Az enzimek feladata az emberi testben

bevezetés

Az enzimek ún Biokatalizátorokkinek segítsége nélkül nem valósulhat meg a szabályozott és hatékony anyagcsere. Gyakran felismerheti őket a vége alapján -azjelezve, hogy a kérdéses anyag enzim. Bizonyos esetekben az enzimeknek véletlenszerűen vagy történelmileg megválasztott neve is van, amelyek nem engednek következtetéseket levonni. Az általuk katalizált kémiai reakciótól függően hat fő osztályba sorolják őket. Az enzimek részt vesznek a sejt metabolikus folyamataiban, vagyis az energiatermelésben, az energia felszabadulásában, az átalakítási folyamatokban és a szubsztrátkonverziókban. De döntő szerepet játszanak az emésztésben is.

Itt általánosabb információkat talál a Enzimek.

Milyen enzimek vannak?

Tekintettel arra, hogy az enzimek részt vesznek az anyagcserében, az emésztésben és a genetikai információk reprodukciójában minden kémiai reakcióban, aligha meglepő, hogy a mai napig több mint 2000 különböző enzim ismert. A jelenlegi és a jövőbeni kutatások során valószínűleg egyik vagy másik enzimet adják hozzá. A biokatalizátorok hat fő osztályra és nagy számú alosztályra vannak felosztva. Az enzim osztályozása és elnevezése azon vegyi reakció típusán alapul, amelyben részt vesz. Egyes enzimek egynél több osztályba sorolhatók, mert nemcsak egy, hanem több hasonló reakciót is támogatnak. Különbséget teszünk oxidoreduktázok, transzferázok, hidrolázok, liázok, izomerázok és ligázok között. Ezenkívül szerkezetük és a működésükhöz szükséges további anyagok alapján osztályozhatók. Néhány enzim úgynevezett tiszta fehérje enzim. Nincs szüksége más anyagokra, és önállóan is katalizálhatja a reakciót. Másoknak azonban olyan kofaktorokra és koenzimekre van szükségük, amelyek átmenetileg vagy tartósan hozzájuk kötődnek, és segítenek a reakció megvalósításában. Ez utóbbiakat is hívják Holoenzimek úgynevezett, a tényleges enzimből felépítve (Apoenzim) és a koenzim vagy szubsztrát.

általános feladatok

Az enzimek dióhéjban is biológiai katalizátorok Biokatalizátorok hívott. A katalizátor olyan anyag, amely képes csökkenteni a reakció úgynevezett aktivációs energiáját. Köznyelven ez azt jelenti, hogy egy kémiai reakcióhoz kevesebb energiára van szükség az induláshoz és a futtatáshoz. Ezenkívül a katalizátorok használata azt is jelenti, hogy a reakció gyorsabban lejátszódhat. Enzimek nélkül az emberi anyagcsere nem lenne olyan gyors és mindenekelőtt hatékony. Enzimek nélkül az emberek nem létezhetnek abban a formában, ahogy mi csináljuk. Az enzimek általában fehérjék. Csak néhány, a genetikai szaporodásban részt vevő enzim ún Ribozimek és RNS szálakból épült fel. Értelemszerűen használatuk nem változtatja meg és nem fogyaszt katalizátorokat. Ez azt jelenti, hogy egy enzim egymás után számos reakciót képes katalizálni. Ez viszont további energiát takarít meg a szervezetnek, amelyet nem kell felhasználni az enzimek regenerálására. Ezenkívül az enzimek reakcióspecifikusak, ami azt jelenti, hogy nem képesek egyetlen reakciót sem katalizálni. A reakció során pontosan illeszkednek az anyagokhoz. Ez növeli hatékonyságukat. Az enzimek általában részt vesznek a kémiai csoportok két különböző anyag közötti átvitelében, az átalakításban, valamint az egyes anyagok felépítésében és lebontásában.

Emésztési feladatok

Annak érdekében, hogy az ételben lévő tápanyagok felszívódjanak, vagyis a vékonybél falának sejtjeiben és így a testben, először azokat a legkisebb egységekre kell bontani. Mivel a vékonybél sejtjei csak ezeknek az egységeknek rendelkeznek megfelelő receptorokkal. Ezt a bontást emésztésnek nevezik. Az emésztőenzimek létfontosságú szerepet játszanak az emésztésben. Mirigyekben termelődnek, majd fokozatosan szabadulnak fel a száj, a gyomor és a belek belsejébe (titkos). Emésztőenzimek nélkül az élelmiszerből származó tápanyagok nem juthatnak be a szervezetbe, és a szervezetnek hiányoznának a fontos energiaellátói.
A zsírok többnyire ún Trigliceridek ételben lenyelve. A felszívódás, vagyis a tápanyagok felszívódása előtt a bélsejtekben ezeket fel kell bontani az egyes komponensekre, a zsírsavakra. Ily módon a zsírokban oldódó zsírban oldódó vitaminok is felszabadulnak és felszívódhatnak. A több cukrot és néhány kettős cukrot enzimek segítségével külön cukormolekulákra kell bontani. Végül, de nem utolsósorban, megmaradnak a fehérjék, amelyek enzimatikusan lebomlanak azokra az aminosavakra, amelyekből felépülnek.

Olvassa el még: Milyen szerepet játszik az elasztáz az emésztésben?

A nyálamiláz enzimnek köszönhetően a különféle poliszacharidok emésztése a szájban kezdődik. A fehérjét megemésztő pepszin enzimet a gyomorban lévő kémiához adják. De az emésztés nagy része a vékonybélben történik. Azok az enzimek, amelyek a vékonybélben végzik munkájukat, a hasnyálmirigyben termelődnek. A hasnyálmirigyből való átjutás a vékonybél kezdetéhez vezet, ahol az enzimeket összekeverik az étellel. A vékonybél során az egyes építőelemek, a zsírsavak, vitaminok, aminosavak és cukormolekulák felszívódhatnak.
Összesen nyolc különböző enzimet használnak főleg a vékonybélben. A tripszin és a kimotripszin a fehérjéket és a hosszú aminosavláncokat rövid aminosavláncokra bontja.

További információ: Kimotripszin - mire fontos?

Az A és B karboxipeptidázok pedig külön aminosavakra bontják a rövid aminosavláncokat. A lipáz működéséhez epesavakra és ko-lipázra is szükség van. Segítségükkel a triglicerideket zsírsavakká bontja. A koleszterin-észteráznak epesavakra is szüksége van. Ahogy a neve is mutatja, elválasztja a koleszterint a zsíroktól. A koleszterin mellett más zsírsavak is felszabadulnak. Az alfa-amiláz hasonló a szájban átalakulóhoz Erő ban ben Malátacukor (dupla cukor) körül. Az ételek a DNS-szálakat is mindig tartalmazzák, mint genetikai információk hordozóját. Nem szolgálják az embereket energiaszolgáltatóként, de fontos építőelemeket nyújtanak a DNS-molekulák előállításához. Ily módon a test értékes energiát takarít meg, amelyet nem kell befektetnie ezen építőelemek teljes új szintézisébe. A felelős enzimek a ribonukleáz és a dezoxiribonukleáz.

Esetleg ezek is érdekelhetnek:

• Emésztőrendszer
• Karboxipeptidáz

Az enzimek szerepe a gyomorban

Az emésztő pepszin enzim elsősorban a gyomorban található. A gyomor bélésének fő sejtjei előállítják a prekurzor pepszinogén formájában. Csak a gyomornedv savas pH-értéke vezet a pepsinogén pepszinné történő átalakulásához. Ez megakadályozza, hogy a pepszin már a gyomornyálkahártya sejtjeiben hatjon és magát a testet megemésztesse. A pepszin fehérjéket hasít peptidekké, azaz rövidebb aminosavláncokká. A láncokat csak a vékonybélben lévő tényleges aminosavakra bontják fel. A pepszinhez kloridra van szükség kofaktorként. A kevés emésztőrendszeri enzim egyikeként savas gyomornedvben képes működni. Sok más enzimhez lúgos környezetre van szükség a hatékonyság érdekében.
A gyomor lipáz, amiláz és zselatináz enzimek kis mennyiségben megtalálhatók a gyomorban is. A gyomor lipáz a zsírokból bontja a zsírsavakat, a keményítőből az amiláz maltózt és a zselatináz zselatint. A zselatin olyan állati kollagén, amelyet például zselatint tartalmazó hússal vagy édességgel fogyasztanak. Fehérjékből áll. Végül a zselatináz aminosavakat is felszabadít.

Az enzimek funkciói a vérben

A vér az úgynevezett folyékony szerv. Arra szolgál, hogy oxigént szállítson a sejtekbe, és eltávolítsa a szén-dioxidot a tüdőbe. De más anyagok és molekulák is felhasználják a vért, hogy az egyik szervből a másikba jussanak. Ezért meg kell különböztetni a vérben lévő enzimeket, függetlenül attól, hogy ún plazmaspecifikus (= vérspecifikus) enzimek vagy csak "enzimek szállítják". A plazmaspecifikus enzimek nemcsak a vért használják transzportközegként, hanem a vérben is használják. Ide tartoznak a véralvadásban szerepet játszó enzimek, valamint a zsír és koleszterin anyagcserében részt vevő enzimek.
Az egyik plazmaspecifikus enzim a lipoprotein lipáz, amely az erek sejtfalain helyezkedik el. A lipoproteineket a zsírsavak a vérben szállító eszközként használják. Annak érdekében, hogy ismét felvehessék őket a sejtekbe, a lipoprotein lipáznak ki kell szabadítania őket a lipoproteinekből.
A lecitin-koleszterin-aciltranszferáz a zsír és koleszterin anyagcserében is részt vesz. Egy bizonyos típusú lipoprotein külső oldalán helyezkedik el, és lehetővé teszi számukra, hogy felszabadítsák a szabad koleszterint a vérből.

Az enzimek funkciói a nyálban

Naponta körülbelül 1–1 liter nyál keletkezik. Az étel szaga vagy látványa önmagában serkenti az oktatást. A gyomor-bél traktus első szakaszaként a száj is részt vesz az emésztésben. Ezért a nyál már tartalmaz emésztési enzimet, amilázt. Megkülönböztetünk egy úgynevezett alfa- és béta-amilázt. Mindkettő lebontja a poliszacharidokat kis glükóz molekulákká.
A poliszacharid sok egyedi cukormolekulából áll. Például a burgonyából vagy kenyérből származó úgynevezett keményítő ilyen sokszoros cukor. Az amiláz segítségével maltózra bomlik, amely két glükózmolekulából áll. Az emésztésnek ez az első lépése szükséges, hogy a cukormolekulák később jobban emészthetők legyenek a gyomorban és felszívódjanak a belekben. Ezenkívül a keményítő nagyon jó energiaforrás, mert sok energiát tartalmaz kis súly mellett. Annak érdekében, hogy ez az előny ízletes legyen az agy számára, az amiláz az meglehetősen ízetlen keményítőt édes maltózzá bontja, ezután az agy többet követel. Ezt a hatást otthon is kipróbálhatja: Ha 20-30-szor megrág egy darab kenyeret, az bizonyos idő elteltével sokkal édesebb lesz, mint az elején.

Tudj meg többet

• Alfa-amiláz
  és
• Alfa-glükozidáz