Τα ένζυμα συμβάλλουν στην επιτάχυνση των χημικών αντιδράσεων στο ανθρώπινο σώμα. Συνδέονται με μόρια και τα τροποποιούν με συγκεκριμένους τρόπους. Είναι απαραίτητα για την αναπνοή, την πέψη της τροφής, τη λειτουργία των μυών και των νεύρων, αλλά και σε χιλιάδες άλλους ρόλους.
Τα βασικά
Τα ένζυμα είναι κατασκευασμένα από πρωτεΐνες διπλωμένες σε περίπλοκα σχήματα. Μπορεί επίσης να είναι ενωμένα και με άλλες μη πρωτεϊνικές ουσίες και είναι παρόντα σε όλο το σώμα. Οι χημικές αντιδράσεις που μας κρατούν ζωντανούς – ο μεταβολισμός μας – βασίζονται στην εργασία που εκτελούν τα ένζυμα.
Τα ένζυμα επιταχύνουν (καταλύουν) τις χημικές αντιδράσεις. Σε μερικές περιπτώσεις, τα ένζυμα μπορούν να κάνουν μια χημική αντίδραση εκατομμύρια φορές πιο γρήγορα από ότι θα ήταν χωρίς αυτό.
Ένα υπόστρωμα συνδέεται με την ενεργό θέση ενός ενζύμου και μετατρέπεται σε προϊόντα. Μόλις τα προϊόντα εγκαταλείψουν την ενεργό περιοχή, το ένζυμο είναι έτοιμο να προσκολληθεί σε ένα νέο υπόστρωμα και να επαναλάβει τη διαδικασία.
Τι κάνουν τα ένζυμα;
- Στο πεπτικό σύστημα – Τα ένζυμα βοηθούν το σώμα να διασπάσει μεγαλύτερα πολύπλοκα μόρια σε μικρότερα μόρια, όπως γλυκόζη, έτσι ώστε το σώμα να τα χρησιμοποιήσει ως καύσιμο.
- Αντιγραφή DNA – Κάθε κύτταρο στο σώμα σας περιέχει DNA. Κάθε φορά που ένα κύτταρο διαιρείται, το DNA πρέπει να αντιγραφεί. Τα ένζυμα βοηθούν σε αυτή τη διαδικασία ξετυλίγοντας τη διπλή έλικα του DNA και αντιγράφοντας τις πληροφορίες.
- Στο συκώτι -Τα ένζυμα του ήπατος διασπούν τις τοξίνες στο σώμα, ώστε αυτό να τις αποβάλλει πιο εύκολα. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιείται μια σειρά ενζύμων.
Πώς λειτουργούν τα ένζυμα;
Το μοντέλο “κλειδαριά και κλειδί” προτάθηκε για πρώτη φορά το 1894. Σε αυτό το μοντέλο, το ενεργό σημείο του ενζύμου έχει ένα συγκεκριμένο σχήμα και μόνο το υπόστρωμα θα χωρέσει σε αυτό, όπως το κλειδί στην κλειδαριά. Αυτό το μοντέλο έχει πλέον ενημερωθεί και ονομάζεται μοντέλο επαγόμενης προσαρμογής. Σε αυτό το μοντέλο, το ενεργό κέντρο του ενζύμου αλλάζει σχήμα καθώς αλληλεπιδρά με το υπόστρωμα. Μόλις το υπόστρωμα είναι πλήρως κλειδωμένο και στην ακριβή θέση, μπορεί να ξεκινήσει η κατάλυση.
Οι τέλειες συνθήκες
Τα ένζυμα μπορούν να λειτουργήσουν μόνο υπό ορισμένες συνθήκες. Τα περισσότερα ένζυμα στο ανθρώπινο σώμα λειτουργούν καλύτερα στους περίπου 37 ° C – θερμοκρασία σώματος. Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, θα εξακολουθούν να λειτουργούν αλλά πολύ πιο αργά. Ομοίως, τα ένζυμα μπορούν να λειτουργήσουν μόνο σε ένα ορισμένο εύρος pH (όξινο/αλκαλικό). Η προτίμησή τους εξαρτάται από το πού βρίσκονται στο σώμα. Για παράδειγμα, τα ένζυμα στα έντερα λειτουργούν καλύτερα στο 7,5 pH, ενώ τα ένζυμα στο στομάχι λειτουργούν καλύτερα στο pH 2 επειδή το στομάχι είναι πολύ πιο όξινο. Εάν η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή ή εάν το περιβάλλον είναι πολύ όξινο ή αλκαλικό, το ένζυμο αλλάζει σχήμα. Αυτό μεταβάλλει το σχήμα της ενεργού θέσης έτσι ώστε τα υποστρώματα να μην μπορούν να δεσμευτούν σε αυτό – το ένζυμο έχει μετουσιωθεί.
Συμπαράγοντες
Ορισμένα ένζυμα δεν μπορούν να λειτουργήσουν εκτός εάν έχουν ένα συγκεκριμένο μη πρωτεϊνικό μόριο συνδεδεμένο με αυτά. Αυτοί ονομάζονται συμπαράγοντες. Για παράδειγμα, η καρβονική ανυδράση, ένα ένζυμο που βοηθά στη διατήρηση του pH του σώματος, δεν μπορεί να λειτουργήσει εκτός εάν συνδέεται με ιόντα ψευδαργύρου.
Αναχαίτηση
Για να διασφαλιστεί ότι τα συστήματα του σώματος λειτουργούν σωστά, μερικές φορές τα ένζυμα πρέπει να επιβραδυνθούν. Για παράδειγμα, εάν ένα ένζυμο παράγει υπερβολικά μεγάλο μέρος ενός προϊόντος, πρέπει να υπάρχει ένας τρόπος μείωσης ή διακοπής της παραγωγής. Η δραστηριότητα των ενζύμων μπορεί να ανασταλεί με πολλούς τρόπους:
- Συναγωνιστικοί αναστολείς – ένα μόριο μπλοκάρει την ενεργό θέση έτσι ώστε το υπόστρωμα πρέπει να ανταγωνιστεί τον αναστολέα για να συνδεθεί με το ένζυμο.
- Μη συναγωνιστικοί αναστολείς – ένα μόριο δεσμεύεται σε ένα ένζυμο κάπου εκτός από τον ενεργό χώρο και μειώνει το πόσο αποτελεσματικά λειτουργεί.
- Ρύθμιση με ανάδραση – το προϊόν της αντίδρασης του ενζύμου με το υπόστρωμα μπορεί να δράσει ως αναστολέας. Αν υπερβούν μια συγκέντρωση, τα προϊόντα αφήνουν το ενεργό κέντρο λιγότερο προσβάσιμο και η αντίδραση επιβραδύνεται.
- Μη αναστρέψιμοι αναστολείς – ένας μη αναστρέψιμος αναστολέας δεσμεύεται σε ένα ένζυμο και το απενεργοποιεί μόνιμα.
Παραδείγματα συγκεκριμένων ενζύμων
Υπάρχουν χιλιάδες ένζυμα στο ανθρώπινο σώμα, εδώ είναι μερικά μόνο παραδείγματα:
- Λιπάσες – μια ομάδα ενζύμων που βοηθούν στην πέψη των λιπών στο έντερο.
- Αμυλάση – βοηθά στη διάσπαση του αμύλου σε μικρότερα σάκχαρα. Η αμυλάση βρίσκεται στο σάλιο.
- Μαλτάση– επίσης βρίσκεται στο σάλιο. Διασπά τη μαλτόζη σε γλυκόζη. Η μαλτόζη βρίσκεται σε τρόφιμα όπως πατάτες, ζυμαρικά και μπύρα.
- Θρυψίνη – που βρίσκεται στο λεπτό έντερο, διασπά τις πρωτεΐνες σε αμινοξέα.
- Λακτάση , που βρίσκεται επίσης στο λεπτό έντερο, διασπά τη λακτόζη, τη ζάχαρη στο γάλα, σε γλυκόζη και γαλακτόζη.
- Ακετυλοχολινεστεράση – καταβολίζει τον νευροδιαβιβαστή ακετυλοχολίνη στα νεύρα και τους μυς.
Με λίγα λόγια
Τα ένζυμα διαδραματίζουν τεράστιο ρόλο στην καθημερινή λειτουργία του ανθρώπινου σώματος. Συνδέοντας και μεταβάλλοντας τις ενώσεις, είναι ζωτικής σημασίας για την καλή λειτουργία του πεπτικού συστήματος, του νευρικού συστήματος, των μυών και πολλών άλλων.
Βιβλιογραφία
- Συνδυασμοί και βιταμίνες
- Σύγχρονη διατροφή & Διαιτολόγια
- Εγκυκλοπαιδικό λεξικό τροφίμων και ποτών
- Φυσικές τροφές που θεραπεύουν
- Διατροφική νοημοσύνη
- Βιταμίνες ιχνοστοιχεία συμπληρώματα Διατροφής Α&Β τόμος
