Penge 

lytiske enzymer. Biokemi af enzymer. Struktur, egenskaber og funktioner. Funktioner af enzymer i cellen

Landbrugsfakultetet

Veterinær farmakologi

"Enzymer"

Sergeeva L.S.

Gruppe SV-31

ENZYMER -biologiske katalysatorer organiske stoffer af proteinnatur, som syntetiseres i celler og mange gange fremskynder de reaktioner, der forekommer i dem, uden at undergå kemiske transformationer. Enzymer kaldes nogle gange enzymer.

Alle intracellulære og ekstracellulære metaboliske processer udføres i kroppen med direkte deltagelse af enzymer. For det meste er enzymer komplekse stoffer bestående af protein og protesedele (apoenzym). Apoenzymer er coenzymer (phosphorylerede vitaminer) og cofaktorer (BAS, makro-mikroelementer)

Studiet af enzymers kemiske egenskaber og de reaktioner, de katalyserer, er et særligt, meget vigtigt område inden for biokemi - enzymologi.

De strukturelle træk ved enzymer, der er nødvendige for deres funktion, går let tabt. Så, ved opvarmning der er en omlejring af proteinkæden, ledsaget af et tab af katalytisk aktivitet. Også vigtigt opløsningens alkaliske eller sure egenskaber. De fleste enzymer fungerer bedst i opløsninger , hvis pH er tæt på 7, når koncentrationen af ​​H + og OH - ioner er omtrent den samme. Dette skyldes det faktum, at strukturen af ​​proteinmolekyler og dermed aktiviteten af ​​enzymer stærkt afhænger af koncentrationen af ​​hydrogenioner i mediet.

coenzymer og substrater. Mange enzymer med stor molekylvægt udviser kun katalytisk aktivitet i nærvær af specifikke lavmolekylære stoffer kaldet coenzymer (eller cofaktorer). Coenzymers rolle spilles af de fleste vitaminer og mange mineraler; derfor skal de indtages sammen med mad. Et stof, der omdannes til tilstedeværelsen af ​​et enzym kaldes et substrat. Enzymer har et aktivt sted, hvorved det binder sig til enzymet. aktivt center er en unik kombination af aminosyrerester, der giver direkte interaktion og specificitet af enzymet til substratet. Hvert enzym har et eller flere aktive steder, hvortil substratet binder. Disse centre er meget specifikke; "genkender" kun "deres" substrat eller nært beslægtede forbindelser. Ud over det aktive center har enzymmolekylet et allosterisk center. Når dette center er forbundet med et substrat, ændres konformationen af ​​enzymmolekylet, inklusive det aktive center, hvilket forårsager en stigning eller et fald i katalytisk aktivitet. Substratet slutter sig til enzymet, som fremskynder brydningen af ​​nogle kemiske bindinger i dets molekyle og skabelsen af ​​andre; det resulterende produkt løsnes fra enzymet. Denne proces præsenteres som følger:

Virkningsmekanismen af ​​enzymer.Hastigheden af ​​den enzymatiske reaktion afhænger af koncentrationen af ​​substratet[S]og mængden af ​​tilstedeværende enzym. Disse værdier bestemmer, hvor mange molekyler af enzymet, der vil blive forbundet med substratet, og hastigheden af ​​reaktionen katalyseret af dette enzym afhænger af indholdet af enzym-substratkomplekset. Afhængigheden af ​​hastigheden (v) af den enzymatiske transformation af substratet af dets koncentration [S] er beskrevet af Michaelis-Menten-ligningen:

hvor K M er Michaelis-konstanten, der karakteriserer enzymets aktivitet, V er den maksimale reaktionshastighed ved en given totalkoncentration af enzymet. Det følger af denne ligning, at ved lille [S] stiger reaktionshastigheden proportionalt med koncentrationen af ​​substratet. Men med en tilstrækkelig stor stigning i sidstnævnte forsvinder denne proportionalitet: reaktionshastigheden ophører med at afhænge af [S] - mætning opstår, når alle enzymmolekyler er optaget af substratet.

Enzymer udfører mange funktioner i kroppen. De katalyserer en række syntesereaktioner, herunder dannelsen af ​​vævsproteiner, fedtstoffer og kulhydrater. Hele enzymsystemer bruges til at syntetisere det store udvalg af kemiske forbindelser, der findes i komplekse organismer. Dette kræver energi, og det kommer i alle tilfælde fra phosphorylerede forbindelser som ATP.

Alle enzymer dannet i kroppen blev klassificeret i 6 klasser afhængigt af hvilken reaktion de katalyserer: oxidoreduktaser, transferaser, hydrolaser, lyaser, isomeraser, ligaser.

Enzymer og fordøjelse. Enzymer er vigtige deltagere i fordøjelsesprocessen. Kun lavmolekylære forbindelser kan passere gennem tarmvæggen og komme ind i blodbanen, så fødevarekomponenter skal først nedbrydes til små molekyler. Dette sker under den enzymatiske hydrolyse (nedbrydning) af proteiner til aminosyrer, stivelse til sukkerarter, fedtstoffer til fedtsyrer og glycerol. Hydrolysen af ​​proteiner katalyseres af enzymet pepsin indeholdt i maven. En række højeffektive fordøjelsesenzymer udskilles i tarmene af bugspytkirtlen. Disse er trypsin og chymotrypsin, som hydrolyserer proteiner; lipase, som nedbryder fedtstoffer; amylase katalyserer nedbrydningen af ​​stivelse. Pepsin, trypsin og chymotrypsin udskilles i en inaktiv form, i form af den såkaldte. zymogener (proenzymer), og bliver kun aktive i maven og tarmene. Dette forklarer, hvorfor disse enzymer ikke ødelægger cellerne i bugspytkirtlen og maven. Væggene i maven og tarmene er beskyttet mod fordøjelsesenzymer og et lag af slim. Flere vigtige fordøjelsesenzymer udskilles af celler i tyndtarmen.

Det meste af energien, der er lagret i vegetabilske fødevarer, såsom græs eller hø, er lagret i cellulose, som nedbrydes af enzymet cellulase. I kroppen af ​​planteædere syntetiseres dette enzym ikke, og drøvtyggere, såsom kvæg og får, kan kun spise mad, der indeholder cellulose, fordi cellulase produceres af mikroorganismer, der bor i den første del af maven - vommen.

Enzymer og deres præparater er meget udbredt i veterinærmedicin, ikke kun som et middel til at forbedre fordøjelsen, men også som et middel til hjælpe og uafhængig recept på mange sygdomme. Syntetisk blev proteolytiske enzymer opnået:

    forbedres fordøjelse(pepsin, chymotrypsin, abomin) ved sygdomme i mave-tarmkanalen

    besidder fibrinolytisk egenskaber (fibrinolysin, streptolyase) bruges til trombose og tromboflebitis

    stoffer, der reducerer viskositet af hyaluronsyre(Lidase, Ronidase) bruges til senekontrakturer, ar efter forbrændinger, operationer og hæmatomer. Med nedsat ledmobilitet efter betændelse;

    lytisk(antimikrobielle stoffer)) lysosubtilin, lysozym), lyserer væggene af bakterier og forårsager deres død

    De stoffer, der bruges i purulent-nekrotisk processer (trypsin, kollagenase) - iruksol, olasol.

    Enzympræparater mikrobiel oprindelse hovedsageligt tilsat forblandinger og dyrefoder. Opnået fra dyrkning af mikrober og svampe. Under deres indflydelse forbedres fordøjeligheden af ​​næringsstoffer, især planteføde; sammensætningen af ​​tarmmikrofloraen er normaliseret, da nogle af dem har en antimikrobiel egenskab; unge dyrs vækst aktiveres, og nogle sygdomme i mave-tarmkanalen forhindres. Efter oprensningsgraden opdeles bakterielle enzymer i rensede (alkohol og udsaltning) og tekniske (tørrede). Enzymer opnås ved dyb- eller overfladedyrkning. Forberedelser: Amylorosin Og Pectavamorin fra svampen aspergillus; Protosubtilin bakteriel protease, sur protease fra svampen aspergillus.

    Lytiske enzymer anvendes til behandling af dyr med infektionssygdomme. Disse enzymer lyserer komponenter i bakterievæggen, som hovedsageligt består af (heteroisomo)peptidoglycan. Lysering udføres ved hjælp af enzymerne amylase, glycosidase, protease.

I gynækologisk praksis, til behandling af patienter med follikulær vestibulitis, endometritis, trichomoniasis, lysozym. I infektiøs patologi, hvor den ætiologiske faktor er stafylokokker, anvendes et enzymatisk præparat lysostatin, med mykotiske læsioner i fødselskanalen (candidomycosis, aspergillose) er ordineret Kopran, Bolbit præparater af lavere svampe. Ved behandling af purulente-nekrotiske processer anvendes proteolytiske præparater. Profenzym, Imozin.

Lysosubtilin- pulver, opløseligt i granulat. Lytisk aktivitet måles i enheder. anvendes til behandling af endometritis hos køer. Opløst i destilleret vand og sprøjtet ind i livmoderen. Til forebyggelse af diarré hos kalve tilsættes de til mælk, råmælk.

Lysozym - pulver opløst i vand indgives oralt med mad og vand. Anvendes til opfedning af slagtekyllinger, ordineret til kompleks terapi for bronkopneumoni, diarré, osteodystrofi.

Pepsinorm- enzym-bakterielt præparat. De producerer både opløsning og pulver. Normaliserer fordøjelsen, eliminerer dysbacteriosis, bruges til at behandle sygdomme i mave-tarmkanalen hos unge dyr.

    Enzymer brugt i purulent-nekrotiske processer.

Trypsin - fås fra bugspytkirtlen hos kvæg. I form af pulver eller opløsning. Det er et endogent proteolytisk enzym, der spalter peptidbindinger i proteiner. Anvendelsen er baseret på egenskaben ved at spalte nekrotisk væv og fibrinøse formationer, udtynding af viskøse ekssudater, blodpropper. Det bruges intramuskulært til behandling og forebyggelse af bronkopneumoni hos kalve, i form af aerosoler til luftvejssygdomme for at fortynde ekssudatet. Udadtil i form af dråber bruges lotioner til forbrændinger, sår, purulente læsioner, liggesår. Injicer ikke i en vene, blødende hulrum, ondartede tumorer.

chymotrypsin- opnået fra bugspytkirtlen hos kvæg, brugt som trypsin.

kollagenase- fra bugspytkirtlen hos kvæg, har udseende af en porøs masse. Det har en proteolytisk effekt, der udfører lysis af kollagenfibre, fremmer smeltningen af ​​skorper og nekrotisk væv. Påføres topisk til forbrændinger, forfrysninger, sår for at fremskynde afstødningen af ​​dødt væv

Salve "Iruksol"

    Enzympræparater, der forbedrer fordøjelsen .

Pepsin- pulver opløseligt i vand. Mavesækkens kirtler producerer en inaktiv form for pepsin - pepsinogen, som omdannes i maven under påvirkning af saltsyre til den aktive form af pepsin. Acido-pepsintabletter fremstilles, bestående af 1 del pepsin og 4 dele saltbetain i maven, betain hydrolyseres med frigivelse af saltsyre og aktiverer pepsinogen. Det er ordineret til fordøjelsesforstyrrelser, achilia, hypo og ansyre gastritis. Dyspepsi.

naturlig mavesaft gennemsigtig væske af sur smag, med en specifik lugt. Fået fra hunde, heste med imaginær fodring ifølge Pavlov. Påført inde med hypofunktion af maven, akhiliya.

afskye- indeholder mængden af ​​proteolytiske enzymer, bruges til forskellige lidelser i fordøjelsesprocesserne og sænker surhedsgraden af ​​mavesaft (gastritis, gastroenteritis, enterocolitis)

Pancreatin (Mezim) - fås fra bugspytkirtlen hos kvæg. De producerer pulver, tabletter, opløseligt i tarmen. De vigtigste enzymer: trypsin, amylase, lipase, spaltende proteiner, kulhydrater, fedt. Det bruges til fordøjelsessygdomme forårsaget af hypofunktion af bugspytkirtlen, med achilia, kronisk pancreatitis, anacid gastritis, hypoacid enterocolitis. De indføres i foderet og med vand tilsættes en alkalisk opløsning (sodavand) Samtidig bruges mavesaft ikke, saltsyre og pepsidil indgives.

Oraza- indeholder proteolytiske og amylolytiske enzymer, pulver. Det ødelægges ikke i maven, bevarer sin katalytiske aktivitet i tarmen. Det bruges til fordøjelsesforstyrrelser forbundet med nedsat funktion af fordøjelseskirtlerne. Med anacid og hypoacid gastritis, med hepatocholecystitis, akut og kronisk pancreatitis, mavesår, colitis, ledsaget af forstoppelse.

    Forskellige enzympræparater

Lidaza - indeholder hyaluronidase. Fået fra testiklerne af kvæg. Fremstil pulver og frysetørret masse. Indtast s / c, / m og indånding i form af aerosoler. Substratet for hyaluronidase er hyaluronsyre, som er et mucopolysaccharid. Det har en høj viskositet og er en cementerende forbindelse i bindevæv. Hyaluronidase forårsager nedbrydning af hyaluronsyre og reducerer dens viskositet, mens den øger vævspermeabiliteten og letter væskecirkulationen i det intercellulære rum. Påfør med kontrakturer af sener, ar efter forbrændinger, operationer, med hæmatomer. Indtast s/c med novocain eller under arvæv.

ronidase- indikationer for brug er de samme + ledstivhed efter betændelse.

Cytokrom C- fra hjertemusklen hos kvæg, opløsning, tabletter, opløseligt i tarmen. Henviser til antihypoxiske midler, der bruges til at forbedre intracellulær respiration ved neonatal asfyksi, kronisk lungebetændelse, hjertesvigt, koronar hjertesygdom og andre tilstande ledsaget af en krænkelse af oxidative processer i kroppen, med øget belastning for at forhindre vævsrespirationssvigt.

    Enzymhæmmere. Mange inhibitorer binder sig til enzymets aktive sted, som substratet interagerer med. I sådanne inhibitorer er de vigtigste strukturelle træk tæt på substratets, og hvis både substratet og inhibitoren er til stede i reaktionsmediet, konkurrerer de om binding til enzymet; jo højere koncentrationen af ​​substratet er, jo mere vellykket konkurrerer det med inhibitoren. Inhibitorer af en anden type inducerer konformationelle ændringer i enzymmolekylet, som involverer funktionelt vigtige kemiske grupper.

Pantripin- fra bugspytkirtlen hos kvæg, pulver, opløseligt i vand. Det har en polypeptidstruktur, har antiproteolytisk aktivitet mod bugspytkirtelenzymer (trypsin, chymotrypsin, kallikreia. Det indførte pantrypin hæmmer katalytisk aktive enzymer dannet ved akut og kronisk pancreatitis og andre patologier, hvor enzymerne allerede i selve kirtlen opnår katalytisk aktivitet og fordøjer det (tumorer, skader, neoplasmainfektioner).

Enzymer er en særlig type proteiner, som naturen har tildelt rollen som katalysatorer for forskellige kemiske processer.

Dette udtryk høres konstant, men ikke alle forstår, hvad et enzym eller enzym er, hvilke funktioner dette stof udfører, og også hvordan enzymer adskiller sig fra enzymer, og om de overhovedet adskiller sig. Alt dette finder vi ud af nu.

Uden disse stoffer ville hverken mennesker eller dyr være i stand til at fordøje mad. Og for første gang greb menneskeheden til brugen af ​​enzymer i hverdagen for mere end 5 tusind år siden, da vores forfædre lærte at opbevare mælk i "retter" fra dyrenes maver. Under sådanne forhold, under indflydelse af osteløbe, blev det til ost. Og dette er blot et eksempel på, hvordan et enzym fungerer som en katalysator, der fremskynder biologiske processer. I dag er enzymer uundværlige i industrien, de er vigtige for produktion af læder, tekstiler, alkohol og endda beton. Disse gavnlige stoffer findes også i vaskemidler og vaskepulver - de hjælper med at fjerne pletter ved lave temperaturer.

Opdagelseshistorie

Enzym på græsk betyder "surdej". Og menneskeheden skylder opdagelsen af ​​dette stof til hollænderen Jan Baptist Van Helmont, som levede i det 16. århundrede. På et tidspunkt blev han meget interesseret i alkoholisk gæring, og under undersøgelsen fandt han et ukendt stof, der fremskynder denne proces. Hollænderen kaldte det fermentum, som betyder gæring. Så, næsten tre århundreder senere, kom franskmanden Louis Pasteur, der også observerede gæringsprocesser, til den konklusion, at enzymer ikke er andet end stoffer i en levende celle. Og efter nogen tid ekstraherede tyskeren Eduard Buchner enzymet fra gær og fastslog, at dette stof ikke er en levende organisme. Han gav ham også sit navn - "zimaza". Et par år senere foreslog en anden tysker, Willy Kuehne, at opdele alle proteinkatalysatorer i to grupper: enzymer og enzymer. Desuden foreslog han at kalde det andet udtryk for "surdej", hvis handlinger strækker sig uden for levende organismer. Og kun 1897 satte en stopper for alle videnskabelige stridigheder: Det blev besluttet at bruge begge udtryk (enzym og enzym) som absolutte synonymer.

Struktur: en kæde af tusindvis af aminosyrer

Alle enzymer er proteiner, men ikke alle proteiner er enzymer. Ligesom andre proteiner består enzymer af . Og interessant nok tager skabelsen af ​​hvert enzym fra hundrede til en million aminosyrer trukket som perler på en snor. Men denne tråd er ikke lige - den er normalt bøjet hundredvis af gange. Således skabes en tredimensionel struktur unik for hvert enzym. I mellemtiden er enzymmolekylet en relativt stor formation, og kun en lille del af dets struktur, det såkaldte aktive center, er involveret i biokemiske reaktioner.

Hver aminosyre er forbundet med en bestemt type kemisk binding, og hvert enzym har sin egen unikke aminosyresekvens. For at skabe de fleste af dem bruges omkring 20 typer. Selv mindre ændringer i aminosyresekvensen kan dramatisk ændre udseendet og følelsen af ​​et enzym.

Biokemiske egenskaber

Selvom et stort antal reaktioner forekommer i naturen med deltagelse af enzymer, kan de alle inddeles i 6 kategorier. Følgelig forløber hver af disse seks reaktioner under påvirkning af en bestemt type enzym.

Reaktioner, der involverer enzymer:

  1. Oxidation og reduktion.

Enzymerne involveret i disse reaktioner kaldes oxidoreduktaser. Som et eksempel, husk, hvordan alkoholdehydrogenaser omdanner primære alkoholer til aldehyd.

  1. Gruppeoverførselsreaktion.

De enzymer, der er ansvarlige for disse reaktioner, kaldes transferaser. De har evnen til at flytte funktionelle grupper fra et molekyle til et andet. Dette sker for eksempel, når alaninaminotransferaser flytter alfa-aminogrupper mellem alanin og aspartat. Transferaser flytter også fosfatgrupper mellem ATP og andre forbindelser og skaber dem fra rester.

  1. Hydrolyse.

Hydrolaserne involveret i reaktionen er i stand til at bryde enkeltbindinger ved at tilføje elementer af vand.

  1. Opret eller fjern en dobbeltbinding.

Denne type reaktion sker på en ikke-hydrolytisk måde med deltagelse af lyase.

  1. Isomerisering af funktionelle grupper.

I mange kemiske reaktioner ændres den funktionelle gruppes position i molekylet, men selve molekylet er opbygget af det samme antal og samme typer atomer, som det var før reaktionen begyndte. Med andre ord er substratet og produktet af reaktionen isomerer. Denne type transformation er mulig under påvirkning af isomerase-enzymer.

  1. Dannelsen af ​​en enkelt binding med eliminering af grundstoffet vand.

Hydrolaser bryder bindinger ved at tilføje vandelementer til molekylet. Lyaser udfører den omvendte reaktion og fjerner den vandige del fra de funktionelle grupper. Dermed skabes en enkel forbindelse.

Hvordan de virker i kroppen

Enzymer fremskynder næsten alle kemiske reaktioner, der forekommer i celler. De er livsvigtige for mennesker, letter fordøjelsen og fremskynder stofskiftet.

Nogle af disse stoffer hjælper med at nedbryde molekyler, der er for store, til mindre "bidder", som kroppen kan fordøje. Andre binder tværtimod små molekyler. Men enzymer er videnskabeligt set meget selektive. Det betyder, at hvert af disse stoffer kun er i stand til at accelerere en bestemt reaktion. De molekyler, som enzymer arbejder med, kaldes substrater. Substraterne danner til gengæld en binding med en del af enzymet kaldet det aktive sted.

Der er to principper, der forklarer de særlige forhold i samspillet mellem enzymer og substrater. I den såkaldte "nøglelås"-model indtager enzymets aktive sted stedet for en strengt defineret konfiguration i substratet. Ifølge en anden model ændrer begge deltagere i reaktionen, det aktive sted og substratet deres former for at forbinde.

Uanset princippet om interaktionen, er resultatet altid det samme - reaktionen under påvirkning af enzymet forløber mange gange hurtigere. Som et resultat af denne interaktion "fødes" nye molekyler, som derefter adskilles fra enzymet. Og katalysatorstoffet fortsætter med at gøre sit arbejde, men med deltagelse af andre partikler.

Hyper- og hypoaktivitet

Der er tidspunkter, hvor enzymer udfører deres funktioner med den forkerte intensitet. Overdreven aktivitet forårsager overdreven dannelse af reaktionsprodukt og substratmangel. Resultatet er dårligt helbred og alvorlig sygdom. Årsagen til enzymhyperaktivitet kan enten være en genetisk lidelse eller et overskud af vitaminer eller bruges i reaktionen.

Enzymhypoaktivitet kan endda forårsage død, når for eksempel enzymer ikke fjerner giftstoffer fra kroppen, eller der opstår ATP-mangel. Årsagen til denne tilstand kan også være muterede gener eller omvendt hypovitaminose og en mangel på andre næringsstoffer. Derudover forsinker lavere kropstemperatur på samme måde enzymernes funktion.

Katalysator og mere

I dag kan man ofte høre om fordelene ved enzymer. Men hvad er disse stoffer, som vores krops ydeevne afhænger af?

Enzymer er biologiske molekyler, hvis livscyklus ikke er bestemt af grænserne for fødsel og død. De arbejder bare i kroppen, indtil de opløses. Som regel sker dette under påvirkning af andre enzymer.

I løbet af en biokemisk reaktion bliver de ikke en del af slutproduktet. Når reaktionen er afsluttet, forlader enzymet substratet. Herefter er stoffet klar til at begynde at virke igen, men på et andet molekyle. Og sådan fortsætter det så længe, ​​kroppen har brug for.

Det unikke ved enzymer er, at hver af dem kun udfører én tildelt funktion. En biologisk reaktion opstår først, når enzymet finder det rigtige substrat for det. Denne interaktion kan sammenlignes med princippet om betjening af en nøgle og en lås - kun korrekt udvalgte elementer kan arbejde sammen. En anden egenskab: de kan arbejde ved lave temperaturer og moderat pH, og som katalysatorer er de mere stabile end nogen andre kemikalier.

Enzymer som katalysatorer fremskynder metaboliske processer og andre reaktioner.

Som regel består disse processer af visse stadier, som hver især kræver arbejdet med et bestemt enzym. Uden dette kan transformations- eller accelerationscyklussen ikke fuldføres.

Den måske mest kendte af alle enzymers funktioner er rollen som katalysator. Det betyder, at enzymer kombinerer kemikalier på en sådan måde, at de reducerer de energiomkostninger, der kræves for at danne et produkt hurtigere. Uden disse stoffer ville kemiske reaktioner forløbe hundredvis af gange langsommere. Men enzymernes evner slutter ikke der. Alle levende organismer indeholder den energi, de skal bruge for at fortsætte med at leve. Adenosintrifosfat, eller ATP, er en slags opladet batteri, der leverer energi til celler. Men ATP's funktion er umulig uden enzymer. Og det vigtigste enzym, der producerer ATP, er syntase. For hvert glukosemolekyle, der omdannes til energi, producerer syntase omkring 32-34 ATP-molekyler.

Derudover bruges enzymer (lipase, amylase, protease) aktivt i medicin. De tjener især som en komponent i enzymatiske præparater, såsom Festal, Mezim, Panzinorm, Pancreatin, der bruges til at behandle fordøjelsesbesvær. Men nogle enzymer kan også påvirke kredsløbssystemet (opløse blodpropper), fremskynde helingen af ​​purulente sår. Og selv i anti-kræftbehandling tyer de også til hjælp fra enzymer.

Faktorer, der bestemmer enzymernes aktivitet

Da enzymet er i stand til at fremskynde reaktioner mange gange, er dets aktivitet bestemt af det såkaldte omsætningstal. Dette udtryk refererer til antallet af substratmolekyler (reaktive stoffer), som 1 enzymmolekyle kan transformere på 1 minut. Der er dog en række faktorer, der bestemmer hastigheden af ​​en reaktion:

  1. substratkoncentration.

Forøgelse af substratkoncentrationen fører til en acceleration af reaktionen. Jo flere molekyler af det aktive stof, jo hurtigere forløber reaktionen, da flere aktive centre er involveret. Acceleration er dog kun mulig, indtil alle enzymmolekyler er involveret. Derefter vil selv en forøgelse af koncentrationen af ​​substratet ikke fremskynde reaktionen.

  1. Temperatur.

Normalt fører en stigning i temperaturen til en acceleration af reaktioner. Denne regel virker for de fleste enzymatiske reaktioner, men kun så længe temperaturen ikke kommer over 40 grader Celsius. Efter dette mærke begynder reaktionshastigheden tværtimod at falde kraftigt. Hvis temperaturen falder til under et kritisk punkt, vil hastigheden af ​​enzymatiske reaktioner stige igen. Hvis temperaturen fortsætter med at stige, brydes de kovalente bindinger, og enzymets katalytiske aktivitet går tabt for altid.

  1. Surhed.

Hastigheden af ​​enzymatiske reaktioner påvirkes også af pH-værdien. Hvert enzym har sit eget optimale surhedsniveau, hvor reaktionen forløber mest passende. Ændring af pH-niveauet påvirker enzymets aktivitet og dermed reaktionshastigheden. Hvis ændringen er for stor, mister substratet sin evne til at binde sig til den aktive kerne, og enzymet kan ikke længere katalysere reaktionen. Med genoprettelsen af ​​det nødvendige pH-niveau genoprettes enzymets aktivitet også.

Enzymer til stede i den menneskelige krop kan opdeles i 2 grupper:

  • metabolisk;
  • fordøjelseskanalen.

Metabolisk "arbejde" for at neutralisere giftige stoffer, og også bidrage til produktionen af ​​energi og proteiner. Og selvfølgelig accelererer de de biokemiske processer i kroppen.

Hvad fordøjelsesorganerne er ansvarlige for, fremgår tydeligt af navnet. Men selv her virker selektivitetsprincippet: en bestemt type enzym påvirker kun én type mad. Derfor kan du, for at forbedre fordøjelsen, ty til et lille trick. Hvis kroppen ikke fordøjer noget fra maden godt, så er det nødvendigt at supplere kosten med et produkt, der indeholder et enzym, der kan nedbryde svær fordøjelig mad.

Fødevareenzymer er katalysatorer, der nedbryder fødevarer til en tilstand, hvor kroppen er i stand til at absorbere nyttige stoffer fra dem. Fordøjelsesenzymer findes i flere typer. I den menneskelige krop findes forskellige typer enzymer i forskellige dele af fordøjelseskanalen.

Mundhule

På dette stadium virker alfa-amylase på maden. Det nedbryder kulhydrater, stivelse og glukose, der findes i kartofler, frugter, grøntsager og andre fødevarer.

Mave

Her nedbryder pepsin proteiner til peptider, og gelatinase nedbryder gelatine og kollagen, der findes i kød.

Bugspytkirtel

På dette stadie "arbejde":

  • trypsin - ansvarlig for nedbrydning af proteiner;
  • alfa-chymotrypsin - hjælper med absorptionen af ​​proteiner;
  • elastase - nedbryde visse typer proteiner;
  • nukleaser - hjælper med at nedbryde nukleinsyrer;
  • steapsin - fremmer absorptionen af ​​fede fødevarer;
  • amylase - ansvarlig for absorptionen af ​​stivelser;
  • lipase - nedbryder fedtstoffer (lipider), der findes i mejeriprodukter, nødder, olier og kød.

Tyndtarm

Over madpartikler "tryller":

  • peptidaser - nedbryde peptidforbindelser til niveauet af aminosyrer;
  • sucrase - hjælper med at absorbere komplekse sukkerarter og stivelser;
  • maltase - nedbryder disaccharider til tilstanden af ​​monosaccharider (maltsukker);
  • lactase - nedbryder laktose (glukose findes i mejeriprodukter);
  • lipase - fremmer absorptionen af ​​triglycerider, fedtsyrer;
  • erepsin - påvirker proteiner;
  • isomaltase - "virker" med maltose og isomaltose.

Kolon

Her udføres enzymernes funktioner:

  • coli - ansvarlig for fordøjelsen;
  • lactobaciller - påvirker laktose og nogle andre kulhydrater.

Ud over disse enzymer er der også:

  • diastase - fordøjer vegetabilsk stivelse;
  • invertase - nedbryder saccharose (bordsukker);
  • glucoamylase - omdannes til glucose;
  • alfa-galactosidase - fremmer fordøjelsen af ​​bønner, frø, sojaprodukter, rodfrugter og bladgrøntsager;
  • bromelain - et enzym afledt af, fremmer nedbrydningen af ​​forskellige typer proteiner, er effektivt ved forskellige niveauer af surhedsgrad i miljøet og har anti-inflammatoriske egenskaber;
  • papain, et enzym isoleret fra rå papaya, fremmer nedbrydningen af ​​små og store proteiner og er effektivt over en bred vifte af substrater og surhedsgrad.
  • cellulase - nedbryder cellulose, plantefibre (findes ikke i menneskekroppen);
  • endoprotease - spalter peptidbindinger;
  • oksegaldeekstrakt - et enzym af animalsk oprindelse, stimulerer tarmmotilitet;
  • pancreatin - et enzym af animalsk oprindelse, accelererer fordøjelsen af ​​proteiner;
  • pancrelipase - et animalsk enzym, der fremmer absorptionen

    Fermenterede fødevarer er en næsten perfekt kilde til gavnlige bakterier, der er nødvendige for korrekt fordøjelse. Og mens apoteksprobiotika kun "virker" i det øvre fordøjelsessystem og ofte ikke når tarmene, mærkes effekten af ​​enzymatiske produkter i hele mave-tarmkanalen.

    For eksempel indeholder abrikoser en blanding af gavnlige enzymer, herunder invertase, som er ansvarlig for nedbrydningen af ​​glukose og fremmer hurtig energifrigivelse.

    En naturlig kilde til lipase (fremmer hurtigere fordøjelse af lipider) kan tjene. I kroppen produceres dette stof af bugspytkirtlen. Men for at gøre livet lettere for denne krop, kan du for eksempel forkæle dig selv med en salat med avocado - velsmagende og sund.

    Udover at være den måske mest berømte kilde, tilfører den også amylase og maltase til kroppen. Amylase findes også i brød og korn. Maltase hjælper med nedbrydningen af ​​maltose, det såkaldte maltsukker, som er rigeligt i øl og majssirup.

    En anden eksotisk frugt - ananas indeholder en lang række enzymer, herunder bromelain. Og det har ifølge nogle undersøgelser også anti-kræft og anti-inflammatoriske egenskaber.

    Ekstremofiler og industri

    Ekstremofiler er stoffer, der kan overleve under ekstreme forhold.

    Levende organismer, såvel som de enzymer, der gør dem i stand til at fungere, er blevet fundet i gejsere, hvor temperaturen er tæt på kogepunktet, og dybt i isen, samt under forhold med ekstrem saltholdighed (Death Valley i USA). Derudover har forskere fundet enzymer, for hvilke pH-niveauet, som det viste sig, heller ikke er et grundlæggende krav for effektivt arbejde. Forskere studerer ekstremofile enzymer med særlig interesse som stoffer, der kan bruges i vid udstrækning i industrien. Selv i dag har enzymer allerede fundet deres anvendelse i industrien som biologisk og miljøvenlige stoffer. Brugen af ​​enzymer er tyet til i fødevareindustrien, kosmetologi og produktion af husholdningskemikalier.

    Izvozchikova Nina Vladislavovna

    Specialitet: infektionsspecialist, gastroenterolog, lungelæge.

    Generel erfaring: 35 år.

    Uddannelse:1975-1982, 1MMI, San-Gig, højeste kvalifikation, læge for infektionssygdomme.

    Videnskabsgrad: læge af højeste kategori, kandidat for lægevidenskab.