظم الفيتامينات لا يمكن أن تساعد الإنزيمات بمفردها، حيث تحتاج إلى المشاركة في التفاعلات الحفازة، وعادة ما تحتاج الفيتامينات إلى الاندماج مع الإنزيمات المساعدة الصغيرة الحجم والتي تحتفظ بنفسها بعد التفاعل الحفاز، مما يسمح بإعادة استخدامها عدة مرات، وبالتالي، فإن هذه الفيتامينات ذات فائدة كبيرة.

تحويل الفيتامينات إلى انزيمات
أغلب الفيتامينات يتم تحويلها إلى إنزيمات من قبل أن تتمكن من الاقتران مع الانزيمات، و هذه التغيرات تضيف مجموعات وظيفية صغيرة مثل الفوسفات لهيكل الفيتامينات، أو هي تقوم بتخفيض الأكسدة حيث أنها تقوم باضافة الالكترونات أو إزالتها، فعلى سبيل المثال فيتامين B2 لديه القدرة الكبيرة على الاستيلاء و ربط مجموعة الفوسفات PO3 لتقوم بتشكيل إنزيم FMN.

حمض الفوليك هو فيتامين يتم تحويله من خلال تفاعل الأكسدة، ويعمل على تخفيض سندات الكربون بمقدار اثنين عن طريق الحصول على الإلكترونات، ويحصل على أربع ذرات هيدروجين لتشكيل أنزيم THF.

آليات عمل الإنزيم
تساهم الإنزيمات في عمليات التفاعل الأكسدية عن طريق نقل الإلكترونات، أو يتم إضافة مجموعات وظيفية إلى الركائز الكيميائية، ويتم تحويلها إلى المنتج النهائي بواسطة الإنزيم، وتضاف المجموعات الوظيفية التي تساهم في تعزيز الإنزيمات إلى الركائز الكيميائية وهي عادةً صغيرة الحجم.

و يقوم الإنزيم باضافة مجموعة من NH2 فعلى سبيل المثال تؤدي الانزيمات بتفاعلات الأكسدة، إما أن تقوم الإلكترونات بأخذ الركيزة أو تقوم بإعطاء الإلكترونات، و هذه التفاعلات هي عكسها و تقوم بالإعتماد على تركيزات كل من المؤكسد و إنخفاض أشكال الإنزيم، و الإنزيمات المساعدة هي أكثر أكسدة.

الإنزيمات و الأيض
الإنزيمات المساعدة تقوم بتنفيذ تفاعلات كيميائية بسيطة إلى حد ما، و لكن هذه التفاعلات الكيميائية لها تأثير كبير على وظائف التمثيل الغذائي، فمثلا فيتامين K يقوم بمنع تخثر الدم عن طريق تسريع تركيب غاما carboxyglutamate، و هو الجزء الذي يقوم بربط أيونات الكالسيوم العائمة الحرة.

كما أنه يوجد تراكم للكالسيوم في الشرايين أقل بكثير و يقوم بخفض خطر الإصابة بإمراض القلب، كما يتم أيضا تخزين الطاقة في الإنزيمات أثناء عملية التنفس الخلوي، و من خلالها الخلايا للحصول على الطاقة من كسر الغذاء، و هذه الطاقة يتم تحريرها من وقت لاحق عن طريق أكسدة الإنزيمات المخزنة.

إعادة تدوير الإنزيمات
: واحدة من السمات الرئيسية للأنزيم هي أنه لا يتغير بشكل دائم عند التحفيز، وأي تغيير في هيكل الإنزيم يمكن عكسه قبل إعادة تدويره. ويتم الحصول على الإنزيمات التي تشارك في تفاعلات الأكسدة والاختزال، مثل FAD و NAD.

يتم استرجاع العودة إلى حالتها السابقة قبل فقد الإلكترونات، ولا يتم تغيير جميع الإنزيمات مرة أخرى بهذه السرعة، وخاصة الإنزيمات التي تقوم بنقل المجموعات الوظيفية، مثل تلك التي تربط المجموعات CH2 ويتم استرجاعها بعد انتهاء التفاعل.