Често заедно с витамини, минерали и други полезни за човешкото тяло елементи се споменават вещества, наречени ензими. Какво представляват ензимите и каква функция изпълняват в организма, каква е тяхната природа и къде се намират?

Какво е?

Ензимите са протеинови молекули, синтезирани от живите клетки. Във всяка клетка има повече от сто. Ролята на тези вещества е колосална. Те влияят върху хода на скоростта на химичните реакции при температура, която е подходяща за даден организъм. Друго име на ензимите са биологичните катализатори. Повишаването на скоростта на химична реакция възниква поради улесняването на нейния ход. Като катализатори те не се консумират в хода на реакцията и не променят нейната посока. Основните функции на ензимите са, че без тях всички реакции биха протичали много бавно в живите организми и това значително би повлияло на жизнеспособността.

Например, когато дъвчете храни, които съдържат нишесте (картофи, ориз), в устата се появява сладникав вкус, който е свързан с работата на амилазата, ензим, който разгражда нишестето, налично в слюнката. Нишестето само по себе си е безвкусно, тъй като е полизахарид. Продуктите му от разграждането (монозахариди) имат сладък вкус: глюкоза, малтоза, декстрини.

Всички протеинови ензими са разделени на прости и сложни. Първите се състоят само от протеин, докато вторите се състоят от протеинова (апоензимна) и непротеинова (коензимна) част. Коензимите могат да бъдат витамини от групи В, Е, К.

Ензимни класове

Традиционно тези вещества се разделят на шест групи. Първоначално името им е дадено в зависимост от субстрата, върху който действа даден ензим, чрез добавяне на окончанието -ase към неговия корен. И така, тези ензими, които хидролизират протеини (протеини), започнаха да се наричат ​​протеинази, мазнини (lipos) - липази, нишесте (амилон) - амилази. Тогава на ензимите, които катализират подобни реакции, са дадени имена, които показват вида на съответната реакция - ацилаза, декарбоксилаза, оксидаза, дехидрогеназа и други. Повечето от тези имена се използват и до днес..

По-късно Международният биохимичен съюз въвежда номенклатура, според която наименованието и класификацията на ензимите трябва да съответстват на вида и механизма на катализираната химична реакция. Тази стъпка донесе облекчение при организирането на данни, свързани с различни аспекти на метаболизма. Реакциите и ензимите, които ги катализират, са разделени в шест класа. Всеки клас се състои от няколко подкласа (4-13). Първата част от наименованието на ензима съответства на името на субстрата, втората - на типа катализирана реакция с окончанието –аза. Всеки ензим по класификация (CF) има свой собствен кодов номер. Първата цифра е класът на реакцията, следващата е подкласът, а третата е подкласът. Четвъртата цифра обозначава порядъчния номер на ензима в неговия подклас. Например, ако KF 2.7.1.1, тогава ензимът принадлежи към 2-ри клас, 7-ми подклас, 1-ви подклас. Последната цифра е ензимът хексокиназа.

Стойност

Ако говорим за това какво представляват ензимите, не може да се пренебрегне въпросът за тяхното значение в съвременния свят. Те се използват широко в почти всички области на човешката дейност. Такова разпространение се дължи на факта, че те са в състояние да запазят своите уникални свойства извън живите клетки. В медицината например се използват ензими от групите липази, протеази, амилази. Те разграждат мазнините, протеините, нишестето. Като правило този тип е включен в такива лекарства като "Panzinorm", "Festal". Тези средства се използват предимно за лечение на стомашно-чревни заболявания. Някои ензими са способни да разтварят кръвни съсиреци в кръвоносните съдове, те помагат при лечението на гнойни рани. Ензимната терапия заема специално място при лечението на онкологични заболявания..

Поради способността си да разгражда нишестето, ензимът амилаза се използва широко в хранителната промишленост. В същата област се използват липази, които разграждат мазнините и протеази, които разграждат протеините. Амилазните ензими се използват в пивоварството, винопроизводството и хлебопроизводството. Протеазите се използват при приготвянето на готови зърнени храни и за омекотяване на месото. Липазите и сирището се използват при производството на сирене. Козметичната индустрия също се нуждае от тях. Те са част от прахове за пране, кремове. Например, амилаза, която разгражда нишестето, се добавя към праховете за пране. Протеиновите примеси и протеините се разграждат от протеази, а липазите прочистват тъканта от масло и мазнини.

Ролята на ензимите в организма

Два процеса са отговорни в човешкото тяло за метаболизма: анаболизъм и катаболизъм. Първата осигурява усвояването на енергията и необходимите вещества, втората - разпадането на отпадъчните продукти. Постоянното взаимодействие на тези процеси влияе върху усвояването на въглехидратите, протеините и мазнините и поддържането на жизнените функции на организма. Метаболитните процеси се регулират от три системи: нервна, ендокринна и кръвоносна. Те могат да функционират нормално с помощта на верига от ензими, които от своя страна осигуряват адаптация на човек към промените в условията на външната и вътрешната среда. Ензимите включват както протеинови, така и непротеинови продукти.

В процеса на биохимични реакции в организма, в хода на които участват ензимите, те самите не се консумират. Всеки от тях има своя собствена химическа структура и своя уникална роля, така че всеки инициира само определена реакция. Биохимичните катализатори помагат на ректума, белите дробове, бъбреците, черния дроб да премахнат токсините и отпадъчните продукти от тялото. Те също така помагат за изграждането на кожата, костите, нервните клетки и мускулната тъкан. За окисляване на глюкозата се използват специфични ензими.

Всички ензими в тялото се разделят на метаболитни и храносмилателни. Метаболитните участват в неутрализирането на токсините, производството на протеини и енергия и ускоряват биохимичните процеси в клетките. Така например, супероксиддисмутазата е мощен антиоксидант, който се намира естествено в повечето зелени растения, бяло зеле, брюкселско зеле и броколи, в пшенични зародиши, зеленчуци, ечемик.

Ензимна активност

За да могат тези вещества напълно да изпълняват своите функции, са необходими определени условия. Тяхната активност се влияе предимно от температурата. С повишена скорост скоростта на химичните реакции се увеличава. В резултат на увеличаването на скоростта на молекулите те имат по-голям шанс да се сблъскат една с друга и следователно се увеличава възможността за протичане на реакцията. Оптималната температура осигурява най-голяма активност. Поради денатурацията на протеини, която се случва, когато оптималната температура се отклонява от нормата, скоростта на химичната реакция намалява. При достигане на точката на замръзване ензимът не се денатурира, а се инактивира. Методът за бързо замразяване, който се използва широко за дългосрочно съхранение на храна, спира растежа и развитието на микроорганизмите, последвано от инактивиране на ензимите, които са вътре. В резултат на това храната не се разгражда..

Киселинността на околната среда влияе и върху активността на ензимите. Те работят при неутрално рН. Само няколко от ензимите работят в алкална, силно алкална, кисела или силно кисела среда. Например сирището разгражда протеини в силно кисела среда в човешкия стомах. Ензимът може да бъде повлиян от инхибитори и активатори. Някои йони, например метали, ги активират. Други йони потискат ензимната активност.

Хиперактивност

Прекомерната ензимна активност има последици за функционирането на целия организъм. Първо, това провокира увеличаване на скоростта на действие на ензима, което от своя страна причинява дефицит на реакционния субстрат и образуване на излишък от продукта на химичната реакция. Недостигът на субстрати и натрупването на тези продукти осезаемо влошава здравословното състояние, нарушава жизнените функции на организма, причинява развитието на болести и може да завърши със смърт. 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 едното и другото могат да се откажат..

Има няколко причини за излишната активност на ензимите. Първата е генна мутация, тя може да бъде вродена или придобита под въздействието на мутагени. Вторият фактор е излишъкът на витамин или микроелемент във вода или храна, който е необходим за ензима да работи. Излишъкът от витамин С, например, чрез повишена активност на ензимите за синтез на колаген, нарушава механизмите на зарастване на рани.

Хипоактивност

Както повишената, така и намалената ензимна активност влияят отрицателно върху дейността на тялото. Във втория случай е възможно пълно прекратяване на дейността. Това състояние драстично намалява скоростта на химичната реакция на ензима. В резултат натрупването на субстрата се допълва от недостиг на продукта, което води до сериозни усложнения. На фона на нарушения в жизнените функции на организма здравословното състояние се влошава, болестите се развиват и може да има летален изход. Натрупването на амоняк или дефицитът на АТФ води до смърт. Поради натрупването на фенилаланин се развива олигофрения. Тук се прилага и принципът, че при липса на ензимен субстрат няма да се натрупа реакционният субстрат. Състояние, при което кръвните ензими не изпълняват функциите си, се отразява зле на организма.

Разглеждат се няколко причини за хипоактивност. Генната мутация, вродена или придобита, е първата. Състоянието може да бъде коригирано с генна терапия. Можете да опитате да изключите субстратите на липсващия ензим от храната. В някои случаи това може да помогне. Вторият фактор е липсата в храната на витамин или микроелемент, необходими на ензима да работи. Следните причини са нарушена витаминна активация, дефицит на аминокиселини, ацидоза, появата на инхибитори в клетката и денатурация на протеини. Активността на ензимите също намалява с намаляване на телесната температура. Някои фактори влияят върху функцията на всички видове ензими, докато други влияят само върху функционирането на някои.

Храносмилателни ензими

Човек получава удоволствие от процеса на хранене и понякога пренебрегва факта, че основната задача на храносмилането е да превърне храната във вещества, които могат да се превърнат в източник на енергия и строителен материал за тялото, като се абсорбират в червата. Протеиновите ензими улесняват този процес. Храносмилателните вещества се произвеждат от храносмилателните органи, които участват в процеса на разграждане на храната. Действието на ензимите е необходимо, за да се получат необходимите въглехидрати, мазнини, аминокиселини от храната, която представлява необходимите хранителни вещества и енергия за нормалното функциониране на тялото.

За да се нормализира нарушеното храносмилане, се препоръчва едновременното използване на необходимите протеинови вещества с приема на храна. Ако преядете, вземете 1-2 таблетки след или по време на хранене. В аптеките се продават голям брой различни ензимни препарати, които спомагат за подобряване на процесите на храносмилане. Те трябва да бъдат запасени, когато приемате един вид хранителни вещества. Ако имате проблеми с дъвченето или преглъщането на храна, трябва да приемате ензими по време на хранене. Съществени причини за тяхното използване 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 с лекарства, които влияят на храносмилателния процес.

Ензимопатология

В медицината има цял раздел, който се занимава с търсенето на връзка между заболяването и липсата на синтез на определен ензим. Това е областта на ензимологията - ензимопатология. Трябва да се има предвид и недостатъчен ензимен синтез. Например, наследствената болест фенилкетонурия се развива на фона на 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, симптоми като повръщане, безпокойство, повишена раздразнителност, липса на интерес към каквото и да е, силна умора са обезпокоителни.

При раждането на дете патологията не се появява. Първичните симптоми могат да се наблюдават на възраст между два и шест месеца. Втората половина от живота на бебето се характеризира с подчертано изоставане в умственото развитие. При 60% от пациентите се развива идиотизъм, по-малко от 10% са ограничени до лека степен на олигофрения. Клетъчните ензими не се справят със своите функции, но това може да бъде коригирано. Навременната диагностика на патологичните промени може да спре развитието на болестта до пубертета. Лечението е да се ограничи диетичният прием на фенилаланин.

Ензимни препарати

Отговаряйки на въпроса какво представляват ензимите, могат да се отбележат две определения. Първият е биохимичните катализатори, а вторият - лекарствата, които ги съдържат. Те са в състояние да нормализират състоянието на околната среда в стомаха и червата, да осигурят разграждането 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 си той съдържа липаза, амилаза, протеаза, които спомагат за намаляване на болката при хроничен панкреатит. Капсулите се приемат като заместително лечение при недостатъчно производство на необходимите ензими от панкреаса.

Тези лекарства се използват главно по време на хранене. Броят на капсулите или таблетките се предписва от лекаря въз основа на установените нарушения на механизма на абсорбция. По-добре е да ги съхранявате в хладилник. При продължителен прием на храносмилателни ензими, пристрастяването не възниква и това не засяга работата на панкреаса. Когато избирате лекарство, трябва да обърнете внимание на датата, съотношението качество-цена. Ензимните препарати се препоръчват да се приемат при хронични заболявания на храносмилателната система, при преяждане, при повтарящи се стомашни проблеми, както и при хранително отравяне. Най-често лекарите предписват таблетно лекарство "Mezim", което се е доказало на вътрешния пазар и уверено задържа позициите си. Има и други аналози на това лекарство, не по-малко известни и повече от достъпни. По-специално, много хора предпочитат таблетките "Пакреатин" или "Фестал", които имат същите свойства като техните по-скъпи аналози..

Ензими

Ензимите са специален вид протеин, на който природата е отредила ролята на катализатори за различни химични процеси.

Този термин се чува постоянно, но не всеки разбира какво е ензим или ензим, какви функции изпълнява това вещество, както и как ензимите се различават от ензимите и дали изобщо се различават. Всичко това ще разберем сега.

Без тези вещества нито хората, нито животните не биха могли да смилат храната. И за първи път към използването на ензими в ежедневието, човечеството прибягва до преди повече от 5 хиляди години, когато нашите предци се научиха да съхраняват мляко в „купа“ от стомасите на животните. При такива условия млякото се трансформира в сирене под въздействието на сирището. И това е само един пример за работата на ензима като катализатор, който ускорява биологичните процеси. Днес ензимите са незаменими в индустрията, те са важни за производството на захар, маргарини, кисело мляко, бира, кожа, текстил, алкохол и дори бетон. Тези полезни вещества присъстват и в детергентите и праховете за пране - те спомагат за премахването на петна при ниски температури.

• История на откритията
• Структура: верига от хиляди аминокиселини
• Биохимични свойства
• Как работят в тялото
• Хипер- и хипоактивност
• Катализатор и др
• Фактори, определящи ензимната активност
• Храносмилателни ензими
• Катализатори в продуктите
• Екстремофили и индустрия

История на откритията

Ензимът в превод от гръцки означава „квас“. И човечеството дължи откритието на това вещество на холандеца Ян Баптист Ван Хелмонт, който е живял през 16 век. По едно време той се заинтересува много от алкохолната ферментация и в хода на изследванията откри неизвестно вещество, което ускорява този процес. Холандецът го нарече fermentum, което означава "ферментация". След това, почти три века по-късно, французинът Луи Пастьор, също наблюдавайки ферментационните процеси, стигна до заключението, че ензимите не са нищо повече от вещества на жива клетка. И след известно време германецът Едуард Бухнер извлича ензим от дрожди и определя, че това вещество не е жив организъм. Дал му е и името си - „zymaza“. Няколко години по-късно друг германец, Вили Кюне, предложи всички протеинови катализатори да бъдат разделени на две групи: ензими и ензими. Нещо повече, той предложи вторият термин да се нарече „квас“, чиито действия се разпространяват извън живите организми. И едва 1897 г. сложи край на всички научни спорове: беше решено двата термина (ензим и ензим) да се използват като абсолютни синоними.

Структура: верига от хиляди аминокиселини

Всички ензими са протеини, но не всички протеини са ензими. Подобно на други протеини, ензимите са изградени от аминокиселини. И достатъчно интересно, всеки ензим отнема от сто до милион аминокиселини, за да се създаде, нанизани като перли на връв. Но тази нишка никога не е права - обикновено се огъва стотици пъти. Така се създава триизмерна структура, уникална за всеки ензим. Междувременно ензимната молекула е относително голямо образувание и само малка част от нейната структура, така нареченият активен център, участва в биохимичните реакции.

Всяка аминокиселина е свързана с друг специфичен вид химическа връзка и всеки ензим има своя уникална аминокиселинна последователност. За създаването на повечето от тях се използват около 20 вида. Дори незначителни промени в аминокиселинната последователност могат драстично да променят външния вид и "таланта" на ензима.

Биохимични свойства

Въпреки че огромен брой реакции протичат с участието на ензими в природата, всички те могат да бъдат разделени на 6 категории. Съответно, всяка от тези шест реакции протича под въздействието на определен тип ензими..

Реакции с участието на ензими:

1. Окисление и редукция.

Ензимите, участващи в тези реакции, се наричат ​​оксидоредуктази. Като пример можем да си припомним как алкохолните дехидрогенази превръщат първичните алкохоли в алдехид.

1. Реакция на групов трансфер.

Ензимите, чрез които протичат тези реакции, се наричат ​​трансферази. Те имат способността да преместват функционални групи от една молекула в друга. Това се случва например, когато аланин аминотрансферазите преместват алфа-амино групи между аланин и аспартат. Също така, трансферазите преместват фосфатни групи между АТФ и други съединения и създават дизахариди от глюкозни остатъци.

Хидролазите, участващи в реакцията, могат да разкъсат единични връзки чрез добавяне на водни елементи.

1. Създайте или премахнете двойна връзка.

Този тип реакция по нехидролитен начин протича с участието на лиаза.

1. Изомеризация на функционални групи.

При много химични реакции положението на функционалната група се променя в молекулата, но самата молекула се състои от същия брой и видове атоми, които са били преди началото на реакцията. С други думи, субстратът и реакционният продукт са изомери. Този тип трансформация е възможен под въздействието на изомеразни ензими.

1. Образуване на единична връзка с елиминиране на водния елемент.

Хидролазите разрушават връзката, като добавят водни елементи към молекулата. Лиазите обръщат реакцията чрез отстраняване на водната част от функционалните групи. По този начин създайте проста връзка.

Как работят в тялото

Ензимите ускоряват практически всички химични реакции, протичащи в клетките. Те са жизненоважни за хората, улесняват храносмилането и ускоряват метаболизма..

Някои от тези вещества помагат за разграждането на големи молекули на по-малки „парчета“, които тялото може да усвои. Други, напротив, свързват малки молекули. Но ензимите, научно казано, са силно селективни. Това означава, че всяко от тези вещества е способно да ускори само определена реакция. Молекулите, с които ензимите „работят“, се наричат ​​субстрати. Субстратите от своя страна създават връзка с част от ензима, наречена активен център.

Има два принципа, които обясняват спецификата на взаимодействието на ензимите и субстратите. В така наречения модел „заключване на ключа“ активният център на ензима заема мястото на строго определена конфигурация в субстрата. Според друг модел и двамата участници в реакцията, активният център и субстратът, сменят своите форми, за да се свържат.

По какъвто и принцип да се осъществява взаимодействието, резултатът винаги е един и същ - реакцията под въздействието на ензима протича в пъти по-бързо. В резултат на това взаимодействие се "раждат" нови молекули, които след това се отделят от ензима. И каталитичното вещество продължава да си върши работата, но с участието на други частици.

Хипер- и хипоактивност

Има моменти, когато ензимите изпълняват функциите си с грешен интензитет. Прекомерната активност причинява прекомерно образуване на реакционния продукт и дефицит на субстрата. Резултатът е влошаване на здравето и сериозни заболявания. Причината за ензимната хиперактивност може да бъде или генетично заболяване, или излишък от витамини или микроелементи, използвани в реакцията.

Ензимната хипоактивност може дори да причини смърт, когато например ензимите не отстраняват токсините от тялото или възниква дефицит на АТФ. Причината за това състояние може да бъде и мутирали гени или, обратно, хиповитаминоза и дефицит на други хранителни вещества. В допълнение, по-ниската телесна температура също забавя функционирането на ензимите..

Катализатор и др

Днес чувате много за ползите от ензимите. Но кои са тези вещества, от които зависи работата на нашето тяло??

Ензимите са биологични молекули, чийто жизнен цикъл не се определя от рамките на раждането и смъртта. Те просто работят в тялото, докато се разтворят. Това обикновено се случва под въздействието на други ензими..

По време на биохимичната реакция те не стават част от крайния продукт. Когато реакцията завърши, ензимът напуска субстрата. След това веществото е готово да започне да работи отново, но върху друга молекула. И така продължава, докато тялото се нуждае.

Уникалността на ензимите е, че всеки от тях изпълнява само една функция, която му е възложена. Биологична реакция възниква само когато ензимът намери правилния субстрат за него. Това взаимодействие може да се сравни с принципа на действие на ключ и ключалка - само правилно подбрани елементи могат да "работят". Друга характеристика: те могат да работят при ниски температури и умерено рН, а като катализатори са по-стабилни от всеки друг химикал.

Ензимите като катализатори ускоряват метаболитните процеси и други реакции.

По правило тези процеси се състоят от определени етапи, всеки от които изисква специфичен ензим, за да работи. Без това цикълът на трансформация или ускорение не може да завърши..

Може би най-известната от всички функции на ензимите е тази на катализатора. Това означава, че ензимите комбинират химически реагенти по такъв начин, че да намалят енергийните разходи, необходими за по-бързото образуване на продукт. Без тези вещества химичните реакции биха протичали стотици пъти по-бавно. Но способността на ензимите не се ограничава само до това. Всички живи организми съдържат енергията, необходима им за продължаване на живота. Аденозин трифосфатът или ATP е вид заредена батерия, която доставя на клетките енергия. Но функционирането на АТФ е невъзможно без ензими. А основният ензим, който произвежда АТФ, е синтазата. За всяка молекула глюкоза, която се превръща в енергия, синтазата произвежда около 32-34 молекули АТФ.

В допълнение, ензимите (липаза, амилаза, протеаза) се използват активно в медицината. По-специално, те служат като компонент на ензимни препарати като "Фестал", "Мезим", "Панзинорм", "Панкреатин", използвани за лечение на лошо храносмилане. Но някои ензими също могат да повлияят на кръвоносната система (разтварят кръвни съсиреци), да ускорят зарастването на гнойни рани. И дори противораковата терапия също използва ензими..

Фактори, определящи ензимната активност

Тъй като ензимът е способен да ускори многократно реакциите, неговата активност се определя от така наречения брой обороти. Този термин обозначава броя на субстратните (реактивни) молекули, които 1 ензимна молекула може да трансформира за 1 минута. Съществуват обаче редица фактори, които определят скоростта на реакцията:

1. Концентрация на субстрата.

Увеличаването на концентрацията на субстрата води до ускоряване на реакцията. Колкото повече молекули на активното вещество, толкова по-бързо протича реакцията, тъй като участват повече активни центрове. Ускорението обаче е възможно само докато участват всички ензимни молекули. След това дори увеличаването на концентрацията на субстрата няма да доведе до ускоряване на реакцията..

Обикновено повишаването на температурата води до по-бързи реакции. Това правило работи за повечето ензимни реакции, но само докато температурата се повиши над 40 градуса по Целзий. След тази марка скоростта на реакцията, напротив, започва рязко да намалява. Ако температурата падне под критичната точка, скоростта на ензимните реакции отново ще се увеличи. Ако температурата продължи да се повишава, ковалентните връзки се разрушават и каталитичната активност на ензима се губи завинаги..

Скоростта на ензимните реакции също се влияе от рН. Всеки ензим има свое оптимално ниво на киселинност, при което реакцията протича най-адекватно. Промяната в нивото на рН влияе върху активността на ензима и следователно върху скоростта на реакцията. Ако промените са твърде големи, субстратът губи способността си да се свързва с активното ядро ​​и ензимът вече не може да катализира реакцията. С възстановяването на необходимото ниво на pH, ензимната активност също се възстановява.

Храносмилателни ензими

Ензимите, присъстващи в човешкото тяло, могат да бъдат разделени на 2 групи:

• метаболитни;
• храносмилателна.

Метаболитната „работа“ за неутрализиране на токсични вещества, а също така насърчава производството на енергия и протеини. И, разбира се, те ускоряват биохимичните процеси в организма..

За какво отговаря храносмилателната система става ясно от името. Но и тук действа принципът на селективност: определен вид ензим засяга само един вид храна. Ето защо, за да подобрите храносмилането, можете да прибегнете до малък трик. Ако тялото не смила добре нещо от храната, тогава е необходимо диетата да се допълни с продукт, съдържащ ензим, който е способен да разгражда трудно смилаемата храна.

Хранителните ензими са катализатори, които разграждат храната до състояние, в което тялото е в състояние да абсорбира полезни вещества от тях. Храносмилателните ензими са няколко вида. В човешкото тяло различни видове ензими се намират в различни части на храносмилателния тракт..

Устна кухина

На този етап алфа-амилазата действа върху храната. Той разгражда въглехидратите, нишестето и глюкозата, съдържащи се в картофи, плодове, зеленчуци и други храни..

Стомах

Тук пепсинът разгражда протеините до състоянието на пептидите, а желатиназата разгражда желатина и колагена, съдържащи се в месото..

Панкреас

На този етап „работа“:

• трипсин - отговаря за разграждането на протеините;
• алфа химотрипсин - помага за усвояването на протеини;
• еластази - разграждат някои видове протеини;
• нуклеази - помагат за разграждането на нуклеиновите киселини;
• стеапсин - насърчава усвояването на мазни храни;
• амилаза - отговаря за усвояването на нишестета;
• липаза - разгражда мазнините (липидите), съдържащи се в млечните продукти, ядките, маслата и месото.

Тънко черво

Те „чародействат“ върху хранителните частици:

• пептидази - разцепват пептидни съединения до нивото на аминокиселината;
• захараза - помага за усвояването на сложни захари и нишестета;
• малтаза - разгражда дизахаридите до състоянието на монозахариди (малцова захар);
• лактаза - разгражда лактозата (глюкоза, съдържаща се в млечните продукти);
• липаза - насърчава усвояването на триглицериди, мастни киселини;
• ерепсин - засяга протеините;
• изомалтаза - „работи“ с малтоза и изомалтоза.

Дебело черво

Тук функциите на ензимите се изпълняват от:

• Ешерихия коли - отговаря за усвояването на лактозата;
• лактобацили - засяга лактозата и някои други въглехидрати.

В допълнение към тези ензими има още:

• диастаза - смила растително нишесте;
• инвертаза - разгражда захарозата (трапезна захар);
• глюкоамилаза - превръща нишестето в глюкоза;
• алфа-галактозидаза - помага за храносмилането на боб, семена, соеви продукти, кореноплодни и листни зеленчуци;
• бромелаин - ензим, получен от ананаси, подпомага разграждането на различни видове протеини, е ефективен при различни нива на киселинност на околната среда, има противовъзпалителни свойства;
• папаин - ензим, изолиран от сурова папая, подпомага разграждането на малки и големи протеини, е ефективен в широк спектър от субстрати и киселинност.
• целулаза - разгражда целулозата, растителните влакна (не се срещат в човешкото тяло);
• ендопротеаза - разцепва пептидни връзки;
• екстракт от едър рогат добитък - ензим от животински произход, стимулира чревната подвижност;
• панкреатин - ензим от животински произход, ускорява храносмилането на мазнини и протеини;
• панкрелипаза - животински ензим, който насърчава усвояването на протеини, въглехидрати и липиди;
• пектиназа - разгражда полизахаридите, намиращи се в плодовете;
• фитаза - насърчава усвояването на фитинова киселина, калций, цинк, мед, манган и други минерали;
• ксиланаза - разгражда глюкозата от зърнените култури.

Катализатори в продуктите

Ензимите са от решаващо значение за здравето, тъй като помагат на организма да разгради хранителните компоненти до състояние, подходящо за използване на хранителни вещества. Червата и панкреасът произвеждат голямо разнообразие от ензими. Но освен това много от хранителните вещества, които подпомагат храносмилането, се намират и в някои храни..

Ферментиралите храни са почти идеалният източник на полезни бактерии за правилното храносмилане. И във време, когато фармацевтичните пробиотици „работят“ само в горната част на храносмилателната система и често не достигат до червата, ефектът на ензимните продукти се усеща в целия стомашно-чревен тракт..

• Защо не можете сами да се подложите на диета
• 21 съвета как да не купувате остарял продукт
• Как да запазите зеленчуците и плодовете свежи: прости трикове
• Как да победите желанието си за захар: 7 неочаквани храни
• Учените казват, че младостта може да бъде удължена

Например, кайсиите съдържат смес от полезни ензими, включително инвертаза, която е отговорна за разграждането на глюкозата и насърчава бързото освобождаване на енергия..

Авокадото може да бъде естествен източник на липаза (насърчава по-бързото храносмилане). В организма това вещество се произвежда от панкреаса. Но за да улесните живота на този орган, можете да се поглезите, например, със салата от авокадо - вкусна и здравословна.

Освен че е може би най-известният източник на калий, бананът доставя и амилаза и малтаза на тялото. Амилазата се съдържа и в хляба, картофите и зърнените храни. Малтазата насърчава разграждането на малтозата, така наречената малцова захар, която е изобилна в бира и царевичен сироп.

Друг екзотичен плод - ананасът съдържа цяла гама ензими, включително бромелаин. А той, според някои проучвания, има и противоракови и противовъзпалителни свойства..

Екстремофили и индустрия

Екстремофилите са вещества, способни да поддържат жизнената активност в екстремни условия.

Живи организми, както и ензимите, които им позволяват да функционират, са открити в гейзери, където температурите са близки до точката на кипене и дълбоко в леда, както и в условия на екстремна соленост (Долината на смъртта в САЩ). Освен това учените са открили ензими, за които нивото на рН, както се оказа, също не е основно изискване за ефективна работа. Изследователите изучават екстремофилни ензими с особен интерес като вещества, които могат да бъдат широко използвани в индустрията. Въпреки че днес ензимите вече са намерили своето приложение в индустрията като биологични и екологични вещества. Ензимите се използват в хранителната промишленост, козметологията и производството на битови химикали..

Освен това ензимните "услуги" в такива случаи са по-евтини от синтетичните аналози. Освен това естествените вещества са биоразградими, което прави използването им екологично. В природата има микроорганизми, които могат да разграждат ензимите до отделни аминокиселини, които след това се превръщат в компоненти на нова биологична верига. Но това, както се казва, е съвсем друга история..

За храносмилателните ензими, техните видове и функции

Храносмилателните ензими са протеинови вещества, които се произвеждат в стомашно-чревния тракт. Те осигуряват процеса на храносмилане и стимулират усвояването му.

Ензимни функции

Основната функция на храносмилателните ензими е разграждането на сложни вещества в по-прости, които лесно се усвояват в човешкото черво..

Действието на протеиновите молекули е насочено към следните групи вещества:

• протеини и пептиди;
• олиго- и полизахариди;
• мазнини, липиди;
• нуклеотиди.

Видове ензими

1. Пепсин. Ензимът е вещество, което се произвежда в стомаха. Той действа върху протеиновите молекули в храната, като ги разгражда до елементарни компоненти - аминокиселини.
2. Трипсин и химотрипсин. Тези вещества са част от група панкреатични ензими, които се произвеждат от панкреаса и се доставят в дванадесетопръстника. Тук те действат и върху протеиновите молекули..
3. Амилаза. Ензимът се отнася до вещества, които разграждат захарите (въглехидратите). Амилазата се произвежда в устата и тънките черва. Той разлага един от основните полизахариди - нишестето. Резултатът е малък въглехидрат, наречен малтоза.
4. Малтаза. Ензимът действа и върху въглехидратите. Специфичният му субстрат е малтозата. Той се разпада на 2 молекули глюкоза, които се абсорбират от чревната стена.
5. Сухараза. Протеинът засяга друг често срещан дизахарид, захароза, който се съдържа във всяка храна с високо съдържание на въглехидрати. Въглехидратите се разграждат до фруктоза и глюкоза, които лесно се усвояват от организма.
6. Лактаза. Специфичен ензим, който действа върху въглехидратите от млякото, е лактозата. При разлагането му се получават други продукти - глюкоза и галактоза.
7. Нуклеази. Ензимите от тази група действат върху нуклеиновите киселини - ДНК и РНК, които се съдържат в храната. След излагането им веществата се разграждат на отделни компоненти - нуклеотиди.
8. Нуклеотидази. Втората група ензими, които действат върху нуклеиновите киселини, се наричат ​​нуклеотидази. Те разлагат нуклеотидите на по-малки съставки - нуклеозиди.
9. Карбоксипептидаза. Ензимът действа върху малки протеинови молекули - пептиди. В резултат на този процес се получават отделни аминокиселини..
10. Липаза. Веществото разгражда мазнините и липидите, постъпващи в храносмилателната система. В този случай се образуват съставните им части - алкохол, глицерин и мастни киселини.

Липса на храносмилателни ензими

Недостатъчното производство на храносмилателни ензими е сериозен проблем, който изисква медицинска помощ. С малко количество ендогенни ензими храната няма да може да се усвоява нормално в червата на човека..

Ако веществата не се усвояват, те не могат да се абсорбират в червата. Храносмилателната система е способна да асимилира само малки фрагменти от органични молекули. Големите компоненти, които са част от храната, няма да могат да бъдат от полза за хората. В резултат на това тялото може да развие дефицит на определени вещества..

Липсата на въглехидрати или мазнини ще доведе до факта, че тялото ще загуби "гориво" за енергична дейност. Липсата на протеини лишава човешкото тяло от строителния материал, които са аминокиселини. В допълнение, лошото храносмилане води до промяна в естеството на изпражненията, което може да повлияе неблагоприятно на естеството на чревната перисталтика..

Причини

• възпалителни процеси в червата и стомаха;
• хранителни разстройства (преяждане, недостатъчна топлинна обработка);
• метаболитни заболявания;
• панкреатит и други заболявания на панкреаса;
• увреждане на черния дроб и жлъчните пътища;
• вродени патологии на ензимната система;
• следоперативни последици (липса на ензими поради отстраняване на част от храносмилателната система);
• лекарствени ефекти върху стомаха и червата;
• бременност;
• дисбиоза.

Симптоми

• тежест или болка в корема;
• метеоризъм, подуване на корема;
• гадене и повръщане;
• усещане за мехурчета в стомаха;
• диария, промяна в характера на изпражненията;
• киселини в стомаха;
• оригване.

Дългосрочното запазване на недостатъчното храносмилане е придружено от появата на общи симптоми, свързани с намален прием на хранителни вещества в организма. Тази група включва следните клинични прояви:

• обща слабост;
• намалена производителност;
• главоболие;
• нарушения на съня;
• повишена раздразнителност;
• в тежки случаи, симптоми на анемия поради недостатъчно усвояване на желязо.

Излишък от храносмилателни ензими

Излишъкът от храносмилателни ензими се наблюдава най-често при заболяване като панкреатит. Състоянието е свързано с свръхпроизводството на тези вещества от клетките на панкреаса и нарушение на тяхното отделяне в червата. В тази връзка в тъканта на органа се развива активно възпаление, причинено от действието на ензимите.

Признаците на панкреатит могат да бъдат:

• силна болка в корема;
• гадене;
• подуване на корема;
• нарушение на естеството на стола.

Често се развива общо влошаване на състоянието на пациента. Появява се обща слабост, раздразнителност, телесното тегло намалява, нормалният сън е нарушен.

Как да се идентифицират аномалии в синтеза на храносмилателни ензими?

1. Изследване на изпражненията. Откриването на неразградени остатъци от храна в изпражненията показва нарушение на дейността на чревната ензимна система. В зависимост от естеството на промените може да се предположи кой ензим е дефицитен..
2. Химия на кръвта. Проучването ви позволява да оцените метаболитното състояние на пациента, което пряко зависи от активността на храносмилането.
3. Изследване на стомашния сок. Техниката ви позволява да оцените съдържанието на ензими в стомашната кухина, което показва активността на храносмилането.
4. Изследване на панкреатичните ензими. Анализът дава възможност да се проучи подробно количеството органна секреция, благодарение на което е възможно да се установи причината за нарушенията.
5. Генетични изследвания. Някои ферментопатии могат да бъдат наследствени. Те се диагностицират чрез анализ на човешка ДНК, в която се откриват гени, съответстващи на определено заболяване..

Основни принципи на терапия при ензимни нарушения

Промяната в производството на храносмилателни ензими е причина да посетите лекар. След цялостен преглед лекарят ще установи причината за разстройството и ще предпише подходящото лечение. Не се препоръчва да се борите сами с патологията.

Правилното хранене е важен компонент на лечението. На пациента се назначава подходяща диета, която е насочена към улесняване на храносмилането на храната. Трябва да се избягва преяждането, тъй като провокира чревно разстройство. На пациентите се предписва лекарствена терапия, включително заместващо лечение с ензимни лекарства.

Специфичните средства и техните дозировки се избират от лекаря.

Пензитал е признат за едно от най-ефективните лекарства в ензимната терапия. Penzital е лекарство на основата на панкреатин, което подобрява състоянието на стомашно-чревния тракт и нормализира човешкото храносмилане..

Penzital регулира секрецията на панкреаса, ензимите, които са част от панкреатина, подпомагат разграждането на протеини, мазнини и въглехидрати до по-прости компоненти, което им позволява да се усвояват по-лесно.
Също така, в състава на Penzital няма жлъчни компоненти, поради което не предизвиква увеличаване на секрецията на панкреаса и може да се използва при заболявания на черния дроб и жлъчния мехур.
Penzital е подходящ за хора с хроничен панкреатит, панкреатектомия, диспепсия, гастрокардиален синдром и муковисцидоза; хора, претърпели процедурата по облъчване; хора с чести пристъпи на метеоризъм и неинфекциозна диария. Може да се използва след резекция на стомаха и тънките черва; с нарушения на дъвкателната функция в напреднала възраст, заседнал начин на живот, продължително обездвижване; в подготовка за рентгенови лъчи. преглед и ултразвук на коремните органи.

Продължавайки темата, не забравяйте да прочетете:

За съжаление не можем да ви предложим подходящи статии..

Ензими: тяхната роля в човешкото тяло.

Ензимите са протеини, които като биокатализатор контролират и ускоряват биохимичните реакции в организма, без да се променят. Те се намират във всички клетки на тялото и са от съществено значение за всички негови функции. Ензимите контролират не само храносмилането, но и целия метаболизъм и следователно са важен фактор за здравето. Прочетете всичко важно за ензимите: дефиниция, структура, функция и здравословни проблеми, свързани с ензимите!

Ензими - какви са те?

В повечето случаи ензимите в човешкото тяло са гигантски молекули, направени от протеини и те са от съществено значение за живота. В организма практически нищо не работи без ензими. Функцията на тези така наречени биокатализатори е да активират или ускоряват биохимичните реакции в клетките.

При такива реакции например някои вещества (субстрати) се разрушават или трансформират. Някои ензими действат по много специфичен начин: те могат да свържат само определен субстрат и да осигурят химическата му трансформация. Други реагират с различни субстрати, но са тясно свързани с един тип реакция (виж по-долу: класове ензими).

Ензимите често могат да развият своите ефекти само ако са активирани от така наречения кофактор или няколко кофактора. Това могат да бъдат метални йони (например железни или медни йони) или органични молекули (например витамини). Кофакторите са временно или трайно и постоянно свързани с ензима. Във втория случай те също се наричат ​​протетична група..

Каква е функцията на ензимите?

Ензимите активират и ускоряват почти всички биохимични реакции в организма. Тези реакции включват широк спектър от метаболитни процеси, както и „четене“ (транскрибиране) и дублиране (репликиране) на генетична информация..

При такива реакции ензимите временно се свързват с реагиращото вещество (субстрат), така че например то да може да бъде унищожено или променено по друг начин..

Самите ензими остават непроменени. Те обаче гарантират, че енергията, необходима за реакцията (енергията на активиране) е намалена. Всъщност повечето химични процеси в клетките изискват толкова висока енергия за активиране. И те не могат да се случат много бавно с преобладаващата околна температура (основна телесна температура около 37 градуса по Целзий). Чрез намаляване на енергията на активиране, ензимите правят възможни или ускоряват достатъчно такива реакции.

Ензимни групи

Ензимите могат да бъдат класифицирани в шест основни групи, в зависимост от вида на химичната реакция, която катализират. Тези класове ензими (и някои от техните подгрупи):

1. Оксидоредуктази: те катализират реакции, при които се прехвърлят електрони (окислително-възстановителни реакции); например дехидрогеназа, оксидаза, редуктаза, каталаза.
2. Трансферази: те катализират реакции, при които цели функционални групи (като фосфатна група) се прехвърлят от една молекула в друга; например транс-миназа, киназа, ДНК полимераза.
3. Хидролази: те катализират реакции, при които химична връзка или се образува, когато водата се отделя или се разделя при задържане на вода; например пептиди, фосфатази, протеази.
4. Лиази: Те катализират реакции, при които химичните връзки се разцепват или образуват, без да консумират енергия.
5. Изомерази: Те осигуряват пренареждане на връзките в молекулата; напр. рацемази, топоизомерази.
6. Лигази (синтетази): те катализират реакции, при които две молекули са свързани помежду си с помощта на енергия; например карбоксилази.

Какви са видовете ензими?

По-долу ще намерите малка селекция от важни ензими, тяхната поява и задачи..

Какви проблеми могат да причинят ензимите??

Има различни вродени дефекти в ензимите, някои от които могат да имат сериозни последици. Порфирия е един пример: това е група от метаболитни заболявания, които всички вървят ръка за ръка с аномалия в образуването на хем в масата на червените кръвни клетки. Причината е, че един или повече от ензимите, участващи в образуването на хем, имат генетично обусловено функционално разстройство.

В зависимост от вида на порфирията това може да доведе до различни симптоми като коремни спазми, повръщане, хроничен запек, треска, промени в настроението, парализа или сърдечно-съдови проблеми.

При вродено метаболитно заболяване фенилкетонурия, градивният елемент на протеина фенилаланин не може да бъде разрушен поради ензимно нарушение. Следователно, той се натрупва в тялото. Това е очевидно още в детството: излишъкът от фенилаланин влияе върху развитието на мозъка. Последиците са умствена изостаналост, бавно физическо развитие и гърчове..

Така наречената галактоземия е много опасна, но за щастие е рядка: и тук това е ензимно нарушение на метаболизма на захарта. В тялото на жертвата липсват ензими за преработка на галактоза. Захарта може да се абсорбира в кръвта през чревната стена, но не може да бъде преработена допълнително. Така се натрупва в кръвта.

Тъй като лактозата присъства и в кърмата, кърмещите бебета, които вече имат непоносимост към лактоза, развиват симптоми като повръщане, диария и неспособност за развитие. Ако продължават да получават галактоза от храната, те могат да бъдат сериозно ранени и дори убити..

Ако имате непоносимост към лактоза, тялото ви не произвежда достатъчно от ензима лактаза. В резултат на това млечната захар (лактоза) не може да се разгради в тънките черва и следователно не може да се абсорбира в кръвта. Вместо това той продължава да навлиза в дебелото черво, където се метаболизира от бактерии. Освен всичко друго, може да причини коремна болка, подуване на корема и диария.

Непоносимост към хистамин. Веществото хистамин се намира естествено в организма. Освен това някои храни могат да увеличат количеството хистамин в организма. Някои хора реагират на това с реакции на непоносимост (сърбеж, уртикария, сърцебиене и др.). Ензимите, които са необходими за разграждането на хистамина, може да не са налични в достатъчни количества или тяхната функция може да бъде нарушена.

Относно този текст

дата: 9 октомври 2018 г..

Този текст е в съответствие със спецификациите на медицинската литература, медицинските насоки и текущите изследвания и е прегледан от здравни специалисти.