Enzymy

Eva Rudolf-Müller je nezávislá spisovatelka v lékařském týmu Vystudovala humánní medicínu a novinové vědy a opakovaně pracovala v obou oblastech - jako lékař na klinice, jako recenzent a jako lékařský novinář v různých odborných časopisech. V současné době pracuje v online žurnalistice, kde je každému nabízena široká škála léků.

Více o odbornících na Veškerý obsah je kontrolován lékařskými novináři.

Enzymy jsou proteiny, které působí jako biokatalyzátory k řízení a urychlování biochemických reakcí v organismu, aniž by se v procesu měnily. Jsou obsaženy ve všech tělesných buňkách a jsou nezbytné pro všechny funkce těla. Enzymy kontrolují nejen trávení, ale také celý metabolismus, a jsou proto základním faktorem zdraví. Přečtěte si vše, co potřebujete vědět o enzymech: definice, struktura, funkce a zdravotní problémy související s enzymy!

Co jsou enzymy

Enzymy v lidském těle jsou ve většině případů obří molekuly vyrobené z bílkovin a životně důležité - bez enzymů v organismu prakticky nic nefunguje. Funkcí těchto takzvaných biokatalyzátorů je umožnit nebo urychlit biochemické reakce v buňkách.

Při takových reakcích se například rozkládají nebo převádějí určité látky (substráty). Některé enzymy fungují velmi specifickým způsobem: Mohou vázat pouze určitý substrát a umožnit jeho chemickou přeměnu. Jiní reagují s různými substráty, ale jsou úzce spjati s jedním typem reakce (viz níže: Třídy enzymů).

Enzymy mohou často rozvíjet svůj účinek pouze tehdy, jsou-li aktivovány takzvaným kofaktorem nebo několika kofaktory. Mohou to být kovové ionty (jako ionty železa, mědi nebo zinku) nebo organické molekuly (například vitamíny). Kofaktory jsou buď pouze dočasně, nebo pevně a trvale spojeny s enzymem. V druhém případě se jim také říká protetická skupina.

Jaká je funkce enzymů?

Enzymy umožňují a urychlují téměř všechny biochemické reakce v těle. Tyto reakce zahrnují širokou škálu metabolických procesů a také „čtení“ (přepis) a duplikace (replikace) genetické informace.

Při takových reakcích se enzymy dočasně spojí s látkou, která má být přeměněna (substrát), takže může být například rozložena nebo jinak změněna. Samotné enzymy zůstávají nezměněny. Zajišťují však snížení energie potřebné pro reakci (aktivační energie). Ve skutečnosti většina chemických procesů v buňkách vyžaduje tak vysokou aktivační energii, která při převládající okolní teplotě (vnitřní tělesná teplota přibl.37 stupňů Celsia) nemůže nebo jen velmi pomalu. Pouze tehdy, když enzymy snižují aktivační energii, jsou takové reakce možné nebo zrychlené v dostatečné míře.

Enzymy lze rozdělit do šesti hlavních skupin v závislosti na typu chemické reakce, kterou katalyzují. Tyto třídy enzymů (a některé z jejich podskupin) jsou:

1. Oxidoreduktázy: Katalyzují reakce, při kterých dochází k přenosu elektronů (redoxní reakce); např. dehydrogenázy, oxidázy, reduktázy, katalázy
2. Transferázy: Katalyzují reakce, při kterých se celé funkční skupiny (jako jsou fosfátové skupiny) přenášejí z jedné molekuly do druhé; např. transaminázy, kinázy, DNA polymerázy
3. Hydrolázy: Katalyzují reakce, při nichž se chemická vazba vytváří buď únikem vody, nebo se štěpí přidáním vody; např. peptidázy, fosfatázy, proteázy
4. Lyázy: Katalyzují reakce, při kterých dochází k štěpení nebo tvorbě chemických vazeb bez spotřeby energie; např. aldoláza
5. Izomerázy: Zajišťují přeskupení vazebných vztahů v molekule; např. racemázy, topoizomerázy
6. Ligázy (syntetázy): Katalyzují reakce, při nichž jsou dvě molekuly navzájem spojeny, přičemž spotřebovávají energii; např. karboxylázy

Jaké jsou tam enzymy?

V následujícím textu najdete malý výběr důležitých enzymů, jejich výskyt a úkoly.

Příjmení	Výskyt	úkoly
Lysozym	sliny	štěpí určité stavební kameny stěn bakteriálních buněk a ničí patogeny (baktericidní účinek)
Amylázy, lipázy, proteázy	Orální a pankreas, žaludeční šťáva a střevní sekrece	Trávení sacharidů (amylázy), tuků (lipázy) a bílkovin (proteázy)
GOT (glutamát oxaloacetát transamináza - ASAT)	Játra, srdce a kosterní svaly, ledviny a plíce	zrychluje metabolismus aminokyselin (stavebních kamenů bílkovin)
GPT (glutamát pyruvát transamináza - ALAT)	játra	Rozklad bílkovin v jaterních buňkách
CK (kreatinkináza)	Svalové buňky a mozek	Dodávka energie
AP (alkalická fosfatáza)	v buňkách a tělních tekutinách, zejména v játrech, žlučovodech a kostech	štěpí takzvané estery kyseliny fosforečné; Jejich hladina v krvi mimo jiné ukazuje na onemocnění jater a žlučníku
LAP (leucinaminopeptidáza)	Střeva, ledviny, žluč, žaludeční šťáva, sliny, plazma	Důležité pro metabolismus bílkovin
Gamma-GT (gama-glutamyltransferáza)	proti. A. v ledvinách (méně ve slinivce, slezině, játrech a tenkém střevě)	Přenos aminokyselin
SDH (sorbitol dehydrogenáza, sukcinát dehydrogenáza)	játra	Přeměna sorbitolu na fruktózu
LDH (laktátdehydrogenáza)	ve všech buňkách všech orgánů	Fermentace kyseliny mléčné pro výrobu energie
Cholinesterázy	Sérum, střevo, slinivka	štěpí takzvané cholinové sloučeniny; krevní obraz ukazuje, jak dobře játra mohou produkovat bílkoviny
Aldolase	3 podskupiny: v srdci a kosterních svalech; v nervech, štítné žláze a tukové tkáni; v játrech, ledvinách, tenkém střevě	katalyzuje rozklad ovocného cukru (fruktózy)
Kyselé fosfatázy	v krvi, kostech, spermatu a prostatickém sekretu	štěpí estery kyseliny fosforečné a katalyzuje transfosforylace

Jaké problémy mohou enzymy způsobit?

Existují různé vrozené vady enzymů, z nichž některé mohou mít vážné důsledky. Jedním z příkladů je porfyrie: Jedná se o skupinu metabolických onemocnění, které jsou všechny spojeny s poruchou tvorby hemového pigmentu červeného krve. Příčinou je, že jeden nebo více enzymů zapojených do tvorby hemu má geneticky podmíněnou dysfunkci.

V závislosti na typu porfyrie to může vést k různým příznakům, jako je bolest v břiše, zvracení, chronická zácpa, horečka, výkyvy nálad, paralýza nebo kardiovaskulární problémy.

U vrozené metabolické choroby fenylketonurie nelze proteinový stavební blok fenylalanin rozložit kvůli enzymové poruše. Hromadí se tedy v těle. To je patrné již v dětství: přebytek fenylalaninu ovlivňuje vývoj mozku. Důsledky jsou mentální retardace, zpomalený fyzický vývoj a záchvaty.

Takzvaná galaktosémie je velmi nebezpečná, ale naštěstí jen zřídka: Toto je také porucha související s enzymy v metabolismu cukru. V těle postiženého chybí enzymy na zpracování galaktózy. Přestože je cukr možné vstřebat do krve střevní stěnou, nelze jej dále zpracovat. Takže se hromadí v krvi. Protože se galaktóza nachází také v mateřském mléce, postižené kojené děti vykazují příznaky jako zvracení, průjem a neschopnost prospívat. Pokud budou i nadále dodávat galaktózu s jídlem, hrozí vážné poškození a dokonce smrt.

Pokud nesnášíte laktózu, vaše tělo neprodukuje dostatečné množství enzymu laktázy. V důsledku toho nelze mléčný cukr (laktózu) rozložit v tenkém střevě, a proto nemůže být absorbován do krve. Místo toho pokračuje do tlustého střeva, kde je metabolizován bakteriemi. To může mimo jiné způsobit bolest břicha, plynatost a průjem.

Histaminová intolerance je kontroverzní klinický obraz. Poselská látka histamin se přirozeně vyskytuje v těle. Některé potraviny navíc mohou zvýšit množství histaminu v těle. Někteří lidé na to reagují nesnášenlivými reakcemi (svědění, závislost na kopřivě, bušení srdce atd.). Je možné, že enzymy, které jsou nezbytné pro rozklad histaminu, nejsou k dispozici v dostatečném množství nebo je narušena jejich funkce.

Tagy:  časopis nemocnice mužské zdraví