Enzýmy

Eva Rudolf-Müller je nezávislá spisovateľka v lekárskom tíme Vyštudovala humánnu medicínu a novinové vedy a opakovane pracovala v oboch oblastiach - ako lekár na klinike, ako recenzent a ako lekársky novinár pre rôzne odborné časopisy. V súčasnosti pracuje v online žurnalistike, kde je každému ponúkaná široká škála liekov.

Viac o expertoch na Všetok obsahu kontrolujú lekárski novinári.

Enzýmy sú proteíny, ktoré pôsobia ako biokatalyzátory na riadenie a urýchlenie biochemických reakcií v organizme bez toho, aby sa v tomto procese menili. Sú obsiahnuté vo všetkých bunkách tela a sú nevyhnutné pre všetky funkcie tela. Enzýmy kontrolujú nielen trávenie, ale aj celý metabolizmus, a sú preto základným faktorom zdravia. Prečítajte si všetko, čo potrebujete vedieť o enzýmoch: definícia, štruktúra, funkcia a zdravotné problémy súvisiace s enzýmami!

Čo sú to enzýmy

Enzýmy v ľudskom tele sú vo väčšine prípadov obrovské molekuly vyrobené z bielkovín a životne dôležité - v tele bez enzýmov prakticky nič nefunguje. Funkciou týchto takzvaných biokatalyzátorov je umožniť alebo urýchliť biochemické reakcie v bunkách.

Pri takýchto reakciách sa napríklad niektoré látky (substráty) rozkladajú alebo konvertujú. Niektoré enzýmy pôsobia vysoko špecifickým spôsobom: môžu viazať iba určitý substrát a umožniť jeho chemickú premenu. Iní reagujú s rôznymi substrátmi, ale sú úzko spätí s jedným typom reakcie (pozri nižšie: Triedy enzýmov).

Enzýmy môžu často vyvinúť svoj účinok iba vtedy, ak sú aktivované takzvaným kofaktorom alebo niekoľkými kofaktormi. Môžu to byť ióny kovov (ako ióny železa, medi alebo zinku) alebo organické molekuly (napríklad vitamíny). Kofaktory sú buď len dočasne, alebo pevne a trvalo spojené s enzýmom. V druhom prípade sa im hovorí aj protetická skupina.

Akú funkciu majú enzýmy?

Enzýmy umožňujú a urýchľujú takmer všetky biochemické reakcie v tele. Tieto reakcie zahŕňajú širokú škálu metabolických procesov, ako aj „čítanie“ (prepis) a duplikáciu (replikáciu) genetickej informácie.

Pri takýchto reakciách sa enzýmy dočasne kombinujú s látkou, ktorá sa má previesť (substrát), takže sa môže napríklad rozložiť alebo inak zmeniť. Samotné enzýmy zostávajú nezmenené. Zaisťujú však, že energia potrebná na reakciu (aktivačná energia) je znížená. V skutočnosti väčšina chemických procesov v bunkách vyžaduje takú vysokú aktivačnú energiu, že pri prevládajúcej teplote okolia (vnútorná telesná teplota cca.37 stupňov Celzia) nemôže alebo len veľmi pomaly. Až keď enzýmy znížia aktivačnú energiu, sú tieto reakcie možné alebo dostatočne urýchlené.

Enzýmy je možné rozdeliť do šiestich hlavných skupín v závislosti od typu chemickej reakcie, ktorú katalyzujú. Tieto triedy enzýmov (a niektoré z ich podskupín) sú:

1. Oxidoreduktázy: Katalyzujú reakcie, pri ktorých sa prenášajú elektróny (redoxné reakcie); napríklad dehydrogenázy, oxidázy, reduktázy, katalázy
2. Transferázy: Katalyzujú reakcie, pri ktorých sa celé funkčné skupiny (napríklad fosfátové skupiny) prenášajú z jednej molekuly do druhej; napríklad transaminázy, kinázy, DNA polymerázy
3. Hydrolázy: Katalyzujú reakcie, pri ktorých sa chemická väzba vytvára buď únikom vody, alebo sa štiepi pridaním vody; napríklad peptidázy, fosfatázy, proteázy
4. Lyázy: Katalyzujú reakcie, pri ktorých sa chemické väzby štiepia alebo vytvárajú bez toho, aby spotrebovávali energiu; napríklad aldoláza
5. Izomerázy: Zabezpečujú preskupenie väzbových vzťahov v molekule; napríklad racemázy, topoizomerázy
6. Ligázy (syntetázy): Katalyzujú reakcie, pri ktorých sú dve molekuly navzájom spojené, pričom spotrebúvajú energiu; napríklad karboxylázy

Aké enzýmy existujú?

V nasledujúcom texte nájdete malý výber dôležitých enzýmov, ich výskyt a úlohy.

Priezvisko	Výskyt	úlohy
Lyzozým	sliny	štiepi určité stavebné bloky bakteriálnych bunkových stien a zabíja patogény (baktericídny účinok)
Amylázy, lipázy, proteázy	Orálne a pankreas, žalúdočná šťava a črevné sekréty	Trávenie uhľohydrátov (amyláz), tukov (lipáz) a bielkovín (proteáz)
GOT (glutamát oxaloacetát transamináza - ASAT)	Pečeň, srdce a kostrové svaly, obličky a pľúca	urýchľuje metabolizmus aminokyselín (stavebných kameňov bielkovín)
GPT (glutamát pyruvát transamináza - ALAT)	pečeň	Rozklad bielkovín v pečeňových bunkách
CK (kreatínkináza)	Svalové bunky a mozog	Zásobovanie energiou
AP (alkalická fosfatáza)	v bunkách a telesných tekutinách, najmä v pečeni, žlčových cestách a kostiach	štiepi takzvané estery kyseliny fosforečnej; Ich hladina v krvi okrem iného naznačuje choroby pečene a žlčníka
LAP (leucín -aminopeptidáza)	Črevá, obličky, žlč, žalúdočná šťava, sliny, plazma	Dôležité pre metabolizmus bielkovín
Gamma-GT (gama-glutamyltransferáza)	v. a. v obličkách (menej v pankrease, slezine, pečeni a tenkom čreve)	Prenos aminokyselín
SDH (sorbitol dehydrogenáza, sukcinát dehydrogenáza)	pečeň	Premena sorbitolu na fruktózu
LDH (laktátdehydrogenáza)	vo všetkých bunkách všetkých orgánov	Fermentácia kyseliny mliečnej na výrobu energie
Cholínesteráza	Sérum, črevo, pankreas	štiepi takzvané cholínové zlúčeniny; krvný obraz ukazuje, ako dobre pečeň dokáže produkovať bielkoviny
Aldolase	3 podskupiny: v srdcových a kostrových svaloch; v nervoch, štítnej žľaze a tukovom tkanive; v pečeni, obličkách, tenkom čreve	urýchľuje rozklad ovocného cukru (fruktózy)
Kyslé fosfatázy	v krvi, kostiach, sperme a sekréte prostaty	štiepi estery kyseliny fosforečnej a katalyzuje transfosforylácie

Aké problémy môžu enzýmy spôsobiť?

Existujú rôzne vrodené chyby enzýmov, z ktorých niektoré môžu mať vážne dôsledky. Jedným z príkladov je porfýria: Toto je skupina metabolických chorôb, ktoré sú všetky spojené s poruchou tvorby hemu červeného krvného pigmentu. Dôvodom je, že jeden alebo viac enzýmov podieľajúcich sa na tvorbe hemu má geneticky podmienenú dysfunkciu.

V závislosti od typu porfýrie to môže viesť k rôznym príznakom, ako je bolestivá bolesť brucha, vracanie, chronická zápcha, horúčka, zmeny nálady, paralýza alebo kardiovaskulárne problémy.

Pri vrodenej metabolickej chorobe fenylketonúrii nemožno proteínový stavebný blok fenylalanín rozložiť kvôli poruche enzýmov. V tele sa preto hromadí. To je už zrejmé v detstve: nadbytok fenylalanínu ovplyvňuje vývoj mozgu. Následkom je mentálna retardácia, spomalený fyzický vývoj a záchvaty.

Takzvaná galaktozémia je veľmi nebezpečná, ale našťastie len zriedka: Ide tiež o poruchu metabolizmu cukrov spojenú s enzýmami. V tele postihnutej osoby chýbajú enzýmy na spracovanie galaktózy. Cukor sa síce môže do krvi vstrebať črevnou stenou, ale nemôže byť ďalej spracovaný. Takže sa hromadí v krvi. Pretože sa galaktóza nachádza aj v materskom mlieku, postihnuté dojčené deti vykazujú príznaky ako zvracanie, hnačka a neprospievanie. Pokiaľ budú galaktózu naďalej zásobovať svojim jedlom, hrozí vážne poškodenie a dokonca smrť.

Ak neznášate laktózu, vaše telo nevytvára dostatočné množstvo enzýmu laktázy. V dôsledku toho sa mliečny cukor (laktóza) nemôže rozkladať v tenkom čreve, a preto sa nemôže absorbovať do krvi. Namiesto toho pokračuje do hrubého čreva, kde je metabolizovaný baktériami. To môže okrem iného spôsobiť bolesť brucha, plynatosť a hnačku.

Histamínová intolerancia je kontroverzný klinický obraz. Poslová látka histamín sa prirodzene vyskytuje v tele. Niektoré potraviny môžu navyše zvýšiť množstvo histamínu v tele. Niektorí ľudia na to reagujú intolerančnými reakciami (svrbenie, závislosť od žihľavy, búšenie srdca a podobne). Je možné, že enzýmy, ktoré sú potrebné na odbúranie histamínu, nie sú k dispozícii v dostatočnom množstve alebo je narušená ich funkcia.

Tagy:  paliatívna medicína alternatívna medicína stres