Ферменты

Ева Рудольф-Мюллер - внештатный писатель в медицинской команде Она изучала медицину человека и газетные науки и неоднократно работала в обеих областях - как врач в клинике, как рецензент и как медицинский журналист для различных специализированных журналов. В настоящее время она занимается онлайн-журналистикой, где каждому предлагается широкий спектр медицины.

Подробнее об экспертах Весь контент проверяется медицинскими журналистами.

Ферменты - это белки, которые действуют как биокатализаторы, чтобы контролировать и ускорять биохимические реакции в организме, не меняясь при этом. Они содержатся во всех клетках организма и необходимы для всех функций организма. Ферменты не только контролируют пищеварение, но и весь метаболизм, и поэтому являются важным фактором для здоровья. Прочтите все, что вам нужно знать о ферментах: определение, структура, функции и проблемы со здоровьем, связанные с ферментами!

Что такое ферменты

Ферменты в организме человека в большинстве случаев представляют собой гигантские молекулы, состоящие из белков и жизненно важных веществ - практически ничего не работает в организме без ферментов. Функция этих так называемых биокатализаторов заключается в активизации или ускорении биохимических реакций в клетках.

В таких реакциях, например, некоторые вещества (субстраты) расщепляются или превращаются. Некоторые ферменты работают очень специфическим образом: они могут связывать только определенный субстрат и обеспечивать его химическое преобразование. Другие реагируют с разными субстратами, но тесно связаны с одним типом реакции (см. Ниже: классы ферментов).

Ферменты часто могут проявлять свой эффект только тогда, когда они активируются так называемым кофактором или несколькими кофакторами. Это могут быть ионы металлов (например, ионы железа, меди или цинка) или органические молекулы (например, витамины). Кофакторы либо временно, либо прочно и постоянно связаны с ферментом. Во втором случае их еще называют протезной группой.

Какова функция ферментов?

Ферменты активируют и ускоряют почти все биохимические реакции в организме. Эти реакции включают широкий спектр метаболических процессов, а также «чтение» (транскрипцию) и дублирование (репликацию) генетической информации.

В таких реакциях ферменты временно соединяются с преобразуемым веществом (субстратом), например, так, чтобы его можно было расщепить или иным образом изменить. Сами ферменты остаются неизменными. Однако они гарантируют, что энергия, необходимая для реакции (энергия активации), снижается. На самом деле, большинство химических процессов в клетках требует такой высокой энергии активации, что они не могут или происходят очень медленно при преобладающей температуре окружающей среды (внутренняя температура тела около 37 градусов Цельсия). Такие реакции возможны или ускоряются в достаточной степени только тогда, когда ферменты снижают энергию активации.

Ферменты можно разделить на шесть основных групп, в зависимости от типа химической реакции, которую они катализируют. Эти классы ферментов (и некоторые из их подгрупп):

1. Оксидоредуктазы: они катализируют реакции, в которых переносятся электроны (окислительно-восстановительные реакции); например дегидрогеназы, оксидазы, редуктазы, каталазы
2. Трансферазы: они катализируют реакции, в которых целые функциональные группы (например, фосфатные группы) передаются от одной молекулы к другой; например, трансаминазы, киназы, ДНК-полимеразы
3. Гидролазы: они катализируют реакции, в которых химическая связь либо образуется при утечке воды, либо расщепляется при добавлении воды; например, пептидазы, фосфатазы, протеазы
4. Лиазы: они катализируют реакции, в которых химические связи расщепляются или образуются без потребления энергии; например альдолаза
5. Изомеразы: они обеспечивают перестройку связывающих отношений внутри молекулы; например рацемазы, топоизомеразы
6. Лигазы (синтетазы): они катализируют реакции, в которых две молекулы соединяются друг с другом, потребляя энергию; например, карбоксилазы

Какие есть ферменты?

Далее вы найдете небольшую подборку важных ферментов, их применение и задачи.

Фамилия	Вхождение	задания
Лизоцим	слюна	расщепляет определенные строительные блоки стенок бактериальных клеток и убивает патогены (бактерицидный эффект)
Амилазы, липазы, протеазы	Оральная и поджелудочная железа, желудочный сок и кишечные выделения	Переваривание углеводов (амилазы), жиров (липаз) и белков (протеаз)
GOT (глутаматоксалоацетаттрансаминаза - ASAT)	Печень, сердце и скелетные мышцы, почки и легкие	ускоряет метаболизм аминокислот (строительных блоков белков)
GPT (глутаматпируваттрансаминаза - ALAT)	печень	Распад белка в клетках печени
СК (креатинкиназа)	Мышечные клетки и мозг	Энергоснабжение
АП (щелочная фосфатаза)	в клетках и жидкостях организма, особенно в печени, желчных протоках и костях	расщепляет так называемые эфиры фосфорной кислоты; Их уровень в крови, среди прочего, указывает на заболевания печени и желчного пузыря.
LAP (лейцинаминопептидаза)	Кишечник, почки, желчь, желудочный сок, слюна, плазма	Важен для белкового обмена
Гамма-ГТ (гамма-глутамилтрансфераза)	v. а. в почках (реже в поджелудочной железе, селезенке, печени и тонком кишечнике)	Перенос аминокислот
SDH (сорбитолдегидрогеназа, сукцинатдегидрогеназа)	печень	Превращение сорбита во фруктозу
ЛДГ (лактатдегидрогеназа)	во всех клетках всех органов	Молочная ферментация для производства энергии
Холинэстераза	Сыворотка, кишечник, поджелудочная железа	расщепляет так называемые холиновые соединения; анализ крови показывает, насколько хорошо печень может вырабатывать белки
Альдолаза	3 подгруппы: сердце и скелетные мышцы; в нервах, щитовидной и жировой тканях; в печени, почках, тонком кишечнике	катализирует расщепление фруктового сахара (фруктозы)
Кислые фосфатазы	в крови, костях, семенной жидкости и секрете предстательной железы	расщепляет эфиры фосфорной кислоты и катализирует трансфосфорилирование

Какие проблемы могут вызвать ферменты?

Существуют различные врожденные дефекты ферментов, некоторые из которых могут иметь серьезные последствия. Одним из примеров является порфирия: это группа метаболических заболеваний, которые связаны с нарушением образования гема красного пигмента крови. Причина в том, что один или несколько ферментов, участвующих в образовании гема, имеют генетически обусловленную дисфункцию.

В зависимости от типа порфирии это может привести к различным симптомам, таким как колики в животе, рвота, хронический запор, лихорадка, перепады настроения, паралич или сердечно-сосудистые проблемы.

При врожденном метаболическом заболевании фенилкетонурии строительный блок белка фенилаланин не может расщепляться из-за нарушения ферментов. Поэтому он накапливается в организме. Это заметно уже в детстве: избыток фенилаланина сказывается на развитии мозга. Последствиями являются умственная отсталость, замедление физического развития и судороги.

Так называемая галактоземия очень опасна, но, к счастью, редко: это также ферментативное нарушение метаболизма сахара. В организме пострадавшего человека не хватает ферментов для переработки галактозы. Хотя сахар может всасываться в кровь через стенку кишечника, дальнейшая его переработка невозможна. Так он накапливается в крови. Поскольку галактоза также содержится в грудном молоке, у детей, находящихся на грудном вскармливании, наблюдаются такие симптомы, как рвота, диарея и нарушение нормального развития. Если они будут продолжать поставлять галактозу с пищей, существует риск серьезных повреждений и даже смерти.

Если у вас непереносимость лактозы, ваш организм не вырабатывает достаточное количество фермента лактазы. В результате молочный сахар (лактоза) не может расщепляться в тонком кишечнике и, следовательно, не может всасываться в кровь. Вместо этого он попадает в толстую кишку, где метаболизируется бактериями. Это, помимо прочего, может вызвать боль в животе, газы и диарею.

Непереносимость гистамина - противоречивая клиническая картина. Вещество-посланник гистамин естественным образом встречается в организме. Кроме того, некоторые продукты могут увеличить количество гистамина в организме. Некоторые люди реагируют на это реакциями непереносимости (зуд, пристрастие к крапиве, сердцебиение и т. Д.). Возможно, что ферменты, необходимые для расщепления гистамина, недоступны в достаточном количестве или их функция нарушена.

теги:  поганки ядовитые растения Стоматологическая уход алкоголь