Nhiều enzyme là các protein đơn giản được cấu tạo bởi các axit amin. Một số enzyme khác có chứa một thành phần phi protein gọi là cofactor, đó là thành phần cần thiết giúp cho enzyme hoạt động. Có hai loại cofactor: các ion vô cơ [ví dụ: các ion Zn2+ hoặc ion Cu+ và các phân tử hữu cơ được gọi là coenzyme. Hầu hết các coenzyme là vitamin hoặc có nguồn gốc từ vitamin.
Vitamin là các hợp chất hữu cơ rất cần thiết cho cơ thể với số lượng rất nhỏ (dạng vết) để duy trì sự trao đổi chất bình thường. Chúng thường không thể được tổng hợp ở mức độ đầy đủ của cơ thể và phải được lấy từ chế độ ăn uống. Sự vắng mặt hay thiếu vitamin có thể dẫn đến bệnh thiếu vitamin. Trong nửa đầu của thế kỷ 20, vai trò chính của hóa sinh là sự xác định, cô lập, và đặc tính của vitamin.
Mặc dù nhiều minh chứng cho rằng mọi người cần nhiều hơn là carbohydrate, chất béo và protein trong chế độ ăn uống của họ cho sự tăng trưởng và sức khỏe bình thường, phải đến khi đầu những năm 1900, có những nghiên cứu đã xác định nhu cầu về chất dinh dưỡng trong chế độ ăn uống
Bởi vì các sinh vật khác nhau về khả năng tổng hợp của chúng, vitamin có thể được tổng hợp ở loài này nhưng không được tổng hợp đối với một loài khác. Trong hơn 100 năm qua, các nhà khoa học đã xác định và phân lập được 13 loại vitamin cần thiết trong chế độ ăn uống của con người và đã phân chia chúng thành hai loại chính: các vitamin tan trong chất béo, bao gồm vitamin A, D, E, và K, và các vitamin tan trong nước, đó là các loại vitamin nhóm B và vitamin C. Tất cả các vitamin tan trong chất béo đều chứa tỷ lệ hydrocarbon cao hơn trong thành phần cấu trúc. Có một hoặc hai nguyên tử oxy, nhưng các hợp chất nói chung là không phân cực. Ngược lại, vitamin tan trong nước có chứa số lượng lớn các nguyên tử oxy và nitơ có độ âm điện, có thể tham gia vào liên kết hydro với nước. Hầu hết các vitamin tan trong nước hoạt động như coenzyme hoặc là cần thiết cho việc tổng hợp coenzyme. Các vitamin tan trong chất béo rất quan trọng đối với một loạt các chức năng sinh lý.
Bảng 1: Các Vitamin tan trong chất béo và chức năng sinh học
Vitamin |
Chức năng sinh lý |
Ảnh hưởng của sự thiếu hụt |
Vitamin A (retinol) |
hình thành các sắc tố thị giác; biệt hóa tế bào biểu mô
|
quáng gà; tiếp tục thiếu hụt dẫn đến mù hoàn toàn |
Vitamin D (cholecalciferol) |
tăng khả năng hấp thụ canxi và phốt pho cho cơ thể
|
loãng xương (làm mềm xương); được gọi là còi xương đối với trẻ em |
Vitamin E (tocopherol) |
chống oxy hóa |
phá hủy màng tế bào |
Vitamin K (phylloquinone) |
hình thành prothrombin, một chìa khóa enzyme trong quá trình đông máu |
tăng thời gian cần thiết cho quá trình đông máu |
Bảng 2: Các Vitamins tan trong nước và chức năng sinh học
Vitamin |
Coenzyme |
Chức năng của coenzyme |
Bệnh lý khi thiếu hụt |
Vitamin B1 (thiamine) thiamine |
pyrophosphate |
Phản ứng decarboxyl |
beri-beri |
Vitamin B2 (riboflavin) |
flavin mononucleotide hoặc flavin adenine dinucleotide |
Phản ứng oxy hóa khử |
|
Vitamin B3 (niacin) |
nicotinamide adenine dinucleotide hoặc nicotinamide adenine dinucleotide phosphate |
Phản ứng oxy hóa khử |
Pellagra |
Vitamin B6 (pyridoxine) |
pyridoxal phosphate |
Phản ứng chuyển amin |
|
vitamin B12 (cyanocobalamin) |
methylcobalamin hoặc deoxyadenoxylcobalamin |
phản ứng sắp xếp lại nội phân tử |
Thiếu máu |
biotin |
biotin |
Phản ứng decarboxyl |
|
folic acid |
tetrahydrofolate |
Chất mang của các đơn vị carbon chẳng hạn như nhóm formyl |
Thiếu máu |
pantothenic Acid |
coenzyme A |
Vận chuyển nhóm acyl |
|
Vitamin C (ascorbic acid) |
Không |
Chống oxy hóa; hình thành collagen |
|
» Tin mới nhất:
» Các tin khác: