Anatoomia-Leksikon

Ensüümide ülesanne inimkehas

sissejuhatus

Ensüümid on nn Biokatalüsaatoridilma kelle abita ei saaks toimuda reguleeritud ja tõhus ainevahetus. Tihti saab neid ära tunda lõpu järgi -tasemis näitab, et kõnealune aine on ensüüm. Mõnel juhul on ensüümidel ka juhuslikult või ajalooliselt valitud nimed, mis ei võimalda järeldusi teha. Need on jagatud kuude põhiklassi, sõltuvalt nende katalüüsitavast keemilisest reaktsioonist. Ensüümid osalevad raku ainevahetusprotsessides, see tähendab energia genereerimisel, energia vabanemisel, ümberkujundamisprotsessides ja substraatide muundamisel. Kuid neil on seedimisel ka ülioluline roll.

Siit leiate üldisemat teavet Ensüümid.

Mis ensüümid seal on?

Pidades silmas asjaolu, et ensüümid osalevad kõigis keemilistes reaktsioonides ainevahetuses, seedimises ja ka geneetilise teabe paljunemises, pole üllatav, et praeguseks on teada üle 2000 erineva ensüümi. Praeguste ja tulevaste uuringute käigus lisatakse tõenäoliselt üht või teist ensüümi. Biokatalüsaatorid jagunevad kuude põhiklassi ja suurde hulka alamklasse. Ensüümi klassifitseerimine ja nimetamine põhineb keemilise reaktsiooni tüübil, milles see osaleb. Mõningaid ensüüme saab määrata mitmesse klassi, kuna need ei toeta mitte ainult ühte, vaid mitut sarnast reaktsiooni. Eristatakse oksüdoreduktaase, transferaase, hüdrolaase, lüaase, isomeraase ja ligaase. Lisaks saab neid klassifitseerida nende struktuuri ja toimimiseks vajalike lisamaterjalide järgi. Mõned ensüümid on nn puhta valgu ensüümid. Teil pole vaja muid aineid ja võite reaktsiooni ise katalüüsida. Teised vajavad aga kofaktoreid ja koensüüme, mis seonduvad nendega ajutiselt või püsivalt ja aitavad reaktsiooni ellu viia. Viimaseid nimetatakse ka Holoensüümid nimetatakse ehtsast ensüümist üles ehitatud (Apoensüüm) ja koensüüm või substraat.

üldised ülesanded

Ensüümid on ka lühidalt bioloogilised katalüsaatorid Biokatalüsaatorid helistas. Katalüsaator on aine, mis on võimeline vähendama reaktsiooni nn aktivatsioonienergiat. Kõnekeeles tähendab see, et keemiline reaktsioon vajab käivitamiseks ja käivitamiseks vähem energiat. Lisaks tähendab katalüsaatorite kasutamine reaktsiooni kiiremat toimumist. Ilma ensüümideta ei oleks inimese ainevahetus peaaegu sama kiire ja ennekõike efektiivne. Ilma ensüümideta ei saaks inimesed eksisteerida kujul, nagu me seda teeme. Ensüümid on tavaliselt valgud. Ainult mõned geneetilise paljunemisega seotud ensüümid on nn Ribosüümid ja üles ehitatud RNA ahelatest. Definitsiooni järgi ei muuda ega tarbi nende kasutamine katalüsaatoreid. See tähendab, et ensüüm võib järjestikku katalüüsida suurt hulka reaktsioone. See säästab omakorda organismi täiendavat energiat, mida ei pea kasutama ensüümide taastamiseks. Lisaks on ensüümid reaktsioonispetsiifilised, mis tähendab, et nad ei saa katalüüsida ühtegi reaktsiooni. Need on reaktsioonis täpselt kokku sobitatud ainetega. See suurendab nende efektiivsust. Üldiselt osalevad ensüümid keemiliste rühmade ülekandmisel kahe erineva aine vahel, muundamisel, samuti üksikute ainete struktuuris ja lagunemisel.

Seedetööd

Toidus sisalduvate toitainete imendumiseks, s.o peensoole seina rakkudes ja seega ka kehas, tuleb need kõigepealt jagada väiksemateks ühikuteks. Sest ainult nende üksuste jaoks on peensoole rakkudel sobivad retseptorid. Seda jaotust nimetatakse seedimiseks. Seedeensüümidel on seedimisel ülitähtis roll. Neid toodetakse näärmetes ja seejärel järk-järgult suu, mao ja soolte sisemusse (sekreteeritud). Seedeensüümideta ei saa toidust pärinevad toitained kehasse ja kehal puuduksid tema olulised energiavarustajad.
Rasvad on enamasti nn Triglütseriidid toidus alla neelatud. Enne imendumist, see tähendab toitainete imendumist soolerakkudes, tuleb need jagada nende üksikuteks komponentideks - rasvhapeteks. Sel viisil vabanevad ka rasvades lahustuvad vitamiinid, mis ladestuvad rasvades ja võivad imenduda. Samuti tuleb ensüümide abil jagada mitu suhkrut ja mõned topeltsuhkrud üksikuteks suhkrumolekulideks. Viimaseks, kuid mitte vähem tähtsaks, jäävad valgud, mis on ensümaatiliselt jaotatud aminohapeteks, millest need koosnevad.

Loe ka: Millist rolli mängib elastaas seedimisel?

Tänu sülje amülaasi ensüümile algab suus erinevate polüsahhariidide seedimine. Ensüüm pepsiin, mis seedib valke, lisatakse maos olevale kimüümile. Kuid suurem osa seedimist toimub peensooles. Ensüümid, mis teevad oma tööd peensooles, toodetakse kõhunäärmes. Pankrease läbipääs viib peensoole algusesse, kus ensüümid segatakse toiduga. Peensoole käigus võivad siis üksikud ehitusplokid, rasvhapped, vitamiinid, aminohapped ja suhkrumolekulid imenduda.
Peensooles kasutatakse kokku kaheksat erinevat ensüümi. Trüpsiin ja kümotrüpsiin jagavad valgud ja pikad aminohappeahelad lühikesteks aminohapete ahelateks.

Lisateavet vt: Kümotrüpsiin - milleks see on oluline?

Karboksüpeptidaasid A ja B omakorda lõhustavad lühikesed aminohappeahelad eraldi aminohapeteks. Samuti vajab lipaas oma toimimiseks sapphappeid ja ko-lipaasi. Nende abil lagundab ta triglütseriide rasvhapeteks. Kolesterooli esteraas vajab ka sapphappeid. Nagu nimigi ütleb, eraldab see kolesterooli rasvadest. Lisaks kolesteroolile eralduvad ka muud rasvhapped. Alfa-amülaas on sarnane sellega, mis muundub suus Tugevus aastal Maltoos (topelt suhkur) ümber. Toit sisaldab alati ka DNA ahelaid kui geneetilise teabe kandjat. Need ei paku inimestele energiatarnijaid, vaid pakuvad olulisi ehitusmaterjale DNA molekulide tootmiseks. Sel viisil säästab keha väärtuslikku energiat, mida ta ei pea investeerima nende ehitusplokkide uude täielikku sünteesi. Vastutavad ensüümid on ribonukleaas ja deoksüribonukleaas.

Samuti võite olla huvitatud:

Seedetrakt
Karboksüpeptidaas

Ensüümide roll maos

Seedeensüümi pepsiini leidub peamiselt maos. Seda toodavad mao limaskesta peamised rakud pepsinogeeni eelkäija kujul. Ainult maomahla happeline pH väärtus viib pepsinogeeni muundumisena pepsiiniks. See hoiab ära pepsiini toimimise juba mao limaskesta rakkudes ja keha enda seedimise. Pepsiin jagab valgud peptiidideks, st lühemateks aminohapete ahelateks. Ahelad jagunevad ainult peensoole tegelikeks aminohapeteks. Pepsiin vajab kofaktorina kloriidi. Ühe vähese seedetrakti ensüümina võib see toimida happelises maomahlas. Paljud teised ensüümid vajavad tõhususe saavutamiseks leeliselist keskkonda.
Mao lipaasi, amülaasi ja želatinaasi ensüüme leidub maos ka väikestes kogustes. Maolipaas lagundab rasvhappeid rasvhapetest, tärklisest amülaasmaltoosi ja želatinaasželatiini. Želatiin on loomne kollageen, mida tarbitakse näiteks želatiini sisaldava liha või maiustustega. See koosneb valkudest. Lõppkokkuvõttes vabastab želatinaas ka aminohappeid.

Ensüümide funktsioonid veres

Veri on nn vedel organ. Seda kasutatakse hapniku transportimiseks rakkudesse ja süsinikdioksiidi eemaldamiseks kopsudesse. Kuid ka teised ained ja molekulid kasutavad verd ühest elundist teise jõudmiseks. Seetõttu tuleb eristada ensüüme, mis on veres, kas need on nn plasmaspetsiifilised (= verespetsiifilised) ensüümid või lihtsalt "ensüümid transiidina". Plasmaspetsiifilised ensüümid mitte ainult ei kasuta verd transpordikeskkonnana, vaid neid kasutatakse tegelikult ka veres. Nende hulka kuuluvad vere hüübimises osalevad ensüümid ning rasva ja kolesterooli ainevahetuses osalevad ensüümid.
Üks plasmaspetsiifilistest ensüümidest on lipoproteiinlipaas, mis asub veresoonte rakuseintel. Rasvhapped kasutavad lipoproteiine veres transpordivahendina. Selleks, et neid saaks rakkudesse tagasi viia, tuleb lipoproteiinide lipaas vabastada need lipoproteiinidest.
Letsitiin-kolesterooli atsüültransferaas osaleb ka rasvade ja kolesterooli ainevahetuses. See asub teatud tüüpi lipoproteiinide välisküljel ja võimaldab neil verest vaba kolesterooli imada.

Ensüümide funktsioonid süljes

Iga päev tekib umbes 1 kuni 1,5 liitrit sülge. Ainuüksi toidu lõhn või nägemine stimuleerib haridust. Seedetrakti esimese sektsioonina osaleb seedimises ka suu. Sellepärast sisaldab sülg juba seedeensüümi amülaasi. Eristatakse nn alfa- ja beeta-amülaasi. Mõlemad lagundavad polüsahhariidid väikesteks glükoosimolekulideks.
Polüsahhariid koosneb paljudest üksikutest suhkrumolekulidest. Näiteks kartulist või leivast saadud nn tärklis on selline mitmekordne suhkur. See lagundatakse amülaasi abil maltoosiks, mis koosneb kahest glükoosimolekulist. See seedimise esimene etapp on vajalik, et suhkrumolekulid saaksid hiljem maos paremini seeduda ja soolestikus imenduda. Lisaks on tärklis väga hea energiaallikas, kuna see sisaldab palju energiat vähese kaaluga. Selle kasu ajule meelepäraseks muutmiseks lagundab amülaas üsna maitsetu tärklise magusaks maltoosiks, misjärel aju nõuab rohkem. Seda efekti saate proovida ka kodus: kui närida leivatükki 20–30 korda, hakkab see teatud aja möödudes tunduma palju magusam kui alguses.

Lisateave