Što su enzimi? Uloga enzima u ljudskom tijelu

Često zajedno s vitaminima, mineralima i drugim elementima koji su korisni za ljudsko tijelo, spominju se tvari koje se nazivaju enzimi. Što su enzimi i koje funkcije u tijelu obavljaju, koja je njihova priroda i gdje se nalaze? To su tvari proteinske prirode, biokatalizatori. Bez njih ne bi bilo hrane za bebe, gotovih žitarica, kvasa, sira, sira, jogurta, kefira. Oni utječu na rad svih sustava ljudskog tijela. Nedovoljna ili prekomjerna aktivnost tih tvari negativno utječe na zdravlje, tako da morate znati koji su enzimi kako biste izbjegli probleme uzrokovane njihovim nedostatkom.

Što je to?

Enzimi su proteinske molekule koje sintetiziraju žive stanice. Ima ih više od stotinu u svakoj ćeliji. Uloga ovih tvari je ogromna. Oni utječu na brzinu kemijskih reakcija pri temperaturi koja je prikladna za dani organizam. Drugi naziv za enzime su biološki katalizatori. Do povećanja brzine kemijske reakcije dolazi zbog olakšavanja njezine pojave. Kao katalizatori, oni se ne konzumiraju tijekom reakcije i ne mijenjaju njegov smjer. Glavne funkcije enzima su da se bez njih sve reakcije odvijaju vrlo sporo u živim organizmima, a to bi imalo vidljiv učinak na održivost.

Primjerice, kod žvakanja proizvoda koji sadrže škrob (krumpir, riža) u ustima se pojavljuje slatkasti okus koji je povezan s radom amilaze, enzima za razgradnju škroba prisutnog u slini. Sam škrob je neukusan, jer je polisaharid. Njegovi proizvodi cijepanja imaju slatki okus (monosaharide): glukozu, maltozu, dekstrine.

Svi proteinski enzimi dijele se na jednostavne i složene. Prvi se sastoji samo od proteina, a drugi - od proteinskih (apoenzim) i ne-proteinskih (koenzimskih) dijelova. Koenzimi mogu biti vitamini skupina B, E, K.

Klase enzima

Tradicionalno, te su tvari podijeljene u šest skupina. Ime im je izvorno dano ovisno o supstratu na koji određeni enzim djeluje, dodajući svom korijenu kraj - az. Tako su se ti enzimi koji hidroliziraju proteine ​​(proteine) počeli nazivati ​​proteinazama, mastima (lipos) - lipazama, škrobom (amil) - amilazama. Zatim su imenovani enzimi koji kataliziraju slične reakcije, što ukazuje na tip odgovarajuće reakcije - acilaza, dekarboksilaza, oksidaza, dehidrogenaza i drugi. Većina tih imena danas se koristi.

Kasnije je Međunarodna biokemijska unija uvela nomenklaturu prema kojoj naziv i klasifikacija enzima treba odgovarati tipu i mehanizmu katalizirane kemijske reakcije. Ovaj korak donio je olakšanje sistematizaciji podataka koji se odnose na različite aspekte metabolizma. Reakcije i njihovi katalizirajući enzimi podijeljeni su u šest klasa. Svaki se razred sastoji od nekoliko podrazreda (4-13). Prvi dio naziva enzima odgovara nazivu supstrata, drugi - tipu katalizirane reakcije s krajem - za. Svaki enzim prema klasifikaciji (CF) ima svoj vlastiti kodni broj. Prva znamenka je razred odgovora, sljedeća je podrazred, a treća je podrazred. Četvrta znamenka je broj enzima po redu u njegovoj pod-klasi. Na primjer, ako je KF 2.7.1.1, tada enzim pripada 2. klasi, 7. podklasi, 1. podklasa. Zadnja znamenka je enzim heksokinaza.

vrijednost

Ako govorimo o tome što su enzimi, ne možemo zanemariti pitanje njihovog značaja u suvremenom svijetu. Oni se široko koriste u gotovo svim područjima ljudske djelatnosti. Takva prevalencija je posljedica činjenice da su u stanju zadržati svoja jedinstvena svojstva izvan živih stanica. U medicini, na primjer, koriste se enzimi lipaznih skupina, proteaze, amilaze. Oni razgrađuju masnoće, proteine, škrob. U pravilu, ovaj tip je dio takvih lijekova kao što su Panzinorm, Festal. Ta sredstva se prvenstveno koriste za liječenje bolesti probavnog trakta. Neki enzimi su sposobni otapati krvne ugruške u krvnim žilama, pomažu im liječenje gnojnih rana. Enzimoterapija zauzima posebno mjesto u liječenju onkoloških bolesti.

Zbog sposobnosti razbijanja škroba u prehrambenoj industriji široko se koristi enzim amilaza. U istom području koriste se lipaze koje razgrađuju masti i proteaze koje razgrađuju proteine. U pivarstvu, vinarstvu i pečenju pomoću enzima amilaze. U pripremi gotovih žitarica i za omekšavanje mesa koristi se proteaza. U proizvodnji sira koristi se lipaza i sirilo. U kozmetičkoj industriji također ne može bez njih. Oni su dio praha za pranje, krema. Na primjer, amilaza koja se probavlja škrobom dodaje se deterdžentima za pranje. Proteinske kontaminante i proteine ​​razgrađuju se proteazama, a lipaze očiste tkaninu od ulja i masti.

Uloga enzima u tijelu

Za ljudsko tijelo odgovorna su dva procesa metabolizam: anabolizam i katabolizam. Prvi osigurava asimilaciju energije i potrebnih tvari, drugi - razgradnju otpadnih proizvoda. Stalna interakcija ovih procesa utječe na apsorpciju ugljikohidrata, proteina i masti i održavanje vitalne aktivnosti organizma. Procese razmjene reguliraju tri sustava: živčani, endokrini i cirkulatorni. Oni mogu normalno funkcionirati uz pomoć lanca enzima, što zauzvrat osigurava prilagodbu osobe promjenama u uvjetima vanjskog i unutarnjeg okruženja. Enzimi uključuju i proteinske i ne-proteinske proizvode.

U procesu biokemijskih reakcija u tijelu, tijekom kojih sudjeluju enzimi, sami se ne konzumiraju. Svaka od njih ima svoju kemijsku strukturu i vlastitu jedinstvenu ulogu, tako da svako pokreće samo specifičnu reakciju. Biokemijski katalizatori pomažu rektum, pluća, bubrege i jetru za uklanjanje toksina i otpadnih proizvoda iz tijela. Oni također doprinose izgradnji kože, kostiju, živčanih stanica, mišićnog tkiva. Specifični enzimi koriste se za oksidaciju glukoze.

Svi se enzimi u tijelu dijele na metaboličke i probavne. Metabolički su uključeni u neutralizaciju toksina, proizvodnju proteina i energije, ubrzavaju biokemijske procese u stanicama. Na primjer, superoksid dismutaza je najjači antioksidant koji se nalazi u svom prirodnom obliku u većini zelenih biljaka, albumina, Prokulice i brokula, u pšeničnim klicama, zelje, ječam.

Aktivnost enzima

Da bi ove tvari u potpunosti izvršavale svoje funkcije, potrebni su određeni uvjeti. Temperatura prvenstveno utječe na njihovu aktivnost. Uz povećanu brzinu povećavaju se kemijske reakcije. Kao rezultat povećanja brzine molekula, one imaju veće šanse da se sudaraju jedna s drugom, te se stoga povećava mogućnost reakcije. Optimalna temperatura daje najviše aktivnosti. Zbog denaturacije proteina, koja nastaje kada optimalna temperatura odstupa od norme, brzina kemijske reakcije se smanjuje. Kada se postigne temperatura točke smrzavanja, enzim ne denaturira, već se inaktivira. Metoda brzog zamrzavanja, koja se široko koristi za dugotrajno skladištenje proizvoda, zaustavlja rast i razvoj mikroorganizama s kasnijom inaktivacijom enzima koji se nalaze unutar. Kao rezultat, hrana se ne raspada.

Aktivnost enzima također utječe na kiselost okoliša. Oni rade na neutralnom pH. Samo neki od enzima rade u alkalnoj, jako alkalnoj, kiseloj ili jako kiseloj okolini. Na primjer, sirilo cijepa proteine ​​u vrlo kiselom okolišu u ljudskom želucu. Enzim može djelovati kao inhibitori i aktivatori. Neki ih ioni aktiviraju, na primjer, metale. Ostali ioni imaju inhibitorni učinak na aktivnost enzima.

hiperaktivnost

Prekomjerna aktivnost enzima ima svoje posljedice za funkcioniranje cijelog organizma. Prvo, izaziva povećanje brzine enzima, što opet uzrokuje nedostatak reakcijskog supstrata i stvaranje suvišnog kemijskog produkta reakcije. Nedostatak supstrata i nakupljanje tih proizvoda znatno pogoršava zdravlje, narušava vitalne funkcije tijela, uzrokuje razvoj bolesti i može rezultirati smrću osobe. Na primjer, nakupljanje mokraćne kiseline dovodi do kostobolje i zatajenja bubrega. Zbog nedostatka supstrata neće biti viška proizvoda. Ovo radi samo u slučajevima gdje možete bez jednog i drugog.

Postoji nekoliko razloga za prekomjernu aktivnost enzima. Prvi je mutacija gena, može biti kongenitalna ili stečena pod utjecajem mutagena. Drugi faktor je višak vode ili hrane vitamina ili elemenata u tragovima, koji je potreban da bi enzim funkcionirao. Višak vitamina C, na primjer, kroz povećanu aktivnost enzima sinteze kolagena, narušava mehanizme zacjeljivanja rana.

Hypo aktivnost

Povećana i smanjena aktivnost enzima negativno utječe na tjelesnu aktivnost. U drugom slučaju, moguć je potpuni prestanak aktivnosti. Ovo stanje dramatično smanjuje brzinu kemijske reakcije enzima. Kao rezultat toga, nakupljanje supstrata je dopunjeno nedostatkom proizvoda, što dovodi do ozbiljnih komplikacija. U pozadini poremećenog funkcioniranja tijela, pogoršava se dobrobit, razvijaju se bolesti, a može doći i do smrtnog ishoda. Akumulacija amonijaka ili nedostatak ATP dovodi do smrti. Zbog nakupljanja fenilalanina razvija se oligofrenija. Ovdje se također primjenjuje načelo da u odsustvu supstrata enzima neće doći do nakupljanja reakcijskog supstrata. Loš učinak na tijelo ima stanje u kojem krvni enzimi ne obavljaju svoje funkcije.

Razmotrite nekoliko uzroka hipoaktivnosti. Mutacija urođenih ili stečenih gena - ovo je prva. Stanje se može korigirati pomoću genske terapije. Možete pokušati isključiti iz prehrambenih supstrata nedostajućeg enzima. U nekim slučajevima to može pomoći. Drugi čimbenik je nedostatak vitamina ili mikroelemenata u hrani, koji su nužni za djelovanje enzima. Sljedeći razlozi - poremećena aktivacija vitamina, nedostatak aminokiselina, acidoza, pojavljivanje inhibitora u stanici, denaturacija proteina. Aktivnost enzima također se smanjuje smanjenjem tjelesne temperature. Neki faktori utječu na funkciju enzima svih vrsta, dok drugi utječu samo na performanse određenih tipova.

Probavni enzimi

Od procesa jedenja osoba dobiva zadovoljstvo i ponekad zanemaruje činjenicu da je glavni zadatak probave pretvaranje hrane u tvari koje mogu postati izvor energije i građevni materijal za tijelo, apsorbirajući se u crijevo. Proteinski enzimi pridonose ovom procesu. Proizvode se probavne tvari probavni organi, sudjelovanje u procesu cijepanja hrane. Djelovanje enzima je potrebno kako bi se dobili potrebni ugljikohidrati, masti, aminokiseline iz hrane, koje su potrebne hranjive tvari i energija za normalno funkcioniranje tijela.

Da bi se normalizirala narušena probava, preporuča se da se potrebne proteinske tvari koriste istovremeno s unosom hrane. Kada prejedete, možete uzeti 1-2 tablete nakon ili tijekom obroka. Ljekarne prodaju veliki broj različitih enzimskih preparata koji pridonose poboljšanju probavnog procesa. Zalihe na njima trebale bi biti uzimanje jedne vrste hranjivih tvari. Ako imate problema sa žvakanjem ili gutanjem hrane, trebate uzimati enzime dok jedete. Značajni razlozi za njihovu upotrebu mogu biti i bolesti kao što su stečene i kongenitalne fermentopatije, sindrom iritabilnog crijeva, hepatitis, kolangitis, kolecistitis, pankreatitis, kolitis, kronični gastritisa. Enzimske pripravke treba uzimati zajedno s lijekovima koji utječu na probavni proces.

Enzimopatologiya

U medicini postoji čitav odjeljak koji se bavi traženjem veze između bolesti i nedostatka sinteze određenog enzima. To je područje enzimologije - enzimopatologije. Nedovoljna sinteza enzima također je podložna reviziji. Primjerice, nasljedna bolest fenilketonurija razvija se uslijed gubitka sposobnosti stanica jetre da sintetiziraju tu tvar, koja katalizira pretvorbu fenilalanina u tirozin. Simptomi ove bolesti su mentalni poremećaji. Zbog postepene akumulacije toksičnih tvari u tijelu pacijenta, zabrinjavaju znakovi kao što su povraćanje, tjeskoba, razdražljivost, nedostatak interesa za nešto, ozbiljan umor.

Na rođenju se patologija ne manifestira. Primarni simptomi mogu se vidjeti u dobi od dva do šest mjeseci. Drugu polovicu bebinog života karakterizira izrazito zaostajanje u mentalnom razvoju. 60% bolesnika razvija idiotizam, manje od 10% je ograničeno na nizak stupanj oligofrenije. Stanični enzimi se ne nose sa svojim funkcijama, ali to se može ispraviti. Pravodobna dijagnoza patoloških promjena može zaustaviti razvoj bolesti do puberteta. Liječenje je ograničiti unos fenilalanina.

Enzimski pripravci

Odgovarajući na pitanje što su enzimi, mogu se uočiti dvije definicije. Prvi je biokemijski katalizator, a drugi su lijekovi koji ih sadrže. Sposobni su normalizirati stanje okoliša u želucu i crijevima, osigurati podjelu gotovih proizvoda u mikročestice i poboljšati proces apsorpcije. Također sprječavaju nastanak i razvoj gastroenteroloških bolesti. Najpoznatiji od enzima je lijek "Mezim Forte". U svom sastavu ima lipazu, amilazu, proteazu koja pomaže u smanjenju boli kod kroničnog pankreatitisa. Kapsule se uzimaju kao zamjenski tretman uz nedovoljnu proizvodnju potrebnih enzima od strane gušterače.

Ovi lijekovi se uglavnom koriste tijekom obroka. Broj kapsula ili tableta koje je propisao liječnik, na temelju utvrđenih povreda mehanizma apsorpcije. Držite ih bolje u hladnjaku. Uz dugotrajnu uporabu probavnih enzima, ne dolazi do ovisnosti, a to ne utječe na rad gušterače. Prilikom odabira lijeka treba obratiti pozornost na datum, omjer kvalitete i cijene. Enzimski pripravci preporučuju se za kronične bolesti probavnog sustava, za prejedanje, za povremene probleme s želucem, kao i za trovanje hranom. Najčešće, liječnici propisuju lijek "Mezim" tablete, koji se dokazao na domaćem tržištu i pouzdano drži poziciju. Postoje i drugi analozi ovog lijeka, ne manje poznati i više nego pristupačni. Konkretno, mnogi preferiraju tablete "Preatatin" ili "Festal", koje imaju ista svojstva kao i skuplji kolege.