Enzimi

Eva Rudolf-Müller slobodna je spisateljica u medicinskom timu Studirala je ljudsku medicinu i novinske znanosti te je više puta radila na oba područja - kao liječnik u klinici, kao recenzent i kao medicinski novinar u raznim stručnim časopisima. Trenutno radi u internetskom novinarstvu, gdje se svima nudi širok spektar lijekova.

Više o stručnjacima za Sav sadržaja provjeravaju medicinski novinari.

Enzimi su proteini koji djeluju kao biokatalizatori za kontrolu i ubrzavanje biokemijskih reakcija u organizmu, a da se pritom ne mijenjaju. Sadrže se u svim stanicama tijela i neophodne su za sve tjelesne funkcije. Enzimi ne samo da kontroliraju probavu, već i cijeli metabolizam i stoga su bitan čimbenik za zdravlje. Pročitajte sve što trebate znati o enzimima: definiciju, strukturu, funkciju i zdravstvene probleme povezane s enzimima!

Što su enzimi

Enzimi u ljudskom tijelu su u većini slučajeva divovske molekule napravljene od proteina i vitalne - praktički ništa u tijelu ne funkcionira bez enzima. Funkcija ovih takozvanih biokatalizatora je omogućiti ili ubrzati biokemijske reakcije u stanicama.

U takvim reakcijama, na primjer, određene tvari (podloge) se razgrađuju ili pretvaraju. Neki enzimi djeluju na vrlo specifičan način: mogu vezati samo određeni supstrat i omogućiti njegovu kemijsku pretvorbu. Drugi reagiraju s različitim supstratima, ali su usko vezani za jednu vrstu reakcije (vidi dolje: Klase enzima).

Enzimi često mogu razviti svoj učinak samo ako ih aktivira takozvani kofaktor ili nekoliko kofaktora. To mogu biti ioni metala (poput iona željeza, bakra ili cinka) ili organske molekule (poput vitamina). Kofaktori su ili samo privremeno ili čvrsto i trajno povezani s enzimom. U drugom slučaju nazivaju se i protetska skupina.

Koja je funkcija enzima?

Enzimi omogućuju i ubrzavaju gotovo sve biokemijske reakcije u tijelu. Ove reakcije uključuju širok raspon metaboličkih procesa, kao i "čitanje" (prepisivanje) i dupliciranje (replikacija) genetskih informacija.

U takvim se reakcijama enzimi privremeno kombiniraju sa tvari koja se pretvara (supstrat) tako da se može, na primjer, razgraditi ili na neki drugi način promijeniti. Sami enzimi ostaju nepromijenjeni. Međutim, oni osiguravaju smanjenje energije potrebne za reakciju (energija aktivacije). Zapravo, većina kemijskih procesa u stanicama zahtijeva tako visoku energiju aktivacije da pri prevladavajućoj temperaturi okoline (unutarnja tjelesna temperatura od pribl.37 stupnjeva Celzijusa) ne može ili samo vrlo sporo. Takve su reakcije moguće ili ubrzati u dovoljnoj mjeri tek kada enzimi smanje aktivacijsku energiju.

Enzimi se mogu podijeliti u šest glavnih skupina, ovisno o vrsti kemijske reakcije koju kataliziraju. Ove klase enzima (i neke od njihovih podskupina) su:

1. Oksidoreduktaze: kataliziraju reakcije u kojima se prenose elektroni (redoks reakcije); npr. dehidrogenaze, oksidaze, reduktaze, katalaze
2. Transferaze: kataliziraju reakcije u kojima se cijele funkcionalne skupine (poput fosfatnih skupina) prenose s jedne molekule na drugu; npr. transaminaze, kinaze, DNA polimeraze
3. Hidrolaze: kataliziraju reakcije u kojima se kemijska veza ili stvara bijegom vode ili se cijepa dodatkom vode; npr. peptidaze, fosfataze, proteaze
4. Lijaze: kataliziraju reakcije u kojima se kemijske veze cijepaju ili stvaraju bez utroška energije; npr. aldolaza
5. Izomeraze: Oni osiguravaju da se vezivni odnosi unutar molekule preurede; npr. racemaze, topoizomeraze
6. Ligaze (sintetaze): Oni kataliziraju reakcije u kojima su dvije molekule povezane jedna s drugom dok troše energiju; npr. karboksilaze

Koji enzimi postoje?

U nastavku ćete pronaći mali izbor važnih enzima, njihovu pojavu i zadatke.

Prezime	Pojava	zadacima
Lizozim	slina	cijepa određene gradivne blokove staničnih stijenki bakterija i ubija patogene (baktericidni učinak)
Amilaze, lipaze, proteaze	Oralna i gušterača, želučani sok i crijevna sekrecija	Probava ugljikohidrata (amilaze), masti (lipaze) i proteina (proteaze)
GOT (glutamat oksaloacetat transaminaza - ASAT)	Jetra, srce i skeletni mišići, bubrezi i pluća	ubrzava metabolizam aminokiselina (građevni blokovi proteina)
GPT (glutamat piruvat transaminaza - ALAT)	jetre	Razgradnja proteina u stanicama jetre
CK (kreatin kinaza)	Mišićne stanice i mozak	Opskrba energijom
AP (alkalna fosfataza)	u stanicama i tjelesnim tekućinama, osobito u jetri, žučnim kanalima i kostima	cijepa takozvane estere fosforne kiseline; Njihova razina u krvi daje, između ostalog, naznake bolesti jetre i žučnog mjehura
LAP (leucin aminopeptidaza)	Crijeva, bubrezi, žuč, želučani sok, slina, plazma	Važan za metabolizam proteina
Gama-GT (gama-glutamiltransferaza)	v. a. u bubrezima (manje u gušterači, slezeni, jetri i tankom crijevu)	Prijenos aminokiselina
SDH (sorbitol dehidrogenaza, sukcinat dehidrogenaza)	jetre	Pretvaranje sorbitola u fruktozu
LDH (laktat dehidrogenaza)	u svim stanicama svih organa	Fermentacija mliječnom kiselinom za proizvodnju energije
Kolinesteraza	Serum, crijeva, gušterača	cijepa takozvane holin spojeve; krvna slika pokazuje koliko dobro jetra može proizvesti proteine
Aldolase	3 podskupine: u srcu i skeletnim mišićima; u živcima, štitnjači i masnom tkivu; u jetri, bubrezima, tankom crijevu	katalizira razgradnju voćnog šećera (fruktoze)
Kisele fosfataze	u krvi, kostima, spermi i sekretu prostate	cijepa estere fosforne kiseline i katalizira transfosforilacije

Koje probleme mogu izazvati enzimi?

Postoje različiti kongenitalni defekti enzima, od kojih neki mogu imati ozbiljne posljedice. Jedan primjer je porfirija: ovo je skupina metaboličkih bolesti koje su sve povezane s poremećenim stvaranjem hema crvenog krvnog pigmenta. Uzrok je to što jedan ili više enzima uključenih u stvaranje hema imaju genetski uvjetovanu disfunkciju.

Ovisno o vrsti porfirije, to može dovesti do različitih simptoma kao što su grčevi u trbuhu, povraćanje, kronični zatvor, vrućica, promjene raspoloženja, paraliza ili kardiovaskularni problemi.

Kod urođene metaboličke bolesti fenilketonurije, proteinski gradivni blok fenilalanin ne može se razgraditi zbog poremećaja enzima. Stoga se nakuplja u tijelu. To se već primjećuje u djetinjstvu: višak fenilalanina utječe na razvoj mozga. Posljedice su mentalna retardacija, usporeni tjelesni razvoj i napadaji.

Takozvana galaktozemija vrlo je opasna, ali srećom rijetko: Ovo je također poremećaj povezan s enzimima u metabolizmu šećera. Tijelu oboljele osobe nedostaju enzimi za preradu galaktoze. Iako se šećer može apsorbirati u krv kroz stijenku crijeva, ne može se dalje obrađivati. Tako se nakuplja u krvi. Budući da se galaktoza nalazi i u majčinom mlijeku, zahvaćena djeca dojena pokazuju simptome kao što su povraćanje, proljev i nemogućnost napredovanja. Ako i dalje opskrbljuju galaktozu hranom, postoji opasnost od ozbiljnih oštećenja, pa čak i smrti.

Ako ne podnosite laktozu, vaše tijelo ne proizvodi dovoljne količine enzima laktaze. Zbog toga se mliječni šećer (laktoza) ne može razgraditi u tankom crijevu i stoga se ne može apsorbirati u krv. Umjesto toga, odlazi u debelo crijevo, gdje ga metaboliziraju bakterije. To može uzrokovati bolove u trbuhu, plinove i proljev, između ostalog.

Intolerancija na histamin kontroverzna je klinička slika. Glasnička tvar histamin prirodno se javlja u tijelu. Osim toga, određene namirnice mogu povećati količinu histamina u tijelu. Neki ljudi na to reagiraju reakcijama netolerancije (svrbež, ovisnost o koprivi, lupanje srca itd.). Moguće je da enzimi koji su potrebni za razgradnju histamina nisu dostupni u dovoljnim količinama ili je njihova funkcija narušena.

Oznake:  simptomi briga o koži palijativna medicina