Какво представляват ензимите? Ролята на ензимите в човешкото тяло

Често заедно с витамини, минерали и други елементи, които са полезни за човешкото тяло, се споменават вещества, наречени ензими. Какво представляват ензимите и какви функции в тялото изпълняват те, каква е тяхната природа и къде се намират? Това са вещества от протеинова природа, биокатализатори. Без тях нямаше да има бебешка храна, готови зърнени храни, квас, сирене, сирене, кисело мляко, кефир. Те засягат функционирането на всички системи на човешкото тяло. Недостатъчната или прекомерна активност на тези вещества се отразява неблагоприятно върху здравето, така че трябва да знаете какви са ензимите, за да избегнете проблемите, причинени от липсата им.

Какво е това?

Ензимите са протеинови молекули, синтезирани от живи клетки. Във всяка клетка има повече от сто. Ролята на тези вещества е огромна. Те влияят на скоростта на химичните реакции при температура, подходяща за даден организъм. Друго име за ензимите е биологичният катализатор. Повишаването на скоростта на химическа реакция се дължи на улесняване на неговата поява. Като катализатори те не се консумират по време на реакцията и не променят посоката му. Основните функции на ензимите са, че без тях всички живи организми биха протичали много бавно и това би имало осезаем ефект върху жизнеспособността.

Например, при дъвчене на продукти, които съдържат нишесте (картофи, ориз), в устата се появява сладникав вкус, който е свързан с работата на амилазата, ензим за разграждането на нишестето в слюнката. Само по себе си, нишестето е безвкусно, тъй като е полизахарид. Продуктите му за разцепване имат сладък вкус (монозахариди): глюкоза, малтоза, декстрини.

Всички протеинови ензими са разделени на прости и сложни. Първият се състои само от протеин, а вторият - от протеинови (апоензимни) и непротеинови (коензимни) части. Коензимите могат да бъдат витамини от групи В, Е, К.

Ензимни класове

Традиционно тези вещества се разделят на шест групи. Името първоначално им е било дадено в зависимост от субстрата, върху който действа някой ензим, чрез добавяне към неговия корен на края - az. Така че тези ензими, които хидролизират протеини (протеини), започват да се наричат ​​протеинази, мазнини (липози) - липази, нишесте (амил) - амилази. Тогава се наричат ​​ензимите, които катализират подобни реакции, които показват вида на съответната реакция - ацилаза, декарбоксилаза, оксидаза, дехидрогеназа и други. Повечето от тези имена се използват днес.

По-късно Международният биохимичен съюз въведе номенклатура, според която наименованието и класификацията на ензимите трябва да съответстват на вида и механизма на катализираната химическа реакция. Тази стъпка донесе облекчение на систематизирането на данни, свързани с различни аспекти на метаболизма. Реакциите и техните катализиращи ензими са разделени на шест класа. Всеки клас се състои от няколко подкласа (4-13). Първата част от наименованието на ензима съответства на името на субстрата, а втората - на вида на катализираната реакция с края на - за. Всеки ензим съгласно класификацията (CF) има свой собствен кодов номер. Първата цифра е класът на отговор, следващият е подкласът, а третият е подкласът. Четвъртата цифра е номерът на ензима в подкласа му. Например, ако KF 2.7.1.1, то ензимът принадлежи към 2-ри клас, 7-ми подклас, 1-ви подклас. Последната цифра е ензимът хексокиназа.

стойност

Ако говорим за това какви са ензимите, не можем да пренебрегнем въпроса за тяхното значение в съвременния свят. Те са широко използвани в почти всички области на човешката дейност. Такова разпространение се дължи на факта, че те могат да запазят своите уникални свойства извън живите клетки. В медицината, например, се използват ензими на липазни групи, протеази, амилази. Те разграждат мазнините, протеините, нишестето. По правило този тип е част от такива лекарства като Panzinorm, Festal. Тези средства се използват предимно за лечение на заболявания на стомашно-чревния тракт. Някои ензими са способни да разтварят кръвни съсиреци в кръвоносните съдове лечение на гнойни рани. Ензимотерапията заема специално място в лечението на онкологични заболявания.

Поради способността да се разгражда нишестето в хранителната промишленост се използва широко ензим амилаза. В същата област се използват липази, които разграждат мазнините и протеазите, които разграждат протеините. При варене, винопроизводство и печене с помощта на амилазни ензими. В подготовката на готови зърнени храни и за омекотяване на месото се използва протеаза. При производството на сирене се използва липаза и сирище. В козметичната индустрия също не може да направи без тях. Те са част от праховете за пране, кремовете. Например, амилаза за смилане на нишесте се добавя към детергентите за пране. Протеиновите замърсители и протеини се разграждат чрез протеази, а липазите почистват тъканта от масло и мазнини.

Ролята на ензимите в организма

За човешкото тяло са отговорни два процеса Метаболизъм: анаболизъм и катаболизъм. Първият осигурява усвояване на енергия и необходимите вещества, а вторият - разбивка на отпадъчни продукти. Постоянното взаимодействие на тези процеси влияе върху усвояването на въглехидрати, протеини и мазнини и поддържането на жизнената активност на организма. Обменните процеси се регулират от три системи: нервна, ендокринна и циркулаторна. Те могат да функционират нормално с помощта на верига от ензими, което от своя страна гарантира адаптирането на човека към промените в условията на външната и вътрешната среда. Ензимите включват както протеинови, така и не-протеинови продукти.

В процеса на биохимичните реакции в организма, в хода на които участват ензими, те сами не се консумират. Всяка от тях има своя собствена химическа структура и своя уникална роля, така че всеки един инициира само специфична реакция. Биохимичните катализатори помагат на ректума, белите дробове, бъбреците и черния дроб да отстраняват токсините и отпадъчните продукти от тялото. Те също така допринасят за изграждането на кожа, кости, нервни клетки, мускулна тъкан. Специфични ензими се използват за окисление на глюкоза.

Всички ензими в организма са разделени на метаболитни и храносмилателни. Метаболитите участват в неутрализацията на токсините, производството на протеини и енергия, ускоряват биохимичните процеси в клетките. Например, супероксиддисмутазата е най-силният антиоксидант, открит в естествената му форма в повечето зелени растения, албумин, Брюкселско зеле и броколи, в пшеничен зародиш, зеленчуци, ечемик.

Ензимна активност

За да могат тези вещества да изпълняват напълно функциите си, са необходими определени условия. Температурата засяга предимно тяхната активност. С повишена скорост се увеличават химическите реакции. В резултат на увеличаване на скоростта на молекулите, те имат по-голям шанс да се сблъскат помежду си и следователно възможността за реакцията се увеличава. Оптималната температура осигурява най-голяма активност. Поради денатурацията на протеините, която се случва, когато оптималната температура се отклонява от нормата, скоростта на химичната реакция намалява. Когато температурата на точката на замръзване е достигната, ензимът не денатурира, а се инактивира. Методът на бързо замразяване, който се използва широко за дългосрочно съхранение на продукти, спира растежа и развитието на микроорганизми с последващото инактивиране на ензимите, които са вътре. В резултат на това храната не се разлага.

Активността на ензимите също влияе върху киселинността на околната среда. Те работят при неутрално рН. Само някои от ензимите работят в алкална, силно алкална, кисела или силно кисела среда. Например, сирище разцепва протеините в силно кисела среда в човешкия стомах. Ензимът може да действа инхибитори и активатори. Някои йони ги активират, например метали. Други йони имат инхибиторен ефект върху активността на ензимите.

хиперактивност

Прекомерната ензимна активност има своите последствия за функционирането на целия организъм. Първо, то провокира увеличаване на скоростта на действие на ензима, което от своя страна причинява недостиг на реакционния субстрат и образуването на излишък от химически реакционен продукт. Липсата на субстрати и натрупването на тези продукти значително влошава здравето, нарушава жизнените функции на организма, причинява развитие на болести и може да доведе до смърт на човек. Натрупването на пикочна киселина, например, води до подагра и бъбречна недостатъчност. Поради липсата на субстрат няма да има излишен продукт. Това работи само в случаите, когато можете да се справите без едното и другото.

Има няколко причини за прекомерната активност на ензимите. Първата е генна мутация, тя може да бъде вродена или придобита под влияние на мутагени. Вторият фактор е излишъкът от вода или храна на витамин или микроелемент, който е необходим, за да работи ензимът. Излишъкът от витамин С, например, чрез повишена активност на ензими от синтеза на колаген нарушава механизмите на заздравяване на раните.

Hypo дейност

Както повишената, така и понижената ензимна активност влияе неблагоприятно на активността на организма. Във втория случай е възможно пълно прекратяване на дейността. Това състояние драстично намалява скоростта на химическата реакция на ензима. В резултат на това натрупването на субстрата се допълва от дефицит на продукта, което води до сериозни усложнения. На фона на нарушеното функциониране на организма, влошава се благополучието, развиват се болести и може да има фатален изход. Натрупването на амоняк или дефицит на АТР води до смърт. Поради натрупването на фенилаланин се развива олигофрения. Принципът също се прилага тук, че в отсъствието на ензимен субстрат няма да се натрупва реакционният субстрат. Лош ефект върху организма има състояние, при което кръвните ензими не изпълняват функциите си.

Помислете за няколко причини за хипоактивност. Мутация на гени, вродени или придобити - това е първото. Състоянието може да бъде коригирано с помощта на генна терапия. Можете да се опитате да изключите от хранителните субстрати на липсващия ензим. В някои случаи това може да помогне. Вторият фактор е липсата на витамини или микроелементи в храната, които са необходими, за да може ензимът да работи. Следните причини - нарушена витаминна активация, аминокиселинен дефицит, ацидоза, поява на инхибитори в клетката, денатурация на протеини. Ензимната активност също намалява с понижение на телесната температура. Някои фактори влияят на функцията на ензимите от всички видове, докато други влияят само върху представянето на определени видове.

Храносмилателни ензими

От процеса на хранене човек получава удоволствие и понякога игнорира факта, че основната задача на храносмилането е превръщането на храната в вещества, които могат да се превърнат в източник на енергия и строителен материал за тялото, абсорбира се в червата. Протеиновите ензими допринасят за този процес. Произвеждат се храносмилателни вещества храносмилателни органи, участие в процеса на разделяне на храна. Действието на ензимите е необходимо, за да се получат необходимите въглехидрати, мазнини, аминокиселини от храната, което е необходимите хранителни вещества и енергия за нормалното функциониране на организма.

За нормализиране на нарушеното храносмилане се препоръчва едновременно да се използват необходимите протеинови вещества с прием на храна. При преяждане можете да вземете 1-2 таблетки след или по време на хранене. Аптеките продават голям брой различни ензимни препарати, които допринасят за подобряване на храносмилателните процеси. Запасите върху тях трябва да бъдат при приемането на един вид хранителни вещества. Ако имате проблеми с дъвченето или преглъщането на храна, трябва да приемате ензими по време на хранене. Съществени причини за тяхната употреба могат да бъдат и заболявания като придобити и вродени ферментопатии, синдром на раздразненото черво, хепатит, холангит, холецистит, панкреатит, колит, хроничен гастрит. Ензимните препарати трябва да се приемат заедно с лекарства, които влияят на храносмилателния процес.

Enzimopatologiya

В медицината има цял раздел, който търси връзката между болестта и липсата на синтез на определен ензим. Това е област на ензимологията - ензимопатология. Недостатъчен синтез на ензими също подлежи на преглед. Например, наследственото заболяване фенилкетонурия се развива сред загубата на способността на чернодробните клетки да синтезират това вещество, което катализира превръщането на фенилаланин в тирозин. Симптомите на това заболяване са психични разстройства. Поради постепенното натрупване на токсични вещества в тялото на пациента, смущаващи са признаците като повръщане, тревожност, раздразнителност, липса на интерес към нещо, тежка умора.

При раждането патологията не се проявява. Първични симптоми могат да се наблюдават на възраст между два и шест месеца. Втората половина на живота на бебето се характеризира с ясно изразено изоставане в умственото развитие. 60% от пациентите развиват идиотизъм, по-малко от 10% са ограничени до ниска степен на олигофрения. Клетъчните ензими не се справят с функциите си, но това може да бъде коригирано. Своевременната диагностика на патологичните промени може да спре развитието на болестта до пубертета. Лечението е да се ограничи приема на фенилаланин.

Ензимни препарати

Отговаряйки на въпроса какви са ензимите, могат да се отбележат две определения. Първият е биохимичен катализатор, а вторият - лекарства, които ги съдържат. Те са способни да нормализират състоянието на околната среда в стомаха и червата, да осигурят разделянето на крайните продукти на микрочастици и да подобрят процеса на абсорбция. Те също така предотвратяват появата и развитието на гастроентерологични заболявания. Най-известният от ензимите е лекарството "Mezim Forte". В състава му има липаза, амилаза, протеаза, които спомагат за намаляване на болката при хроничен панкреатит. Капсулите се приемат като заместващо лечение с недостатъчно производство на необходимите ензими от панкреаса.

Тези лекарства се използват главно по време на хранене. Броят на капсулите или таблетките, предписани от лекаря, въз основа на установените нарушения на механизма на абсорбция. Дръжте ги по-добре в хладилника. При продължителна употреба на храносмилателни ензими, пристрастяването не се случва и това не засяга работата на панкреаса. При избора на лекарство трябва да се обърне внимание на датата, съотношението качество и цена. Препоръчва се ензимните препарати да се вземат за хронични заболявания на храносмилателната система, за преяждане, за случайни проблеми със стомаха, както и за хранителни отравяния. Най-често лекарите предписват лекарството „Мезим” таблетки, което се е доказало на вътрешния пазар и уверено заема позицията. Има и други аналози на това лекарство, не по-малко известни и повече от достъпни. По-специално, много предпочитат таблетките "Preatatin" или "Festal", които имат същите свойства като по-скъпите.