الانزيمات عبارة عن مواد محفزة تساعد على تحفيز التفاعلات التى توجد فى جسم الانسان
الفيتامينات هي المركبات الأساسية التي يتم الحصول عليها من خلال الغذاء، حيث أن الجسم لا يستطيع انتاج الفيتامينات بدون الغذاء و هي مهمة لبناء الجسم.
الفيتامينات و الإنزيمات
الفيتامينات هي عبارة عن مركبات عضوية مهمة للجسم، و هي تعمل بمثابة مغذيات حيوية بكمية محدودة، و المركبات الكيميائية العضوية يتم تسميتها بفيتامينات عند صعوبة تصنيعها بكميات كافية، و الانزيمات هي مادة تعمل كمحفز في الكائنات الحية.
و تقوم بتنظيم معدل التفاعلات الكيميائية، و هي التي تتم من دون أن تغير نفسها في العملية، و بشكل رئيسي تتكون من بروتنين معدني، و تقوم الأنزيمات بالعمل على سرعة التفاعلات الكيميائية، و الإنزيمات و الفيتامينات يقوما بدور غير مباشر في عملية الحفز.
و مع هذا فإن أغلب الفيتامينات لا يمكن أن تقوم بمساعدة الإنزيمات من تلقاء نفسها، و هذا من أجل المشاركة في التفاعلات الحفازة و معظم الفيتامينات يجب أن تتغير إلى الإنزيمات المساعدة، و هي صغيرة الجزيئات و تقوم بالإقتران مع الفيتامينات، و هذه الفيتامينات مفيدة جدا و هذا بسبب أنها تبقى نفسها بعد الحفز، و لهذا يتم إعادة تدويرها و إعادة استخدامها عدة مرات.
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.
و حمض الفوليك هو فيتامين يذهب من خلال تفاعل الأكسدة، و يقوم بتقليل اثنين من السندات عن طريق الحصول على الإلكترونات، و يقوم بالحصول على أربع ذرات من الهيدروجين لتشكيل أنزيم THF.
آليات عمل الإنزيم
تساعد الإنزيمات على تفاعلات الأكسدة عن طريق نقل الإلكترونات، أو يتم إضافة مجموعات وظيفية إلى الركائز، و هي التي يتم تحويلها إلى المنتج النهائي بواسطة الإنزيم، و المجموعات الوظيفية التي تقوم بتعزيز الانزيمات تضاف إلى الركيزة و هي صغيرة نسبيا.
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 أهم الخصائص الأساسية للأنزيم و هو أنه لا يتغير بشكل دائم عن طريق التحفيز، و يتم عكس أي تغيرات في هيكل الإنزيم من قبل أن يتم إعادة تدويره، و يتم الحصول على الإنزيمات التي تشارك في تفاعلات الأكسدة و الإختزال، مثل FAD و NAD.
و يتم تحويل العودة إلى شكلها السابق قبل أن تفقد الإلكترونات، و لا يتم تغيير كل الإنزيمات مرة أخرى بهذه السرعة، و خاصة الإنزيمات التي تقوم بنقل مجموعات وظيفية، و على سبيل المثال تقوم بربط مجموعات CH2 و يتم تحويلها بعد الإنتهاء من رد الفعل.
