18.8: Ферментні кофактори та вітаміни
- Пояснити, чому в раціоні необхідні вітаміни.
Багато ферментів - це прості білки, що повністю складаються з одного або декількох амінокислотних ланцюгів. Інші ферменти містять небілковий компонент, який називається a кофактор що необхідно для нормального функціонування ферменту. Існує два типи кофакторів: неорганічні іони [наприклад, іони цинку або Cu (I)] та органічні молекули, відомі як коферменти. Більшість коферменти є вітамінами або походять від вітамінів.
Вітаміни - це органічні сполуки, які є дуже важливими в дуже малих (слідових) кількостях для підтримки нормального обміну речовин. Як правило, організм не може синтезувати їх на достатньому рівні, і їх слід отримувати з дієти. Відсутність або нестача вітаміну може призвести до захворювання на авітаміноз. У першій половині 20 століття головним напрямком біохімії було виявлення, виділення та характеристика вітамінів. Незважаючи на накопичення доказів того, що для нормального росту та здоров’я люди потребують у своєму раціоні не лише вуглеводів, жирів та білків, лише на початку 1900-х років дослідження встановили потребу в мікроелементах у раціоні.
| вітамін А (ретинол) | утворення пігментів зору; диференціація епітеліальних клітин | нічна сліпота; постійний дефіцит призводить до повної сліпоти |
| вітамін D (холекальци ферол) | збільшує здатність організму засвоювати кальцій і фосфор | остеомаляція (розм'якшення кісток); відомий як рахіт у дітей |
| вітамін Е (токоферол) | жиророзчинний антиоксидант | пошкодження клітинних мембран |
| вітамін К (філохінон) | утворення протромбіну, ключового ферменту в процесі згортання крові | збільшує час, необхідний для згортання крові |
Оскільки організми розрізняються за своїми синтетичними здібностями, речовина, яка є вітаміном для одного виду, може бути не таким для іншого. За останні 100 років вчені виявили та виділили 13 вітамінів, необхідних у раціоні людини, і розділили їх на дві великі категорії: жиророзчинні вітаміни, до яких належать вітаміни А, D, Е та К, та водорозчинні вітаміни, які є вітамінами комплексу групи В і вітаміном С. Усі жиророзчинні вітаміни містять високу частку вуглеводневих структурних компонентів. Присутні один або два атоми кисню, але сполуки в цілому неполярні. Навпаки, водорозчинні вітаміни містять велику кількість електронегативних атомів кисню та азоту, які можуть брати участь у зв’язку водню з водою. Більшість водорозчинних вітамінів діють як коферменти або потрібні для синтезу коферментів. Жиророзчинні вітаміни важливі для різноманітних фізіологічних функцій. Основні вітаміни та їх функції містяться в таблицях \ (\ PageIndex \) та \ (\ PageIndex \).