I ricercatori stanno ancora cercando di comprendere appieno i dettagli strutturali e funzionali degli enzimi, ma queste molecole organiche complesse sono essenziali per la maggior parte delle reazioni biologiche. Gli enzimi catalizzano o accelerano le reazioni chimiche. I processi biologici che sostengono un organismo dipendono da numerose reazioni chimiche e gli enzimi assicurano che queste reazioni si manifestino abbastanza rapidamente da sostenere la vita. Molti enzimi, a loro volta, dipendono da sostanze derivate dalla vitamina note come coenzimi.
Reazioni di attivazione

Per avviare una reazione chimica è necessaria una certa quantità di energia, nota come energia di attivazione. Lo scopo fondamentale degli enzimi è facilitare le reazioni abbassando questa energia di attivazione. Gli enzimi ottengono questo risultato legandosi alle molecole reagenti e permettendo loro di interagire in modo più efficiente dal punto di vista energetico. Le molecole reagenti si legano agli enzimi in una posizione strutturata in modo complesso nota come sito attivo e la molecola coinvolta in questo processo di legame viene chiamata substrato. I coenzimi, alcuni dei quali sono vitamine e alcuni dei quali sono sintetizzati direttamente dalle vitamine, attivano gli enzimi aiutando l'enzima a legarsi al suo substrato.
Assistenti enzimatici

I coenzimi attivano gli enzimi principalmente aiutando nel trasferimento di particelle o composti specifici coinvolti nella reazione chimica. Ad esempio, alcuni coenzimi facilitano le reazioni enzimatiche trasportando elettroni e ioni idrogeno da un atomo all'altro, mentre altri sono coinvolti nel trasporto di interi atomi o molecole più grandi. Spiegato in un altro modo, un enzima potrebbe non adattarsi perfettamente al substrato previsto a meno che il sito attivo non venga modificato dall'aggiunta di un coenzima.
Le vitamine di cui hanno bisogno gli enzimi

Il termine "vitamina" si riferisce a 13 composti organici essenziali per la salute umana. Nella maggior parte dei casi, le vitamine devono essere fornite attraverso la dieta perché il corpo non può sintetizzarle. Le vitamine rientrano in due categorie generali: idrosolubili e liposolubili. Le vitamine idrosolubili si trovano principalmente in alimenti acquosi o amidacei come cereali e verdure, mentre le vitamine idrosolubili si trovano principalmente in alimenti grassi come burro, frutti di mare e carni di organi. Solo le vitamine idrosolubili funzionano come coenzimi.
Carenza di coenzima

Le carenze vitaminiche possono portare a gravi disturbi alla salute perché importanti processi biologici si rompono quando una mancanza di coenzimi impedisce agli enzimi di catalizzare reazioni chimiche essenziali. Due note vitamine del coenzima sono la tiamina e la niacina. I composti della tiamina servono come coenzimi per una varietà di reazioni che coinvolgono la produzione di energia cellulare, la sintesi proteica e la funzione cerebrale. La carenza di tiamina provoca un disturbo noto come beriberi, con sintomi come irritabilità, debolezza e persino insufficienza cardiaca. La niacina è necessaria per numerose reazioni legate alla produzione di energia e alla sintesi di acidi grassi. La carenza provoca pellagra, che porta a demenza, problemi di pelle, perdita di peso e infine morte.