Co jsou enzymy? Role enzymů v lidském těle

Často spolu s vitamíny, minerály a dalšími prvky, které jsou užitečné pro lidské tělo, jsou zmíněny látky nazývané enzymy. Co jsou enzymy a jaká funkce v těle působí, jaká je jejich povaha a kde se nacházejí? Jedná se o látky bílkovinné povahy, biokatalyzátory. Bez nich by nebylo dětské jídlo, hotové cereálie, kvas, sýr, sýr, jogurt, kefír. Ovlivňují činnost všech systémů lidského těla. Nedostatečná nebo nadměrná aktivita těchto látek negativně ovlivňuje zdraví, takže potřebujete vědět, jaké enzymy jsou, aby se předešlo problémům způsobeným jejich nedostatkem.

Co to je?

Enzymy jsou proteinové molekuly syntetizované živými buňkami. V každé buňce je více než stovka. Úloha těchto látek je obrovská. Ovlivňují rychlost chemických reakcí při teplotě, která je vhodná pro daný organismus. Dalším názvem enzymů jsou biologické katalyzátory. Zvýšení rychlosti chemické reakce nastává díky usnadnění jeho výskytu. Jako katalyzátory nejsou při reakci spotřebovávány a nemění směr. Hlavní funkce enzymů spočívají v tom, že bez nich by všechny reakce probíhaly velmi pomalu v živých organizmech a to by mělo výrazný vliv na životaschopnost.

Například při žvýkání výrobků, které obsahují škrob (brambory, rýže), se v ústech objevuje sladká chuť, která je spojena s prací amylázy, enzymem pro rozklad škrobu přítomného ve slinách. Samotný škrob je bez chuti, protože je to polysacharid. Jeho produkty štěpení mají sladkou chuť (monosacharidy): glukóza, maltóza, dextriny.

Všechny bílkovinné enzymy jsou rozděleny na jednoduché a složité. První se skládá pouze z bílkovin a druhá z proteinových (apoenzymových) a neproteinových (koenzymových) částí. Koenzymy mohou být vitamíny skupin B, E, K.

Enzymové třídy

Tradičně jsou tyto látky rozděleny do šesti skupin. Jméno bylo původně přiděleno v závislosti na substrátu, na kterém působí určitý enzym, a to přidáním kořene do konce - az. Takže ty enzymy, které hydrolyzují bílkoviny (proteiny), se začaly nazývat proteinasy, tuky (liposy) - lipázy, škrob (amyl) - amylázy. Poté byly označeny enzymy, které katalyzují podobné reakce, které označují typ odpovídající reakce - acyláza, dekarboxyláza, oxidáza, dehydrogenasa a další. Většina těchto jmen se používá dnes.

Později Mezinárodní biochemická unie zavedla nomenklaturu, podle níž by název a klasifikace enzymů měla odpovídat typu a mechanismu katalyzované chemické reakce. Tento krok přinesl úlevu systému systematizaci údajů, které se týkají různých aspektů metabolismu. Reakce a jejich katalytické enzymy jsou rozděleny do šesti tříd. Každá třída se skládá z několika podtříd (4-13). První část názvu enzymu odpovídá názvu substrátu, druhá - typu katalyzované reakce s koncem - pro. Každý enzym podle klasifikace (CF) má své vlastní kódové číslo. První číslice je třída odezvy, další je podtřída a třetí je podtřída. Čtvrtá číslice je číslo enzymu v podtřídě. Například, pokud KF 2.7.1.1, pak enzym patří do 2. třídy, 7. podtřídy, 1. podtřídy. Poslední číslice je enzym hexokináza.

Význam

Když hovoříme o enzymech, nemůžeme ignorovat otázku jejich významu v moderním světě. Jsou široce používány téměř ve všech oblastech lidské činnosti. Taková prevalence je způsobena skutečností, že si mohou zachovat své jedinečné vlastnosti mimo živé buňky. V medicíně se používají například enzymy lipázových skupin, proteázy, amylázy. Rozkládají tuky, bílkoviny, škrob. Tento typ je zpravidla součástí drog jako Panzinorm, Festal. Tyto prostředky se primárně používají k léčbě onemocnění trávicího traktu. Některé enzymy jsou schopné rozpouštět krevní sraženiny v cévách, s nimiž pomáhají léčba purulentních ran. Enzymoterapie zaujímá zvláštní místo v léčbě onkologických onemocnění.

Vzhledem k schopnosti rozkládat škrob v potravinářském průmyslu je široce používán enzymová amyláza. Ve stejné oblasti se používají lipázy, které rozkládají tuky a proteázy, které rozkládají bílkoviny. V pivovarnictví, vinaření a pečení pomocí enzymů amylázy. Při přípravě hotových obilovin a změkčení použitého masa proteázy. Při výrobě sýra s použitím lipázy a syřidla. V kosmetickém průmyslu také nemůže bez nich. Jsou součástí pracích prášků, krémů. Například amyláza štěpící škrob se přidává do pracích detergentů. Proteinové kontaminanty a proteiny jsou rozděleny proteázami a lipázy čistí tkaninu oleje a tuku.

Role enzymů v těle

Pro lidské tělo jsou zodpovědné dva procesy metabolismus: anabolismus a katabolismus. První poskytuje asimilaci energie a potřebných látek, druhá - rozklad odpadních produktů. Konstantní interakce těchto procesů ovlivňuje vstřebávání sacharidů, bílkovin a tuků a udržení životně důležité aktivity organismu. Výměnné procesy jsou regulovány třemi systémy: nervovým, endokrinním a oběhovým. Mohou fungovat normálně pomocí řetězce enzymů, což zajistí přizpůsobení osoby změnám v podmínkách vnějšího a vnitřního prostředí. Enzymy zahrnují proteinové i neproteinové produkty.

Při procesu biochemických reakcí v těle, během nichž se enzymy účastní, se samy nekonzumují. Každá z nich má svou vlastní chemickou strukturu a svou vlastní jedinečnou roli, takže každý iniciuje pouze určitou reakci. Biochemické katalyzátory pomáhají konečníku, plíce, ledviny a játra odstranit toxiny a odpadní produkty z těla. Pomáhají také při konstrukci kůže, kostí, nervových buněk, svalové tkáně. Pro oxidaci glukózy se používají specifické enzymy.

Všechny enzymy v těle jsou rozděleny do metabolických a zažívacích. Metabolické se podílejí na neutralizaci toxinů, produkci bílkovin a energie, urychlují biochemické procesy v buňkách. Například superoxid dismutáza je nejsilnější antioxidant nalezený v jeho přirozeném stavu ve většině zelených rostlin, Růstové klíčky a brokolice, v pšeničných klíčcích, zelenině, ječmeni.

Enzymová aktivita

Aby mohly tyto látky plně plnit své funkce, jsou nezbytné určité podmínky. Teplota ovlivňuje především jejich činnost. Se zvýšenou rychlostí zvyšuje chemické reakce. V důsledku zvýšení rychlosti molekul mají větší šanci vzájemného srážky a tím se zvyšuje možnost reakce. Optimální teplota poskytuje nejvyšší aktivitu. Kvůli denaturaci bílkovin, ke které dochází, když se optimální teplota odchyluje od normy, rychlost chemické reakce klesá. Po dosažení teploty bodu tuhnutí enzym nedenaturuje, ale je inaktivován. Způsob rychlého zmrazování, který je široce používán pro dlouhodobé skladování produktů, zastavuje růst a vývoj mikroorganismů s následnou inaktivací enzymů, které jsou uvnitř. V důsledku toho se potravina nerozkládá.

Aktivita enzymů také ovlivňuje kyselost prostředí. Pracují při neutrálním pH. Pouze některé enzymy fungují v alkalickém, silně alkalickém, kyselém nebo silně kyselém prostředí. Například, syřidlo rozštěpí bílkoviny ve vysoce kyselém prostředí v lidském žaludku. Enzym může působit inhibitory a aktivátory. Některé ionty je aktivují, například kovy. Jiné ionty mají inhibiční účinek na aktivitu enzymů.

Hyperaktivita

Nadměrná enzymová aktivita má své důsledky pro fungování celého organismu. Za prvé způsobuje zvýšení rychlosti enzymu, což způsobuje nedostatek reakčního substrátu a vznik přebytečného chemického reakčního produktu. Nedostatek substrátů a akumulace těchto produktů výrazně zhoršuje zdraví, narušuje životně důležité funkce těla, způsobuje vznik onemocnění a může způsobit smrt člověka. Akumulace kyseliny močové vede například k dny a selhání ledvin. Kvůli nedostatku substrátu nedochází k přebytku produktu. To funguje pouze v případech, kdy to lze provést bez jednoho a druhého.

Existuje několik důvodů pro nadměrnou aktivitu enzymů. První je genová mutace, může být vrozená nebo získaná pod vlivem mutagenů. Druhým faktorem je přebytek vitamínu nebo stopových prvků ve vodě nebo potravě, což je nezbytné pro to, aby enzym fungoval. Přebytek vitaminu C, například zvýšenou aktivitou enzymů syntézy kolagenu, poruší mechanismy hojení ran.

Hypoaktivita

Jak zvýšená, tak snížená enzymová aktivita negativně ovlivňuje aktivitu těla. Ve druhém případě je možné úplné ukončení činnosti. Tento stav dramaticky snižuje rychlost chemické reakce enzymu. V důsledku toho je akumulace substrátu doplněna nedostatkem produktu, což vede k vážným komplikacím. Na pozadí zhoršeného fungování těla se blahobyt zhoršuje, vznikly nemoci a může dojít k smrtelnému výsledku. Akumulace amoniaku nebo nedostatku ATP vede k smrti. Kvůli akumulaci fenylalaninu se vyvíjí oligofrenie. Princip platí také zde, že v nepřítomnosti enzymového substrátu nedojde k akumulaci reakčního substrátu. Špatný účinek na tělo má stav, kdy krevní enzymy nevykonávají své funkce.

Zvažte několik příčin hypoaktivity. Mutace genů vrozených nebo získaných - toto je první. Tento stav lze opravit pomocí genové terapie. Můžete se pokusit vyloučit chybějící enzym z potravinových substrátů. V některých případech to může pomoci. Druhým faktorem je nedostatek vitamínu nebo mikroelementu v potravinách nezbytných pro to, aby enzym fungoval. Následující příčiny - porucha aktivace vitaminu, nedostatek aminokyselin, acidóza, výskyt inhibitorů v buňce, denaturace bílkovin. Enzymová aktivita také klesá s poklesem tělesné teploty. Některé faktory ovlivňují funkci enzymů všech typů, zatímco jiné ovlivňují pouze výkon některých typů.

Trávicí enzymy

Z procesu jíst člověk dostane potěšení a někdy ignoruje skutečnost, že hlavním úkolem trávení je přeměna potravy na látky, které se mohou stát zdrojem energie a stavebního materiálu pro tělo, které se vstřebává do střeva. Proteinové enzymy přispívají k tomuto procesu. Trávicí látky se vyrábějí trávicí orgány, účastnící se procesu rozdělení potravin. Účinek enzymů je zapotřebí k získání potřebných sacharidů, tuků, aminokyselin z potravin, což jsou nezbytné živiny a energie pro normální fungování těla.

K normalizaci poškozeného trávení se doporučuje, aby byly současně užívány nezbytné bílkovinné látky s příjmem potravy. Při přejídání můžete užít 1-2 tablety po jídle nebo po jídle. Lékárny prodávají velké množství různých enzymových přípravků, které přispívají ke zlepšení trávicích procesů. Skladování na nich by mělo být při užívání jednoho druhu živin. Pokud máte problémy s žvýkáním nebo polykáním jídla, musíte při jídle užívat enzymy. Významnými důvody pro jejich použití mohou být také nemoci jako jsou získané a vrozené fermentopatie, syndrom dráždivého střeva, hepatitida, cholangitida, cholecystitida, pankreatitida, kolitida, chronická gastritida. Přípravky enzymu by měly být užívány spolu s léky, které ovlivňují trávicí proces.

Enzymopatologie

V medicíně existuje celá sekce, která se zabývá hledáním spojení mezi onemocněním a nedostatkem syntézy určitého enzymu. Toto je oblast enzymologie - enzymopatologie. Nedostatečná syntéza enzymů je také předmětem přezkumu. Například dědičná nemoc fenylketonurie se vyvine v důsledku ztráty schopnosti jaterních buněk syntetizovat tuto látku, která katalyzuje konverzi fenylalaninu na tyrosin. Symptomy tohoto onemocnění jsou duševní poruchy. Vzhledem k postupné akumulaci toxických látek v těle pacienta jsou rušivé příznaky jako zvracení, úzkost, podrážděnost, nedostatek zájmu o něco, těžká únava.

Při narození se patologie nezjistila. Primární příznaky mohou být pozorovány ve věku od dvou do šesti měsíců. Druhá polovina života dítěte je charakterizována výrazným zpožděním v duševním vývoji. 60% pacientů vykazuje idiocyty, méně než 10% je omezeno na nízký stupeň oligofreny. Buněčné enzymy nesplňují své funkce, ale mohou být opraveny. Včasná diagnostika patologických změn může zastavit vývoj onemocnění až do puberty. Léčba je omezit příjem fenylalaninu.

Enzymové přípravky

Při zodpovězení otázky, jaké enzymy jsou, lze poznamenat dvě definice. Prvním z nich jsou biochemické katalyzátory a druhým jsou drogy, které je obsahují. Jsou schopny normalizovat stav prostředí v žaludku a střevech, zajistit rozdělení konečných produktů na mikročástice a zlepšit proces absorpce. Zabraňují také vzniku a rozvoji gastroenterologických onemocnění. Nejslavnější z enzymů je lék "Mezim Forte". Ve svém složení má lipázu, amylázu, proteázu, která pomáhají snížit bolest při chronické pankreatitidě. Kapsle se užívají jako náhrada za nedostatečnou produkci nezbytných enzymů pankreasu.

Tyto léky se používají hlavně během jídel. Počet kapslí nebo tablet předepsaných lékařem na základě zjištěných porušení mechanismu absorpce. Udržujte je v chladničce lépe. Při dlouhodobém užívání trávicích enzymů nedochází k závislostem, což neovlivňuje práci pankreatu. Při výběru léku by měla věnovat pozornost datum, poměr kvality a ceny. Enzymové přípravky se doporučují pro chronické onemocnění trávicího systému, pro přejídání, občasné problémy se žaludkem a pro otravu potravinami. Nejčastěji lékaři předepisují léky "Mezim" tablety, které se osvědčily na domácím trhu a sebevědomě zastávají pozici. Existují další analogy tohoto léku, ne méně známé a více než cenově dostupné. Mnoho z nich preferuje tablety "Preatatin" nebo "Festal", které mají stejné vlastnosti jako dražší protějšky.