O trávicích enzymech, jejich typech a funkcích

Trávicí enzymy jsou bílkovinné látky, které se produkují v gastrointestinálním traktu. Poskytují proces trávení jídla a stimulují jeho vstřebávání.

Enzymové funkce

Hlavní funkcí trávicích enzymů je rozklad komplexních látek na jednodušší, které se snadno vstřebávají do lidského střeva.

Účinek proteinových molekul je zaměřen na následující skupiny látek:

  • proteiny a peptidy;
  • oligo- a polysacharidy;
  • tuky, lipidy;
  • nukleotidy.

Druhy enzymů

  1. Pepsin. Enzym je látka, která se produkuje v žaludku. Ovlivňuje molekuly bílkovin v složení potravin a rozkládá je na elementární složky - aminokyseliny.
  2. Trypsin a chymotrypsin. Tyto látky patří do skupiny pankreatických enzymů, které produkuje pankreas a jsou dodávány do dvanácterníku. Zde působí také na molekulách bílkovin.
  3. Amyláza. Enzym se týká látek, které rozkládají cukry (sacharidy). Amyláza se produkuje v ústní dutině a v tenkém střevě. Rozkládá jeden z hlavních polysacharidů - škrob. Výsledkem je malý sacharid - maltóza.
  4. Maltase Enzym také ovlivňuje sacharidy. Jeho specifickým substrátem je maltóza. Rozkládá se na 2 molekuly glukózy, které jsou absorbovány střevní stěnou.
  5. Saharaz. Protein působí na jiný běžný disacharid, sacharózu, která se nachází v jakémkoliv jídle s vysokým obsahem karbidu. Sacharidy se rozkládají na fruktózu a glukózu, které tělo snadno absorbuje.
  6. Laktáza. Specifickým enzymem, který působí na sacharidy z mléka, je laktóza. Když se rozkládá, získávají se další produkty - glukóza a galaktóza.
  7. Nucleases. Enzymy z této skupiny ovlivňují nukleové kyseliny - DNA a RNA, které jsou obsaženy v potravinách. Po jejich působení se látky rozpadají na jednotlivé složky - nukleotidy.
  8. Nukleotidáza. Druhá skupina enzymů, která působí na nukleové kyseliny, se nazývá nukleotidáza. Rozkládají nukleotidy a vytvářejí menší součásti - nukleosidy.
  9. Karboxypeptidáza. Enzym působí na malé molekuly bílkovin - peptidy. Výsledkem tohoto procesu jsou jednotlivé aminokyseliny.
  10. Lipase. Látka rozkládá tuky a lipidy vstupující do trávicího systému. Současně se tvoří jejich složky - alkohol, glycerin a mastné kyseliny.

Nedostatek zažívacích enzymů

Nedostatečná tvorba trávicích enzymů je vážným problémem, který vyžaduje lékařskou intervenci. S malým množstvím endogenních enzymů nelze potravu normálně trávit v lidském střevě.

Pokud nejsou látky tráveny, nemohou se vstřebat do střeva. Trávicí systém je schopen asimilovat pouze malé fragmenty organických molekul. Velké součásti, které tvoří potravu, nemohou prospět osobě. V důsledku toho může tělo vyvinout nedostatek některých látek.

Nedostatek sacharidů nebo tuků vede k tomu, že tělo ztratí "palivo" pro energickou činnost. Nedostatek bílkovin zbavuje lidské tělo stavební materiál, což jsou aminokyseliny. Kromě toho narušení trávení vede ke změně povahy stolicí, což může negativně ovlivnit povahu intestinální peristaltiky.

Důvody

  • zánětlivé procesy v střevě a žaludku;
  • poruchy příjmu potravy (přejídání, nedostatečné tepelné ošetření);
  • metabolické choroby;
  • pankreatitida a další nemoci pankreatu;
  • poškození jater a žlučových cest;
  • vrozené abnormality enzymatického systému;
  • pooperační účinky (nedostatek enzymů v důsledku odstranění části trávicího systému);
  • léčebné účinky na žaludek a střeva;
  • těhotenství;
  • dysbacteriosis.

Symptomy

  • břicha nebo bolestí v břiše;
  • plynatost, nadýmání;
  • nevolnost a zvracení;
  • pocit bubbání v žaludku;
  • průjem, změna charakteru stolice;
  • pálení žáhy;
  • pálení.

Dlouhodobé zachování trávicí nedostatečnosti je doprovázeno výskytem častých příznaků spojených se sníženým příjmem živin do těla. Tato skupina zahrnuje následující klinické projevy:

  • obecná slabost;
  • snížení pracovní kapacity;
  • bolesti hlavy;
  • poruchy spánku;
  • podrážděnost;
  • v těžkých případech, příznaky anémie z důvodu nedostatečné absorpce železa.

Nadbytečné trávicí enzymy

Přebytek trávicích enzymů se nejčastěji vyskytuje u onemocnění, jako je pankreatitida. Stav je spojen s hyperprodukcí těchto látek pankreatickými buňkami a porušení jejich vylučování do střeva. V souvislosti s tím se v tkáních orgánu projevuje aktivní zánět způsobený působením enzymů.

Příznaky pankreatitidy mohou být:

  • těžká bolest břicha;
  • nevolnost;
  • otok;
  • porušení povahy židle.

Často dochází k celkovému zhoršení stavu pacienta. Celková slabost, podrážděnost, snížení tělesné hmotnosti, porucha normálního spánku.

Jak zjistit porušení v syntéze trávicích enzymů?

  1. Studium výkalů. Detekce nezdravých potravinových odpadů ve stolici indikuje narušení aktivity enzymatického systému střeva. V závislosti na povaze změn lze předpokládat, že chybí enzym.
  2. Biochemická analýza krve. Studie umožňuje zhodnotit stav metabolismu pacienta, který přímo závisí na aktivitě trávení.
  3. Studium žaludeční šťávy. Metoda umožňuje vyhodnotit obsah enzymů v dutině žaludku, což indikuje aktivitu trávení.
  4. Studium pankreatických enzymů. Analýza umožňuje podrobně studovat množství tajných orgánů, takže můžete určit příčinu porušení.
  5. Genetický výzkum. Některé fermentopatie mohou být dědičné. Jsou diagnostikovány analýzou lidské DNA, ve které jsou detekovány geny odpovídající určitému onemocnění.

Základní principy léčby poruch enzymů

Změny ve výrobě trávicích enzymů jsou důvodem pro vyhledání lékařské péče. Po komplexním vyšetření lékař určí příčinu výskytu poruchy a předepíše vhodnou léčbu. Nedoporučuje se sám bojovat s patologií.

Důležitou součástí léčby je správná výživa. Pacientovi je přidělena vhodná strava, která má usnadnit trávení jídla. Je třeba se vyvarovat přejídání, protože vyvolává střevní poruchy. Pacientům je předepisována léková terapie, včetně substituční léčby enzymatickými přípravky.

Konkrétní způsoby a jejich dávkování zvolí lékař.

Enzymy: co jíst a co je třeba vzít, aby fungovaly

Enzymy - toto slovo je pro každého z nás známé, ale to, co znamená, není daleko jasné pro všechny. Někdy je používáno také jejich řecké jméno - enzymy, které však nepřidávají jasnost.

Náš biologický život závisí na enzymech, bez nich by náš potravinový řetězec nepracoval, říká Sputnik Bělorusko.

Proč jsou pro nás důležité enzymy?

Od narození bylo od narození začleněno určité množství enzymů. Mají více než 3 tisíce druhů.

Bez enzymů není možné ani trávení ani dýchání, aniž by se ani jedno srdce nezmenšilo, myšlenkové procesy v mozku nebudou fungovat. Enzymy se podílejí na těhotenství a porodu, snižují zánět, zlepšují imunitní systém a podílejí se také na syntéze DNA a intracelulárním trávení. Jsme tvořeni buňkami, v každém z nich je vroucí život 24 hodin denně díky enzymům. Můžeme s jistotou říci, že řízení života je enzymatickou reakcí.

Enzymy jsou bílkovinné struktury složené z řetězců aminokyselin. Podílí se na rozdělení potřebných a na zničení nepotřebných.

Každý enzym, jako klíč, otevírá pouze svůj vlastní zámek. Enzymy jsou zelenina, zvířata a ty, které naše tělo produkuje. Vždy pracují v určitém prostředí a podmínkách. Pro ně je důležité pH prostředí, teplota, přítomnost stopových prvků, vitamínů a aminokyselin. Vzhledem k tomu, že enzymy mají strukturu bílkovin, koagulují (rozkládají se) přibližně na 48 ° C. Živočišné enzymy jsou v podstatě vysušený enzym žlázy zvířete. A problémem je to, že naše tělo rozpoznává enzymy živočišného původu, jako naše vlastní a v průběhu času, funkce žláz, které produkují své vlastní enzymy, jsou výrazně sníženy a v případě onemocnění orgánů se mohou vůbec přiblížit nule.

Knedlíky - šok pro enzymy

Kyselina-alkalické prostředí má pro enzymy zásadní význam. Některé enzymy pracují v kyselém prostředí a jiné v alkalickém prostředí. To je důvod, proč lékaři doporučují samostatnou stravu a někdy i další příjem enzymů.

Uveďme příklad: mnozí z vás si pravděpodobně všimli, že po dobré části ravioli často trpí pálením. Protože knedlíky jsou mleté ​​maso a těsto. K rozdrcení masa potřebujete enzymy, které pracují v kyselém prostředí a rozkládají těsto - enzymy z alkalického prostředí. Zapamatujte si chemii. Kyselina + alkalická látka = nový produkt a plyn, který se děje ve formě pálení! Takže knedlíky - spíše důvod hýčkat chuťové pohárky, než přínosy pro tělo. Každé maso je lepší jíst se zeleninou a bylinkami, které obsahují své vlastní enzymy a pomáhají tělu vyrovnat se s bílkovinným produktem.

Jak zajistit, aby trávicí enzymy fungovaly správně?

Když jsme jedli určité jídlo, musíme ho přeložit do formy přístupné našemu tělu. A enzymy fungují jako katalyzátory procesů zde. V každé fázi trávení fungují vlastní skupiny enzymů. Podívejme se na ty hlavní.

Amyláza

Vyrábí se slinnou žlázou. Díky tomu dochází v ústní dutině k primárnímu procesu fermentace, štěpení potravin. Proto správné trávení začíná důkladným žvýkáním jídla.

Amyláza převádí škrob na glukózu. Tento enzym není aktivní v žaludeční šťávě, a proto je lepší jíst cukr a držet ho, takže jeho primární štěpení začne v ústech.

Například pokud žvýkáte kousek černého chleba po dobu 2-3 minut, získává se sladká chuť, což znamená, že enzym amyláza štěpí škrob na glukózu. Jedna fáze trávení je překonána. Pokračujte v žvýkání.

Čím déle budete žvýkat, tím delší bude váš život.

Pokud amyláza nefunguje dostatečně, škrob nebo cukry nejsou rozkládány jinými enzymy. Když se dostanou do tlustého střeva, stanou se potravinami pro houby, zejména rody Candida. Takže kromě nadýmání může špatně žvýkaný cukr také dát kandidózu.

Proteáza

Třída enzymů, které rozkládají bílkoviny. Produkováno žaludkem, pankreasem a střevní sekrecí. Enzym pepsin začíná svou práci v žaludku. Je aktivní při pH 2, tj. V kyselém prostředí, rozkládá bílkoviny na peptidy. Pokud má člověk gastritidu, pak selhává tvorba dalších žaludečních enzymů, které se podílejí na rozpadu bílkovin. Zvláštní pozornost lékařů přitahuje schopnost této skupiny enzymů rozbíjet proteiny, které způsobují zánět.

Pokud je nedostatek proteáz, vede to k tomu, že proteiny nemohou být úplně rozloženy a některé z bílkovin vstupují do tlustého střeva.

Více než 500 aktivních druhů mikroflóry žije v našich střevách. Někteří její zástupci jsou pro nás užiteční, jiní jsou neutrální, dokud nedostanou správnou výživu. Neznámé veverky jsou jen potraviny, které jim chybí. Po osvěžení se neutrální flóra začíná aktivně množit a stává se patogenním, nebezpečným pro nás. Dochází k výrazné změně mikroflóry a dysbakteriózy.

Laktáza

Poskytuje tenké střevo, pro rozklad mléčného cukru, se změní na glukózu.

Lipase

Enzym je syntetizován pankreasem pro duodenum a tenké střevo, kde dochází k rozpadu tuků na glycerol a vyšší mastné kyseliny.

Také játra vylučují žluč, což umožňuje rozdělení tuku z velkých kapek na malé a dále pod působením lipázy do nejmenších forem. Přeměňují se na živiny, jsou vstřebávány ve střevě a jsou přenášeny krví do buněk. Enzymy v buňkách jater pracují milionkrát za 1 sekundu.

Při nedostatku lipázy nejsou tuky zcela rozděleny a ve formě velkých kapiček se dostávají do tlustého střeva a způsobují podráždění jeho stěn, vzniká syndrom dráždivého střeva.

Jak pochopit, že enzymy v těle nestačí?

Můžeme pociťovat nedostatek enzymů na fyzické úrovni, pokud během 30 minut - hodinu cítíme v oblasti břišní oblasti těžkou bolest, bolest v břiše nebo pokud se cítíte ospalá - analyzujte obsah talíře a co je vedle ní!

Možná je to banální nedostatek enzymů, protože důsledky mohou být různé: od nedostatku živin jako stavebního materiálu k vážným chorobám.

Abychom měli vždycky tvar, je třeba si uvědomit, že jídlo je také příjemným, chutným lékem. Téměř vše může být upraveno správnou výživou a rozumným přístupem!

Co zničí enzymy?

Teplota, cukr, sůl, ocet, kontakt s kovem, čas. Ale pokud je zmrzlé ovoce zapletené do sorbetu, pak do 15 minut dostanete úžasný koktejl enzymů. Je pravda, že je vhodné jíst rychle, jinak to bude obrátit procesy.

Na Zemi existuje mnoho produktů, které obsahují enzymy.

Produkty obsahující vysoce aktivní enzymy, které pomáhají vyčistit: banány, mango, papája, ananas, avokádo, kiwi, langustin, grapefruit.

S péčí - česnek, cibule, syrové a zelí, surové bez chemikálií mrkev a řepa, ředkvičky, naklíčené zrna, s výjimkou pšenice, měkkých sýrů. Ale ořechy jsou naopak inhibitory (blokátory) enzymů, takže při přípravě zeleninových salátů s ořechy a semeny si myslíte, jaká je vaše výsada: potěšení nebo prospěch?

Látky, které zničí enzymy: vaječné bílé, naklíčené brambory, hrach, fazole, čočka, semena, takže tyto produkty se lépe používají s vařenými potravinami, kde a priori nebudou žádné enzymy.

S nedostatečným množstvím enzymů, kromě bakterií a hub ve střevech, které začínají růst na nezdravých zbytcích potravin, začínají zácpa, onemocnění spojená s metabolickými poruchami (metabolismus fosforu a vápníku): bolesti kloubů a dna, krystaly kyseliny močové, kloubů.

Správné trávení je základem jak pro zdraví, tak pro vývoj onemocnění. Nezapomeňte na to pokaždé, přemýšlejte o tom, jak jíst.

Enzymy a jejich role v lidském těle

V těle všech živých věcí, včetně těch nejprimitivnějších mikroorganismů, se nacházejí enzymy. Počet enzymů v každé živé bytosti je jiný, je to kvůli tomu, jak různorodá strava tohoto stvoření. Například člověk má zhruba 2 000 lidí, protože lidé raději jíst různé potraviny. Obvyklé jídlo může i dočasně zmizet z denní stravy, pokud mluvíme o cestování do jiné země. Proto neobvyklé potraviny často způsobují narušení gastrointestinálního traktu mezi turisty. Co jsou enzymy a proč potřebujeme enzymy v lidském těle?

Pro více kompletní a jasnou odpověď na otázku „co enzymy jsou a jakou roli hrají v lidském těle,“ je nutné stručně posoudit, ze kterého udělal, a kde je interní, neviditelné procesy probíhají v něm.

Lidské tělo

Všechny orgány lidského těla, stejně jako on obecně se skládá z živých buněk. Obecně platí, že lidské tělo má zhruba sto bilionů živých buněk, nebo 10 14. Na druhé straně, buňky se vyskytují v různých typech a vlastnosti a působení každého typu buněk se stanoví podle jejich struktury a funkce. Například, některé buňky se mohou volně pohybovat po celém těle - jiné leukocyty pevně připojeny k sobě navzájem, ale mohou zmenšit a uvolnit - svalové buňky, atd Životnost různých typů je také odlišná. K dispozici jsou krátkodobé (1-2 dny) - buňky střevního epitelu, a tam jsou, životnost, která odpovídá životnosti těla - buňky kosterních svalových vláken. Na základě výše uvedeného vyplývá, že základem pro život jakéhokoliv živého organismu zahrnují buňky.

Funkce buňky

Každou sekundu v buňce se nachází tisíce různých dynamických procesů. Výsledkem takových procesů je zajištění životně důležité činnosti buněčného systému a implementace specifických funkcí, které jsou specifické pro určitý typ buňky. Pokrok výše uvedených procesů je zajištěn produkcí energie, která vzniká při rozkladu živin. Rozklad nebo tvorba (syntéza) látek dochází za účasti specifických proteinů, které nejvíce aktivně ovlivňují průběh těchto chemických procesů.

Co jsou enzymy (enzymy)?

Jak je uvedeno výše, tisíce různých dynamických procesů se vyskytují každou sekundu v buňce. Z technického hlediska k zajištění současného toku tak velkého množství různých procesů je zapotřebí několika faktorů - velmi vysoká teplota, tlak a katalyzátory (silné urychlovače chemických reakcí). U lidí nejsou k dispozici první dva faktory. Navzdory tomu funguje komplexní systém lidského těla. Funguje kvůli čemu? Díky katalyzátorům. Úloha katalyzátorů se provádí enzymy. Enzymy jsou specifické proteiny, které dramaticky zvyšují jak rychlost rozkladu živin, tak syntézu nových. Hrají klíčovou roli při regulaci metabolismu. Každá molekula enzymu má aktivní místo, které poskytuje katalytickou aktivitu. Avšak v závislosti na typu enzymu může být v molekule několik takových aktivních míst.

Role enzymů v lidském těle

V některých částech každé buňky je asi tisíc různých enzymů. Charakteristickým rysem všech enzymů je to, že každý z nich provádí specifickou funkci, která je vlastní pouze jedné. Podle jejich funkcí jsou enzymy v těle rozděleny do skupin:

1. Digestivní - rozdělit potravinářské složky na jednoduché sloučeniny, které jsou vstřebány střevními stěnami, vstupují do krevního oběhu a pokračují v cestě k buňkám. Tyto enzymy jsou obsaženy v celém zažívacím traktu. Žijí v slinách, střevách, sekretech pankreatu.

2. Metabolické - jsou odpovědné za metabolické procesy, které se vyskytují uvnitř buňky. Tyto enzymy se nacházejí v buňce řádným způsobem. Provádějí různé procesy, které zajišťují životně důležitou činnost buňky. Redoxní reakce, aktivace aminokyselin, přenos aminokyselinových zbytků atd. Lze považovat za takové procesy. S destrukcí buněčných membrán tyto enzymy proniknou do mezibuněčného prostoru a do krve, kde pokračují v rozvoji své aktivity. Laboratorní metody pro jejich detekci v krevních testech, v závislosti na typu enzymu, je možné stanovit diagnózu, ve které dochází k patologickým změnám orgánů.

3. Ochranná - eliminuje záněty jako imunitní látky.

Chemicky jsou enzymy molekulami bílkovin, které produkují živé buňky. Tyto látky, které se skládají ze souboru aminokyselin, se nazývají jednoduché enzymy. Zároveň existují látky, které se skládají ze souboru aminokyselin a různých neproteinových přírodních látek. Mezi látky neproteinové patří vitamíny skupiny B, vitamíny skupiny B, vitamín C, koenzym Q-10 a mnoho stopových prvků. Takové sloučeniny proteinů s malými ne-proteinovými molekulami se nazývají koenzymy. Koenzymy, na rozdíl od enzymů, nemohou být syntetizovány uvnitř těla, ale jsou do nich přidávány potraviny.

Podle počtu a sekvence aminokyselin v řetězcích různých délek existují typy enzymů. Struktura enzymů zahrnovala 20 typů aminokyselin. Osm typů aminokyselin v lidském těle není syntetizováno, ale tam je krmeno potravinami.

Interakce enzymů s jinými látkami

U lidí má katalytická funkce mnoha enzymů závislost na přítomnosti určitých koenzymů, vitamínů a mikroelementů. Absence těchto látek činí enzymy bezmocnými a v důsledku toho může postupně vést k patologickým změnám. Většina vitaminů, stejně jako stopové prvky a koenzymy vstupují do těla zvenku (s jídlem). Ačkoli je třeba vzít v úvahu skutečnost, že ne všechny potraviny mohou obsahovat tyto látky ve svém složení. Čím vyšší je teplota vaření, tím těžší je pro tělo používat živiny pro syntézu enzymů, vitamíny také umírají v takovém jídle. Z tohoto důvodu řada odborníků na výživu doporučuje, aby se neplétaly, ale vařit nebo vařit.

Enzymy

Lidské tělo se skládá z obrovského počtu živých buněk. Buňka se považuje za jednotku živého organismu, skládá se ze strukturních těl, mezi nimiž probíhají biochemické reakce. Enzymy jsou důležitou součástí kontroly chemických procesů.

Role enzymů v těle

Enzym je protein, který urychluje průběh chemických reakcí, hlavně slouží jako aktivátor rozkladu a tvorby nových látek v těle.

Enzymy slouží jako katalyzátory pro biochemické reakce. Velmi urychlují proces životně důležité činnosti. Řídí procesy dělení, syntézy, metabolismu, dýchání, krevního oběhu, bez nich neprostupují reakce svalové kontrakce a vedení nervových impulzů. Každý konstrukční prvek obsahuje vlastní jedinečnou sadu enzymů a s vyloučením nebo snížením obsahu jednoho enzymu dochází v těle k významným změnám, což vede k patologickým výskytu.

Klasifikace enzymů

V závislosti na struktuře existují dvě skupiny enzymů.

  • Jednoduché enzymy mají proteinovou povahu. Jsou vyráběny tělem.
  • Komplexní enzymy sestávající z proteinové složky a neproteinové báze. Neproteinové složky nejsou v lidském těle syntetizovány a přicházejí k nám společně s živinami, jsou nazývány koenzymy. Látky neproteinové povahy, které jsou součástí enzymů, zahrnují vitaminy skupiny B, vitamín C, některé stopové prvky.

Enzymy jsou klasifikovány podle funkce a typu katalyzovaných reakcí.

Funkce enzymů se dělí na:

  1. Trávení, jsou zodpovědné za procesy štěpení živin, jsou hlavně v slinách, sliznicích, pankreatu a žaludku. Takové enzymy jsou známé jako:
    • amyláza, rozkládá složité cukry (škrob) na jednoduché, sacharózu a maltózu, které se pak mohou podílet na vitálních procesech těla;
    • lipáza se podílí na hydrolýze mastných kyselin, rozkládá tuky na složky absorbované tělem;
    • proteázy regulují rozpad proteinů na aminokyseliny.
  2. Metabolické enzymy kontrolují metabolické procesy na úrovni buněk, účastní se redoxních reakcí a syntézy bílkovin. Patří mezi ně: adenylátcykláza (regulace energetického metabolismu), protein kinázy a proteinové defosfatázy (zapojené do procesu fosforylace a defosforylace).
  3. Ochranné prostředky se podílejí na reakcích těla na odpor vůči škodlivým bakteriím a virům. Důležitým enzymem je lysozym, který rozkládá membrány škodlivých bakterií a aktivuje řadu imunitních reakcí, které chrání tělo před zánětlivými reakcemi.

Podle typu reakce jsou enzymy rozděleny do 6 tříd:

  1. Oxidoreduktáza. Velká skupina enzymů, která se účastní redoxních reakcí.
  2. Transferáza. Tyto enzymy jsou odpovědné za přenos atomových skupin a podílejí se na rozkladu a syntéze bílkovin.
  3. Hydrolázy rozkládají vazby a podporují molekuly vody, aby se začlenily do složení látek v těle.
  4. Izomerázy katalyzují reakce, při kterých jedna látka vstupuje do reakce a vzniká jedna látka, která se následně účastní procesu života. Takže izomerázy slouží jako konvertory pro různé látky.
  5. LiAZ se účastní reakcí, při kterých se tvoří látky metabolismu a vody.
  6. Ligázy poskytují tvorbu komplexních látek z jednodušších. Podílí se na syntéze aminokyselin, sacharidů a bílkovin.

Proč existuje a jak nebezpečný nedostatek enzymů

S nedostatkem enzymů začínají narušení v obecném systému těla, což vede k vážným onemocněním. Abyste udrželi optimální rovnováhu enzymů v těle, musíte vyvážit stravu, protože tyto látky jsou syntetizovány z prvků, které jíme. Proto je velmi důležité zajistit dodávky stopových prvků, vitamínů, prospěšných sacharidů a bílkovin. Jsou to hlavně čerstvé ovoce, zelenina, libové maso, droby a ryby, dušené nebo pečené.

Špatná strava, alkohol, rychlé občerstvení, energie a syntetické nápoje, stejně jako potraviny obsahující velké množství barviv a látek zvyšujících chuť, mají nepříznivý vliv na činnost pankreatu. To je to, že syntetizuje enzymy, které jsou zodpovědné za rozklad a transformaci živin. Poruchy enzymatické aktivity pankreatu vedou k obezitě, akutním onemocněním žaludku a střev, následkem čehož nedostatek enzymů ovlivňuje činnost srdce a dýchacích systémů, stejně jako obecnou formu. Alergické reakce, odlupování kůže, výskyt akné, laminace nehtů, vypadávání vlasů.

Pro aktivaci a udržení pankreatu jsou do stravy zavedeny speciální enzýmové přípravky, které podporují vstřebávání potravy. Takové prostředky jsou známé: pankreatin, kreon, mezim, festal, cholenyme. Používají se striktně podle doporučení lékaře. Zároveň je nutno zajistit plnou regeneraci.

Byla stránka užitečná? Sdílejte ji ve své oblíbené sociální síti!

Enzymy

Život každého organismu je možný v důsledku metabolických procesů, které se v něm vyskytují. Tyto reakce jsou řízeny přírodními katalyzátory nebo enzymy. Dalším názvem těchto látek jsou enzymy. Termín "enzymy" pochází z latinského fermentu, což znamená "kvas". Koncept se objevil historicky ve studiu fermentačních procesů.


Obr. 1 - Fermentace pomocí kvasinek - typický příklad enzymatické reakce

Lidstvo už dávno užívalo prospěšné vlastnosti těchto enzymů. Například po mnoho staletí byl sýr vyroben z mléka s použitím syřidla.

Enzymy se liší od katalyzátorů tím, že působí v živém organismu, zatímco katalyzátory jsou v neživé povaze. Větev biochemie, která studuje tyto životně důležité látky, se nazývá enzymologie.

Obecné vlastnosti enzymů

Enzymy jsou molekuly bílkovin, které interagují s různými látkami a urychlují jejich chemickou transformaci podél určité cesty. Nicméně nejsou utráceny. V každém enzymu je aktivní centrum, které spojí substrát a katalytické místo, které zahajuje určitou chemickou reakci. Tyto látky urychlují biochemické reakce, které se vyskytují v těle bez zvýšení teploty.

Hlavní vlastnosti enzymů:

  • specifičnost: schopnost enzymu působit pouze na specifický substrát, například lipázy na tucích;
  • katalytická účinnost: schopnost enzymových proteinů urychlovat biologické reakce stovky a tisíckrát;
  • schopnost regulovat: v každé buňce je produkce a aktivita enzymů určována zvláštním řetězcem transformací, který ovlivňuje schopnost těchto proteinů znovu syntetizovat.

Úloha enzymů v lidském těle nemůže být příliš zdůrazněna. V té době, když právě objevili strukturu DNA, bylo řečeno, že jeden gen je zodpovědný za syntézu jednoho proteinu, který již definuje určitou specifickou vlastnost. Nyní toto tvrzení zní: "Jeden gen - jeden enzym - jeden znak". To znamená, že bez aktivity enzymů v buňce nemůže život existovat.

Klasifikace

V závislosti na úloze v chemických reakcích se liší následující třídy enzymů:

Třídy

Zvláštní funkce

Katalyzují oxidaci svých substrátů přenosem elektronů nebo atomů vodíku.

Účast na přenosu chemických skupin z jedné látky na druhou

Rozdělí velké molekuly na menší a přidá k nim molekuly vody

Katalyzují štěpení molekulových vazeb bez procesu hydrolýzy

Aktivujte přeskupení atomů v molekule

Formují vazby s atomy uhlíku za použití energie ATP.

In vivo jsou všechny enzymy rozděleny na intracelulární a extracelulární. Intracelulární zahrnují například jaterní enzymy, které se podílejí na neutralizaci různých látek vstupujících do krve. Nacházejí se v krvi, když je orgán poškozen, což pomáhá při diagnostice jeho onemocnění.

Intracelulární enzymy, které jsou markery poškození vnitřních orgánů:

  • jater - alaninaminotransferáza, aspartátaminotransferáza, gamma-glutamyltranspeptidáza, sorbitoldehydrogenasa;
  • ledvina - alkalická fosfatáza;
  • prostatická žláza - kyselá fosfatáza;
  • srdeční sval - laktát dehydrogenasa

Extracelulární enzymy se vylučují žlázami do vnějšího prostředí. Hlavní jsou vylučovány buňkami slinných žláz, žaludeční stěnou, pankreasem, střevem a aktivně se podílejí na trávení.

Trávicí enzymy

Trávicí enzymy jsou bílkoviny, které urychlují rozklad velkých molekul, které tvoří potravu. Tyto molekuly rozdělují na menší fragmenty, které jsou buňkami snadněji absorbovány. Hlavní typy trávicích enzymů jsou proteázy, lipázy, amylázy.

Hlavním trávicím ústrojím je pankreas. Vyrábí většinu těchto enzymů, stejně jako nukleázy, které štěpí DNA a RNA a peptidázy podílející se na tvorbě volných aminokyselin. Kromě toho malé množství výsledných enzymů může "zpracovávat" velké množství potravin.

Enzymatické štěpení živin uvolňuje energii, která se spotřebovává pro metabolické procesy a životně důležitou aktivitu. Bez účasti enzymů by se takové procesy vyskytovaly příliš pomalu, aniž by tělo bylo dostatečně zásobováno energií.

Navíc účinek enzymů v procesu trávení poskytuje rozklad živin na molekuly, které mohou procházet buňkami střevní stěny a vstupovat do krve.

Amyláza

Amyláza je produkována slinnými žlázami. Působí na potravinářský škrob, sestávající z dlouhého řetězce molekul glukózy. V důsledku působení tohoto enzymu se vytvářejí oblasti tvořené dvěma připojenými molekulami glukózy, to znamená fruktóza a další uhlohydráty s krátkým řetězcem. Následně se metabolizují na glukózu ve střevě a odtud se absorbují do krve.

Slizní žlázy rozkládají jen část škrobu. Amyláza slin je aktivní krátkou dobu, když se žvýká jídla. Po vstupu do žaludku je enzym inaktivován jeho kyselým obsahem. Většina škrobu je rozdělena již v duodenu pod působením pankreatické amylázy, produkované pankreasem.


Obr. 2 - Amyláza začíná štěpit škrob

Krátké sacharidy tvořené pankreatickou amylázou vstupují do tenkého střeva. Zde se pomocí maltázy, laktázy, sacharázy, dextrinázy rozkládají na molekuly glukózy. Celulóza, která není rozštěpena enzymy, je odstraněna ze střev fekálními hmotami.

Proteáza

Bílkoviny nebo bílkoviny jsou nezbytnou součástí lidské stravy. Pro jejich štěpení jsou nezbytné enzymy - proteázy. Odlišují se v místě syntézy, substrátů a dalších vlastností. Některé z nich jsou aktivní v žaludku, například pepsin. Jiné jsou produkovány v pankreatu a jsou aktivní ve střevním lumenu. V samotné žláze se uvolňuje inaktivní prekurzor enzymu, chymotrypsinogen, který začíná působit až po míchání s kyselým obsahem potravy, který se mění na chymotrypsin. Takový mechanismus pomáhá předejít sebepoškozování proteázami pankreatických buněk.


Obr. 3 - Enzymatické štěpení bílkovin

Proteázy štěpí potravní proteiny na menší fragmenty - polypeptidy. Enzymy - peptidasy je zničí na aminokyseliny, které jsou absorbovány ve střevě.

Lipase

Dietní tuky jsou zničeny lipázovými enzymy, které také produkuje pankreas. Rozkládají molekuly tuku na mastné kyseliny a glycerin. Taková reakce vyžaduje přítomnost dutiny žlučníku vytvořené v játrech v dutině.


Obr. 4 - Enzymatická hydrolýza tuků

Úloha substituční léčby přípravkem "Micrasim"

U mnoha lidí s narušeným trávením, zejména u onemocnění pankreatu, jmenování enzymů poskytuje funkční podporu tělu a urychluje proces hojení. Po zastavení záchvatu pankreatitidy nebo jiné akutní situace může být užívání enzymů zastaveno, protože samotné tělo obnoví sekreci.

Dlouhodobé užívání enzymových přípravků je nezbytné pouze při těžké exokrinní insuficienci pankreatu.

Jedním z nejvíce fyziologických složek je lék "Micrasim". Skládá se z amylázy, proteázy a lipázy obsažené v pankreatické šťávě. Proto není třeba samostatně vybrat, který enzym by měl být použit pro různé nemoci tohoto orgánu.

Indikace pro použití tohoto léku:

  • chronická pankreatitida, cystická fibróza a další příčiny nedostatečné sekrece pankreatických enzymů;
  • zánětlivé onemocnění jater, žaludku, střev, zejména po operacích na nich, pro rychlejší obnovu trávicího systému;
  • chyby ve výživě;
  • poruchou žvýkací funkce, například při zubních onemocněních nebo při nečinnosti pacienta.

Přijímání trávicích enzymů pomáhá předcházet nadýmání, uvolněným stolici a bolesti břicha. Navíc, při těžkých chronických onemocněních pankreatu, Micrasim plně předpokládá funkci štěpení živin. Proto mohou být snadno vstřebávány ve střevech. To je zvláště důležité pro děti trpící cystickou fibrózou.

Důležité: Před použitím si přečtěte pokyny nebo se poraďte se svým lékařem.

Enzymy

Enzymy jsou pracovními kolegy našeho těla. Pokud se podíváte do akademické příručky, zjistíte, že slovo enzymy, přeložené z latiny, znamená kvas. A díky takovému kvasu se v našem těle vyskytuje obrovské množství chemických procesů.

Každý z těchto chemických procesů má svou vlastní specializaci. Během jedné jsou proteiny tráveny, zatímco další - tuky, dobře, a třetí jsou zodpovědné za vstřebávání sacharidů. Kromě toho jsou enzymy schopny převést jednu látku na druhou, což je pro tělo důležitější v současnosti.

Produkty bohaté na enzymy:

Obecná charakteristika enzymů

Objev enzymů se objevil v roce 1814 v důsledku přeměny škrobu na cukr. Takováto transformace nastala jako výsledek vystavení enzymu amyláze, izolované ze sazenic ječmene.

V roce 1836 byl objeven enzym, později nazvaný pepsin. Produkuje se v našem žaludku nezávisle a s pomocí kyseliny chlorovodíkové aktivně rozkládá bílkoviny. Pepsin se aktivně používá při výrobě sýrů. A při transformaci kvasinek způsobuje alkoholové fermentace enzym nazvaný zymase.

Podle chemické struktury patří enzymy ke třídě bílkovin. Jedná se o biokatalyzátory, které transformují látky do těla. Enzymy jsou rozděleny do 6 skupin podle jejich účelu: lyázy, hydrolázy, oxidoreduktázy, transferázy, izomerázy a ligázy.

V roce 1926 byly enzymy nejprve izolovány z živých buněk a získány v krystalické formě. Proto bylo možné je použít jako součást léků ke zlepšení schopnosti těla trávit stravu.

Dnes věda zná řadu různých enzymů, z nichž některé jsou vyráběny farmaceutickým průmyslem jako léky a doplňky stravy.

Dnes je pankreatina extrahovaná z pankreasu skotu, bromelainu (enzymu z ananasu), papainu získaného z jejich exotického ovoce z papáje. A v tukových potravinách rostlinného původu, například avokádo a v pankreatu zvířat a lidí, existuje enzymová lipáza, která se podílí na rozpadu tuků.

Denní potřeba enzymů

Celkové množství enzymů nezbytných pro to, aby tělo mohlo plně fungovat během dne, je obtížné vypočítat kvůli velkému počtu enzymů, které v našem těle existují v nejrůznějších množstvích.

Pokud žaludeční šťáva obsahuje málo proteolytických enzymů, měl by se zvýšit počet přípravků obsahujících nezbytné enzymy. Například pancreatin je předepsán v rozmezí od 576 mg denně až po 4x vyšší dávku tohoto léku.

Potřeba enzymů se zvyšuje:

  • s pomalou činností gastrointestinálního traktu;
  • u některých onemocnění trávicího systému;
  • nadváha;
  • slabá imunita;
  • intoxikace těla;
  • ve stáří, kdy jsou jejich vlastní enzymy horší.

Potřeba enzymů je snížena:

  • v případě zvýšeného množství proteolytických enzymů žaludeční šťávy;
  • individuální nesnášenlivost přípravků a přípravků obsahujících enzymy.

Užitečné vlastnosti enzymů a jejich účinky na tělo

Enzymy se podílejí na trávicím procesu a pomáhají tělu zpracovávat potraviny. Normalizují metabolismus a přispívají k úbytku hmotnosti. Posilujte imunitní systém, odstraňte toxiny z těla.

Podporujte obnovu buněk a urychlujte proces samočistění těla. Transformujte živiny do energie. Zrychlit hojení ran.

Kromě toho potraviny bohaté na enzymy zvyšují množství protilátek, které úspěšně bojují s infekcemi, čímž posilují naši imunitu. Přítomnost trávicích enzymů v potravinách přispívá ke zpracování a správné absorpci živin.

Interakce s podstatnými prvky

Úzce spolupracuje s enzymy hlavní složky našeho těla - bílkoviny, tuky, sacharidy. Vitamíny také přispívají k aktivnější práci některých enzymů.

Aktivita enzymů vyžaduje acidobazickou rovnováhu těla, přítomnost koenzymů (derivátů vitaminů) a kofaktorů. Stejně jako nepřítomnost inhibitorů - některé látky, metabolické produkty, které potlačují aktivitu enzymů během chemických reakcí.

Známky nedostatku enzymů v těle:

  • poruchy gastrointestinálního traktu;
  • obecná slabost;
  • malátnost;
  • bolesti kloubů;
  • achilická gastritida;
  • zvýšená nezdravá chuť k jídlu.

Známky nadbytečných enzymů v těle:

  • bolesti hlavy;
  • podrážděnost;
  • alergie.

Faktory ovlivňující obsah enzymů v těle

Pravidelná konzumace produktů obsahujících enzymy pomáhá kompenzovat nedostatek potřebných enzymů v těle. Pro jejich úplnou absorpci a životaschopnost je však nutné zajistit určitou acidobazickou rovnováhu, která je charakteristická pouze pro zdravý organismus.

Navíc u určitých onemocnění gastrointestinálního traktu přestávají určité typy enzymů produkovat tělo v dostatečném množství. V takovém případě se na záchranu dostanou doplňky stravy a některé léky.

Enzymy pro krásu a zdraví

Jelikož se enzymy podílejí na transformaci některých sloučenin na jiné, důležitější, jejich fungování předurčuje nejen zdraví celého našeho těla, ale také ovlivňuje vzhled pokožky, vlasů, nehtů a optimální tělesnou hmotnost.

Proto jíst potraviny obsahující enzymy může nejen zlepšit celkovou výživu celého organismu, ale také zvýšit jeho vnější krásu a přitažlivost. Není divu, že říkají, že krása je především vynikajícím zdravím celého organismu!

Co jsou enzymy a zda je po jídle pít

Úvod → Jídlo → Jak → → Co jsou enzymy a zda je po jídle pít

Zeptali jsme se Alekseyho Paramonova, kandidáta na lékařské vědy, terapeuta a gastroenterologa v Lékařském centru Diplomat Clinics, aby zjistili, proč je nesmyslné pít enzymy po jídle, když jedete.

Co jsou enzymy a proč jsou potřebné

Enzymy lze rozdělit do 6 tříd:

  • oxidační reduktázy - se účastní fermentačních procesů a energetického metabolismu;
  • transferáza - zrychluje přenos atomů z jedné sloučeniny na druhou;
  • hydrolázy - katalyzují rozklad komplexních sloučenin, jako jsou proteiny, tuky a sacharidy;
  • LiAZ - některé skupiny jsou odděleny od substrátů, například voda, oxid uhličitý, amoniak;
  • izomerázy - katalyzují reverzibilní transformace organických sloučenin na jejich izomery;
  • ligasy - katalyzují syntézu jednoduchých organických sloučenin do komplexních.

Použití enzymů v medicíně

Stojí za zmínku, že použití enzymů v medicíně je poměrně běžné, proto trypsin a chymotrypsin - proteolytické enzymy - byly dlouhé (a úspěšně) použity jako součást masti a prášků pro léčbu hnisavých ran. Avšak tkáňové hyaluronidasové enzymy, jako je lidáza a longididáza, jsou stále často předepsány pro peritoneální adhezivní onemocnění, ale bohužel je to marné. Stejně jako v případě fyzioterapie založené na difuzii enzymů (lidazy, karyripazim), jakýkoliv doktor, jestli samozřejmě profesionál, ví, že pokud injektujete tyto enzymy do gluteusu, ovlivní pouze strukturu gluteus maximus, ale ne více. Tato technika je daleko za hranicemi medicíny založené na důkazech.

Enzymy

Fermiens nebo enzymy (z latinského Fermentum, řečtina) - obvykle molekuly proteinů nebo molekuly RNA (ribozymy) nebo jejich komplexy, urychlující (katalyzující) chemické reakce v živých systémech. Reagencie v reakci katalyzované enzymy se nazývají substráty a výsledné látky se nazývají produkty. Enzymy jsou specifické pro substráty (ATPáza katalyzuje štěpení pouze ATP a fosforylas kináza fosforyluje pouze fosforylázu).

Enzymatická aktivita může být regulována aktivátory a inhibitory (aktivátory se zvyšují, inhibitory se snižují).

Proteinové enzymy jsou syntetizovány na ribozómech a RNA v jádře.

Pojmy "enzym" a "enzym" se již dlouho používají jako synonyma (první je především v ruské a německé vědecké literatuře, druhá v angličtině a francouzštině).

Věda o enzymech se nazývá enzymologie, nikoliv enzymologie (tak, aby neměla kořeny slov v latině a řečtině).

Obsah

Historie studia

Termín enzym byl navržen v 17. století chemikem Van Helmontem při diskusi o mechanismech trávení.

V 19. století. Louis Pasteur, který studuje konverzi uhlovodíků na ethylalkohol pod působením kvasinek, dospěl k závěru, že tento proces (fermentace) je katalyzován nějakou vitální silou, která je v kvasinkových buňkách.

Před více než sto lety, termíny enzym a enzym odrážejí různé úhly pohledu v teoretickém sporu Louis Pasteur na jedné straně, a M. Berthelot a Liebig - na straně druhé, povaha alkoholového kvašení. Ve skutečnosti enzymy (z latinského fermentum -. Kvasinky) s názvem „organizované kvasí“ (tj samotné živé mikroorganismy), a termín enzym (z řeckého ἐν-. - vstupy a ζύμη - kvasinky, kvásku) navrhl v roce 1876 W. Kühne "Neorganizované enzymy" sekretované buňkami, například v žaludku (pepsin) nebo střevech (trypsin, amyláza). Dva roky po smrti L. Pasteura v roce 1897 publikoval E. Buchner práci "Alkoholické fermentace bez kvasnicových buněk", ve kterém experimentálně ukázal, že kvasnicová šťáva bez buněk provádí alkoholovou fermentaci stejným způsobem jako intaktní kvasinkové buňky. V roce 1907 získal za tuto práci Nobelovu cenu. Poprvé byl vysoce izolovaný krystalický enzym (ureáza) izolován v roce 1926 J. Sumnerem. Během příštích 10 let bylo izolováno několik enzymů a konečně byla prokázána proteinová povaha enzymů.

Katalytická aktivita RNA byla poprvé objevena v roce 1980 v pre-rRNA Thomasem Checkem, který studoval sestřih RNA v ciliate Tetrahymena thermophila. Ribozym se ukázal být částí molekuly Tetrahymena pre-rRNA kódované intronem extrachromosomálního genu rDNA; Toto místo provádí autoskládání, to znamená, že se při zrání rRNA sám ořízl.

Enzymové funkce

Enzymy jsou přítomny ve všech živých buňkách a přispívají k přeměně některých látek (substrátů) na jiné (produkty). Enzymy působí jako katalyzátory téměř ve všech biochemických reakcích vyskytujících se v živých organizmech - katalyzují více než 4 000 různých biochemických reakcí [2]. Enzymy hrají zásadní roli ve všech životně důležitých procesech, řídí a regulují metabolismus těla.

Stejně jako všechny katalyzátory enzymy urychlují jak přímé, tak i zpětné reakce, což snižuje aktivační energii procesu. Chemická rovnováha není posunuta ani v přímce ani v opačném směru. Charakteristickým znakem enzymů ve srovnání s neproteinovými katalyzátory je jejich vysoká specificita - vazebná konstanta některých substrátů s proteinem může dosáhnout 10-10 mol / l nebo méně. Každá molekula enzymu je schopná provádět několik tisíc až několika milionů "operací" za sekundu.

Například jedna molekula enzymu renin, která je obsažena v sliznici lýtka lýtka, tvoří přibližně 10 molekul kaseinogenového mléka po dobu 10 minut při teplotě 37 ° C

Současně je účinnost enzymů mnohem vyšší než účinnost neproteinových katalyzátorů - enzymy urychlují reakci milionů a miliardykrát, ne-proteinové katalyzátory - stovky a tisícekrát. Viz také katalyticky dokonalý enzym.

Klasifikace enzymů

Podle typu katalyzovaných reakcí jsou enzymy rozděleny do 6 tříd podle hierarchické klasifikace enzymů (EC, EC - Enzyme Commission code). Klasifikace byla navržena Mezinárodní unií biochémie a molekulární biologie (Mezinárodní unie biochemie a molekulární biologie). Každá třída obsahuje podtřídy, takže je enzym popsán sadou čtyř čísel oddělených tečkami. Například pepsin se nazývá EC 3.4.23.1. První číslo zhruba popisuje mechanismus reakce katalyzované enzymem:

  • ES 1: Oxidoreduktázy katalyzující oxidaci nebo redukci. Příklad: kataláza, alkohol dehydrogenasa.
  • ES 2: Transfery katalyzují přenos chemických skupin z jedné molekuly substrátu na druhou. Mezi transferázy jsou zvláště odlišné kinázy, které převádějí fosfátovou skupinu zpravidla z molekuly ATP.
  • KF 3: Hydrolázy katalyzující hydrolýzu chemických vazeb. Příklad: esteráza, pepsin, trypsin, amyláza, lipoproteinová lipáza.
  • KF 4: LiAZ katalyzující lámání chemických vazeb bez hydrolýzy s tvorbou dvojné vazby v jednom z produktů.
  • ES 5: Izomerázy katalyzující strukturální nebo geometrické změny molekuly substrátu.
  • KF 6: Ligázy katalyzující tvorbu chemických vazeb mezi substráty v důsledku hydrolýzy ATP. Příklad: DNA polymeráza.

Jelikož jsou katalyzátory, enzymy urychlují jak přímé, tak i reverzní reakce, a proto jsou například lyázy schopny katalyzovat zpětnou reakci - přidáním dvojných vazeb.

Konvence pojmenování enzymů

Enzymy se obvykle označují za typ katalyzované reakce a přidávají příponu -ase k názvu substrátu (například laktáza je enzym podílející se na konverzi laktózy). Takže různé enzymy, které provádějí stejnou funkci, budou mít stejný název. Takové enzymy se vyznačují jinými vlastnostmi, například optimálním pH (alkalická fosfatáza) nebo lokalizací v buňce (membránová ATPáza).

Kinetické studie

Nejjednodušším popisem kinetiky enzymatických reakcí s jedním substrátem je Michaelis-Mentenova rovnice (viz obr.). Dosud bylo popsáno několik mechanismů účinku enzymů. Například efekt mnoha enzymů je popsán mechanismem ping-pongu.

V letech 1972-1973 Byl vytvořen první kvantově mechanický model enzymatické katalýzy (autory M. V. Volkenshtein, R. R. Dogonadze, Z. D. Urushadze atd.) [3] [4] [5] [6].

Struktura a mechanismus účinku enzymů

Aktivita enzymů je určena jejich trojrozměrnou strukturou [7].

Stejně jako všechny proteiny jsou enzymy syntetizovány jako lineární řetězce aminokyselin, které se určitým způsobem prohloubí. Každá sekvence aminokyselin je složena zvláštním způsobem a výsledná molekula (proteinový globule) má jedinečné vlastnosti. Několik proteinových řetězců může být spojeno do komplexu bílkovin. Terciární struktura bílkovin je zničena zahříváním nebo vystavením určitým chemikáliím.

Enzymes Active Center

Studium mechanismu chemické reakce katalyzované enzymem spolu s definicí meziproduktů a konečných produktů v různých fázích reakce předpokládá přesné znalosti o terciární struktuře enzymu, charakteru funkčních skupin jeho molekuly, poskytnutí specifičnosti účinku a vysoké katalytické aktivity na daném substrátu, jakož i chemické povahy místa ) molekula enzymu, která poskytuje vysokou rychlost katalytické reakce. Obvykle jsou molekuly substrátu zapojené do enzymatických reakcí relativně malé ve srovnání s molekulami enzymů. Při tvorbě komplexů enzymů a substrátů tedy pouze omezené fragmenty aminokyselinové sekvence polypeptidového řetězce - "aktivní centrum" - jedinečná kombinace aminokyselinových zbytků v molekule enzymu, poskytující přímou interakci se substrátovou molekulou a přímou účast v katalýze [8].

V aktivním centru, obvyklým způsobem [8]:

  • katalytické centrum - přímo chemicky interagující se substrátem;
  • vázací centrum (kontaktní nebo "kotva") - poskytnutí specifické afinity ke substrátu a vytvoření komplexu enzym-substrát.

Aby se reakce katalyzovala, musí se enzym vázat na jeden nebo více substrátů. Proteinový řetězec enzymu je složen tak, že na povrchu globule se vytváří mezera nebo dutina, kde jsou navázány substráty. Tato oblast se nazývá místo vazby substrátu. Obvykle se shoduje s aktivním centrem enzymu nebo se nachází v jeho blízkosti. Některé enzymy také obsahují vazebná místa pro kofaktory nebo kovové ionty.

Enzym, propojený se substrátem:

  • čistí substrát z vody "kožich"
  • umisťuje reagující molekuly substrátu do prostoru potřebného pro pokračování reakce.
  • připravuje reakci (například polarizuje) molekul substrátu.

Typické připojení enzymu k substrátu probíhá na úkor iontových nebo vodíkových vazeb, což je zřídka způsobeno kovalentními vazbami. Na konci reakce se jeho produkt (nebo produkty) oddělí od enzymu.

Výsledkem je, že enzym snižuje aktivační energii reakce. Je to proto, že za přítomnosti enzymu se reakce řídí jinou cestou (ve skutečnosti dochází k další reakci), například:

Při nepřítomnosti enzymu:

V přítomnosti enzymu:

kde A, B jsou substráty, AB je reakční produkt a F je enzym.

Enzymy nemohou nezávisle poskytovat energetické endergonické reakce (pro jejichž tok je požadována energie). Proto enzymy, které tyto reakce provádějí, je konjugují s exergonickými reakcemi a pokračují v uvolňování většího množství energie. Například reakce syntézy biopolymerů se často promítají s reakcí hydrolýzy ATP.

Pro aktivní centra některých enzymů je charakteristický fenomén spolupráce.

Specificita

Enzymy obvykle vykazují vysokou specificitu vzhledem k jejich substrátům (substrátová specificita). Toho se dosáhne částečnou komplementaritou formy, distribucí nábojů a hydrofobními oblastmi na molekule substrátu a ve středu vazby substrátu na enzym. Enzymy také typicky vykazují vysokou úroveň stereospecificity (tvoří pouze jeden z možných stereoizomerů jako produkt nebo používají pouze jeden stereoizomer jako substrát), regioselektivitu (vytvářejí nebo porušují chemickou vazbu pouze v jedné z možných poloh substrátu) a chemoselektivitu (katalyzují pouze jednu chemickou reakci několika možných podmínek pro tyto podmínky). I přes celkovou vysokou míru specifičnosti může být stupeň substrátu a reaktivity enzymů odlišný. Například endopeptidáza trypsin štěpí peptidovou vazbu pouze po argininu nebo lysinu, jestliže prolin nesleduje jejich obsah, a pepsin je mnohem méně specifický a může rozštěpit peptidovou vazbu po mnoha aminokyselinách.

Model zámku kláves

V roce 1890 Emil Fisher navrhl, že specifičnost enzymů je určena přesným souladem tvaru enzymu a substrátu [9]. Tento předpoklad se nazývá model s klíčem. Enzym se spojuje se substrátem za vzniku komplexu enzymu-substrátu s krátkou životností. Ačkoli tento model vysvětluje vysokou specifičnost enzymů, nevysvětluje jev stabilizace přechodného stavu, který je v praxi pozorován.

Model indukované shody

V roce 1958 navrhl Daniel Koshland modifikaci modelu key-lock [10]. Enzymy nejsou v podstatě pevné, ale flexibilní molekuly. Aktivní střed enzymu může po kontaktu s podkladem změnit konformaci. Boční skupiny aminokyselin v aktivním centru zaujímají polohu, která umožňuje enzymu provádět svou katalytickou funkci. V některých případech změní molekula substrátu svou konformaci po vazbě v aktivním centru. Na rozdíl od modelu s klíčem, model indukované shody vysvětluje nejen specificitu enzymů, ale také stabilizaci přechodného stavu. Tento model se nazývá "rukavice".

Změny

Po syntéze proteinového řetězce prochází mnoho enzymů modifikace, bez kterých enzym nevykazuje plnou aktivitu. Takové modifikace se nazývají posttranslační modifikace (zpracování). Jedním z nejběžnějších typů modifikace je přidání chemických skupin k bočním zbytkům polypeptidového řetězce. Například přidání zbytku kyseliny fosforečné se nazývá fosforylace, je katalyzována enzymovou kinázou. Mnoho eukaryotických enzymů je glykosylováno, tj. Modifikováno uhlovodíkovými oligomery.

Dalším běžným typem posttranslační modifikace je štěpení polypeptidového řetězce. Například chymotrypsin (proteáza podílející se na trávení) se získá štěpením polypeptidové oblasti z chymotrypsinogenu. Chymotrypsinogen je inaktivní prekurzor chymotrypsinu a syntetizuje se v pankreatu. Neaktivní forma je transportována do žaludku, kde je přeměněna na chymotrypsin. Takový mechanismus je nezbytný, aby se zabránilo rozštěpení slinivky a jiných tkání předtím, než enzym vstoupí do žaludku. Neaktivní prekurzor enzymu se také nazývá zymogen.

Enzymové kofaktory

Některé enzymy vykonávají samy o sobě katalytickou funkci bez dalších složek. Existují však enzymy, které vyžadují komponenty neproteinové povahy pro provádění katalýzy. Kofaktory mohou být jak anorganické molekuly (kovové ionty, železo-sírové klastry atd.), Tak organické (například flavin nebo heme). Organické kofaktory silně spojené s enzymem se také nazývají protetické skupiny. Organické kofaktory schopné oddělit se od enzymu se nazývají koenzymy.

Enzym, který vyžaduje kofaktor pro projev katalytické aktivity, ale není s ním spojen, se nazývá apo-enzym. Apo-enzym v komplexu s kofaktorem se nazývá holo-enzym. Většina kofaktorů je spojena s enzymem nekovalentními, ale poměrně silnými interakcemi. Existují také protetické skupiny, které jsou kovalentně vázány na enzym, například thiamin pyrofosfát v pyruvát dehydrogenase.

Regulace enzymů

Některé enzymy mají vazebná místa pro malé molekuly, mohou být substráty nebo produkty metabolické dráhy, která zahrnuje enzym. Snižují nebo zvyšují aktivitu enzymu, což vytváří možnost zpětné vazby.

Inhibice konečného produktu

Metabolická dráha je řetězec sekvenčních enzymatických reakcí. Často je konečným produktem metabolické cesty inhibitor enzymu, který urychluje první z reakcí dané metabolické dráhy. Je-li konečný přípravek příliš velký, pak působí jako inhibitor prvního enzymu a pokud je po tomto finálním přípravku příliš málo, opět se aktivuje první enzym. Takže inhibice konečného produktu podle principu negativní zpětné vazby je důležitým způsobem udržení homeostázy (relativní stálost podmínek vnitřního prostředí těla).

Vliv podmínek prostředí na aktivitu enzymů

Aktivita enzymů závisí na podmínkách v buňce nebo v těle - tlak, acidita média, teplota, koncentrace rozpuštěných solí (iontová síla roztoku) atd.

Formy s více enzymy

Více forem enzymů lze rozdělit do dvou kategorií:

  • Isozymes
  • Vlastně množné formy (pravdivé)

Izozymy jsou enzymy, jejichž syntéza je kódována různými geny, mají různé primární struktury a různé vlastnosti, ale katalyzují stejnou reakci. Typy izoenzymů:

  • Organ - enzymy glykolýzy v játrech a svalech.
  • Cytoplazmatická a mitochondriální buněčná malátová dehydrogenasa (enzymy jsou různé, ale katalyzují stejnou reakci).
  • Hybridní enzymy s kvartérní strukturou jsou tvořeny v důsledku nekovalentní vazby jednotlivých podjednotek (laktát dehydrogenasa - 4 podjednotky 2 typů).
  • Mutant - vzniká jako výsledek jediné mutace genu.
  • Alloenzymy - jsou kódovány různými alely stejného genu.

Skutečné vícenásobné formy (pravdivé) jsou enzymy, jejichž syntéza je zakódována stejnou alelou stejného genu, mají stejnou primární strukturu a vlastnosti, ale po syntéze na ribozómech procházejí modifikací a stávají se odlišnými, ačkoli katalyzují jednu a tutéž stejná reakce.

Izoenzymy jsou na genetické úrovni odlišné a liší se od primární sekvence a skutečné množné formy se na posttranslační úrovni liší.

Lékařská hodnota

Spojení mezi enzymy a dědičnými metabolickými chorobami bylo poprvé založeno v roce 1910 A. Garrodem. Harrod nazval onemocnění spojené s defekty enzymů, "vrozených metabolických chyb".

Pokud do genu kódujícího určitý enzym dojde k mutaci, může se změnit aminokyselinová sekvence enzymu. Navíc, jako důsledek většiny mutací, jeho katalytická aktivita úplně klesá nebo zmizí. Pokud tělo dostane dva takové mutantní geny (jeden od každého z rodičů), tělo zastaví chemickou reakci, kterou tento enzym katalyzuje. Například výskyt albínů je spojen se zastavením výroby enzymu tyrosinázy, který je zodpovědný za jeden ze stupňů syntézy tmavého pigmentového melaninu. Fenylketonurie je spojena se sníženou nebo nepřítomnou aktivitou enzymu fenylalanin-4-hydroxylázy v játrech.

V současné době existují stovky zděděných onemocnění spojených s vadami enzymu. Byly vyvinuty metody pro léčbu a prevenci mnoha těchto onemocnění.

Praktické využití

Enzymy jsou široce používány v národním hospodářství - potravinářském, textilním průmyslu, farmakologii a medicíně. Většina léků ovlivňuje průběh enzymatických procesů v těle, začíná nebo pozastavuje určité reakce.

Ještě širší oblast použití enzymů ve výzkumu a lékařství.

Přečtěte Si Více O Výhodách Produktů

Efektivní obličejový akné Diet: doporučená strava pro každý den v týdnu

Problém boje o krásu kůže je pro ženy stále důležitější. Zhoršení životního prostředí a špatná výživa vedou k tomu, že rostoucí počet dívek starších 18 let trpí akné a akné.

Čtěte Více

Výživa pro zácpu

Z mnoha poruch souvisejících s činností gastrointestinálního traktu, zácpa zaujímá zvláštní místo, otravuje životy mnoha lidí, a to jak doslovně, tak obrazně.Zácpa je patologické zadržení fekálních mase v těle, které přesahují 48 hodin.

Čtěte Více

Energetické produkty

Prožíváte ohromující pocit únavy, ospalosti a únava v době oběda, nebo horší - hned po probuzení? Zjevně nemáte dostatek energie. Abyste si ji mohli koupit, není nutné pít neomezený šálek kávy nebo se uchýlit k pomoci s energetickými nápoji.

Čtěte Více