Anatoomia-Leksikon

Ensüümide ülesanne inimkehas

sissejuhatus

Ensüümid on nn Biokatalüsaatorid, ilma kelle abita ei saaks toimuda reguleeritud ja tõhusat ainevahetust. Saate neid lõpuks ära tunda -asemis näitab, et kõnealune aine on ensüüm. Mõnel juhul on ensüümidel ka juhuslikult või ajalooliselt valitud nimed, mis ei võimalda järeldusi teha. Need jagunevad kuueks põhiklassiks sõltuvalt keemilisest reaktsioonist, mida nad katalüüsivad. Ensüümid osalevad raku metaboolsetes protsessides, st energia tootmises, energia vabanemises, ümberehitusprotsessides ja substraadi muundamises. Kuid neil on ka seedimisel oluline roll.

Siit leiate üldist teavet Ensüümid.

Millised ensüümid seal on?

Pidades silmas asjaolu, et ensüümid osalevad igas keemilises reaktsioonis ainevahetuses, seedimises ja ka geneetilise teabe reprodutseerimises, pole vaevalt üllatav, et tänaseks on teada rohkem kui 2000 erinevat ensüümi. Praeguste ja tulevaste uuringute käigus lisatakse tõenäoliselt üks või teine ensüüm. Biokatalüsaatorid jagunevad kuue põhiklassi ja suure hulga alamklasside vahel. Ensüümi klassifitseerimine ja nimetamine põhineb selle keemilise reaktsiooni liigil, milles ta osaleb. Mõningaid ensüüme saab määrata rohkem kui ühte klassi, kuna need toetavad mitte ainult ühte, vaid mitut sarnast reaktsiooni. Eristatakse oksüdeduduktaase, transferaase, hüdrolaase, lüase, isomeraase ja ligaase. Neid saab klassifitseerida ka nende struktuuri ja toimimiseks vajalike lisamaterjalide järgi. Mõned ensüümid on nn puhtad valguensüümid. Te ei vaja mingeid muid aineid ja saate reaktsiooni ise katalüseerida. Teised aga vajavad kofaktoreid ja koensüüme, mis seovad neid ajutiselt või püsivalt ja aitavad reaktsiooni ellu viia. Viimaseid kutsutakse ka Holoensüümid kutsutud, üles ehitatud tegelikust ensüümist (Apoensüüm) ja koensüüm või substraat.

üldised ülesanded

Ensüümid on lühidalt ka bioloogilised katalüsaatorid Biokatalüsaatorid kutsus. Katalüsaator on aine, mis on võimeline vähendama reaktsiooni nn aktivatsioonienergiat. Kõneliselt tähendab see, et keemiline reaktsioon vajab käivitamiseks ja käitamiseks vähem energiat. Lisaks tähendab katalüsaatorite kasutamine reaktsiooni kiiremat toimumist. Ilma ensüümideta ei oleks inimese metabolism peaaegu sama kiire ja ennekõike efektiivne. Ilma ensüümideta ei saaks inimesed eksisteerida sellisel 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 kasuta nende katalüsaatoreid. See tähendab, et ensüüm võib katalüüsida järjestikku suurt hulka reaktsioone. See omakorda säästab organismi lisaenergiat, mida ei pea ensüümide regenereerimiseks kasutama. Lisaks on ensüümid reaktsioonispetsiifilised, mis tähendab, et nad ei suuda katalüüsida vaid ühtegi reaktsiooni. Need on täpselt kohandatud reaktsioonis sisalduvatele ainetele. Sel viisil suurendatakse nende tõhusust. Üldiselt osalevad ensüümid keemiliste rühmade ülekandmisel kahe erineva aine vahel, muundamisel, samuti üksikute ainete struktuuris ja lagunemises.

Seedeülesanded

Toidus sisalduvate toitainete imendumiseks, s.o peensoole seina rakkudes ja seega ka kehas, tuleb need kõigepealt jaotada väikseimateks ühikuteks. Kuna ainult nende ühikute jaoks on peensoole rakkudel sobivad retseptorid. Seda lagunemist nimetatakse seedimiseks. Seedeensüümid mängivad seedimisel üliolulist rolli. Neid toodetakse näärmetes ja seejärel väljutatakse järk-järgult suu, mao ja soolte sisemusse (sekreteeritud). Ilma seedeensüümideta ei pääse toidust saadavad toitained kehasse ja kehal puuduksid olulised energiatarnijad.
Rasvad esinevad enamasti nn Triglütseriidid allaneelatud toidus. Enne imendumist, st toitainete imendumist soolerakkudes, tuleb need jaotada nende üksikuteks komponentideks - rasvhapeteks. Sel moel vabanevad ka rasvades lahustuvad vitamiinid, mis rasvadesse lahustuvad ja mida saab imendada. Ka mitmed suhkrud ja mõned topeltsuhkrud tuleb ensüümide abil jaotada üksikuteks suhkrumolekulideks. Viimaseks, kuid mitte vähem oluliseks, jäävad valgud, mis jagunevad ensümaatiliselt aminohapeteks, millest nad on valmistatud.

Loe ka: Millist rolli mängib elastaas seedimisel?

Tänu ensüümi sülje amülaasile algab erinevate polüsahhariidide lagundamine suus. Maos asuvale kyüümile lisatakse ensüüm pepsiin, mis lõhustab valke. Kuid suurem osa seedimist toimub peensooles. Ensüümid, mis teevad oma tööd peensooles, toodetakse kõhunäärmes. Läbipääs kõhunäärmest viib peensoole alguseni, kus ensüümid segatakse toiduga. Peensoole käigus saavad seejärel imenduda üksikud ehitusplokid, rasvhapped, vitamiinid, aminohapped ja suhkru molekulid.
Peensooles kasutatakse peamiselt kaheksat erinevat ensüümi. Trüpsiin ja kümotrüpsiin lõhestavad valgud ja pikad aminohapete ahelad lühikesteks aminohapete ahelateks.

Lisateabe saamiseks vaadake: Kümotrüpsiin - mille jaoks see on oluline?

Karboksüpeptidaasid A ja B lagundavad omakorda lühikesed aminohapete ahelad eraldi aminohapeteks. Lipaas vajab oma funktsiooniks ka sapphappeid ja kaaslipaasi. Nende abiga lagundab ta triglütseriidid rasvhapeteks. Kolesterooli esteraas vajab ka sapphappeid. Nagu nimigi ütleb, eraldab see kolesterooli rasvadest. Lisaks kolesteroolile eralduvad ka muud rasvhapped. Alfa-amülaas sarnaneb suus muunduvaga Tugevus sisse Maltoos (kahekordne suhkur) ümber. Toit sisaldab alati ka DNA ahelaid kui geneetilise teabe kandjat. Need ei toimi inimestele energiaallikana, vaid pakuvad olulisi ehitusplokke DNA molekulide tootmiseks. Sel viisil säästab keha väärtuslikku energiat, mida ta ei pea investeerima nende ehitusplokkide täielikku uude sünteesi. Vastutavad ensüümid on ribonukleaas ja desoksüribonukleaas.

Teid võivad huvitada ka:

Seedetrakt
Karboksüpeptidaas

Ensüümide roll maos

Seedeensüümi pepsiini leidub peamiselt maos. Seda toodavad mao limaskesta peamised rakud prepsori pepsinogeeni kujul. Ainult maomahla happeline pH väärtus viib pepsinogeeni muundamiseni pepsiiniks. See takistab pepsiinil juba toimimas mao limaskesta rakkudes ja keha enda seedimist. Pepsiin jagab valgud peptiidideks, st lühemateks aminohapete ahelateks. Ahelad jaotatakse peensooles ainult tegelikeks aminohapeteks. Pepsin vajab kofaktorina kloriidi. Nagu üks väheseid seedetrakti ensüüme, võib see töötada happelises maomahlas. Paljud teised ensüümid vajavad efektiivsuseks leeliselist keskkonda.
Ka mao lipaasi, amülaasi ja želatinase ensüüme leidub maos väikestes kogustes. Mao lipaas lagundab rasvu rasvhappeid, tärklisest amülaasmaltoosi ja želatiinist želatiini. Želatiin on loomne kollageen, mida tarbitakse näiteks koos želatiini sisaldava liha või maiustustega. See koosneb valkudest. Lõppkokkuvõttes vabastab želatiin ka aminohapped.

Ensüümide funktsioonid veres

Veri on nn vedel elund. Seda kasutatakse hapniku transportimiseks rakkudesse ja süsinikdioksiidi transportimiseks kopsudesse. Kuid ka muud ained ja molekulid kasutavad verd ühest elundist teise jõudmiseks. Seetõttu tuleb eristada veres olevaid ensüüme, olenemata sellest, kas need on nn plasmaspetsiifilised (= verespetsiifilised) ensüümid või lihtsalt "läbivad ensüümid". Plasmaspetsiifilised ensüümid ei kasuta verd mitte ainult transpordivahendina, vaid neid kasutatakse tegelikult ka veres. Nende hulka kuuluvad ensüümid, mis osalevad vere hüübimises, ning ensüümid, mis osalevad rasva ja kolesterooli metabolismis.
Üks plasmaspetsiifilistest ensüümidest on lipoproteiinlipaas, mis asub veresoonte rakuseintel. Rasvhapped kasutavad lipoproteiine vere transpordivahendina. Et neid saaks uuesti rakkudesse viia, tuleb need lipoproteiinide lipaasi abil vabastada lipoproteiinidest.
Letsitiin-kolesterooli atsüültransferaas osaleb ka rasvade ja kolesterooli metabolismis. See asub teatud tüüpi lipoproteiinide välisküljel ja võimaldab neil imenduda verest vaba kolesterooli.

Ensüümide funktsioonid süljes

Iga päev toodetakse umbes 1 kuni 1,5 liitrit sülge. Ainuüksi toidu lõhn või nägemine stimuleerib haridust. Seedetrakti esimese lõiguna osaleb ka suus seedimine. Seetõttu sisaldab sülg juba seedeensüümi, amülaasi. Eristatakse nn alfa- ja beeta-amülaasi. Mõlemad lagundavad polüsahhariide väikesteks glükoosimolekulideks.
Mitmekordne suhkur koosneb paljudest üksikutest suhkru molekulidest. Näiteks kartulist või leivast saadud tärklis on selline mitmekordne suhkur. See lagundatakse amülaasi abil maltoosiks, mis koosneb kahest glükoosimolekulist. See seedimise esimene etapp on vajalik selleks, et suhkru molekule saaks hiljem paremini maos lagundada ja soolestikus imenduda. Lisaks on tärklis väga hea energiaallikas, kuna see sisaldab palju energiat väikese kaaluga. Et see kasu oleks ajule meelepärane, lagundab amülaas üsna maitsetu tärklise magusaks maltoosiks, mille järele aju nõuab rohkem. Seda efekti saab proovida ka kodus: kui närida leivatükki 20–30 korda, siis teatud aja pärast hakkab see maitsma palju magusam kui alguses.

Lisateavet