Anatomi-Leksikon

Opgave af enzymer i den menneskelige krop

introduktion

Enzymer er såkaldte Biokatalysatoreruden hvis hjælp et reguleret og effektivt stofskifte ikke kunne finde sted. Du kan ofte genkende dem ved slutningen -asehvilket indikerer, at det pågældende stof er et enzym. I nogle tilfælde har enzymer imidlertid også navne valgt tilfældigt eller historisk, hvilket ikke tillader nogen konklusioner. De er opdelt i seks hovedklasser afhængigt af den kemiske reaktion, de katalyserer. Enzymer er involveret i metaboliske processer i cellen, dvs. energiproduktion, frigivelse af energi, ombygningsprocesser og substratkonverteringer. Men de spiller også en afgørende rolle i fordøjelsen.

Her kan du finde mere generel information om Enzymer.

Hvilke enzymer er der?

I betragtning af det faktum, at enzymer er involveret i enhver kemisk reaktion i stofskiftet, i fordøjelsen og også i reproduktionen af genetisk information, er det næppe overraskende, at der til dato er kendt over 2000 forskellige enzymer. I løbet af den nuværende og fremtidige forskning vil det ene eller det andet enzym sandsynligvis blive tilføjet. Biokatalysatorerne er opdelt i seks hovedklasser og et stort antal underklasser. Klassificeringen og navngivningen af et enzym er baseret på den type kemisk reaktion, det er involveret i. Nogle enzymer kan tildeles til mere end en klasse, fordi de ikke kun understøtter en, men flere lignende reaktioner. Man skelner mellem oxidoreduktaser, transferaser, hydrolaser, lyaser, isomeraser og ligaser. Derudover kan de klassificeres efter deres struktur og de ekstra materialer, de har brug for for at fungere. Nogle enzymer er såkaldte rene proteinenzymer. Du har ikke brug for andre stoffer og kan katalysere reaktionen på egen hånd. Andre har dog brug for cofaktorer og co-enzymer, der binder til dem midlertidigt eller permanent og hjælper med at gennemføre reaktionen. Sidstnævnte kaldes også Holoenzymer kaldet, bygget op fra det egentlige enzym (Apoenzyme) og coenzymet eller substratet.

generelle opgaver

Enzymer er biologiske katalysatorer, også i en nøddeskal Biokatalysatorer hedder. En katalysator er et stof, der er i stand til at reducere den såkaldte aktiveringsenergi ved en reaktion. I det mindste betyder det, at en kemisk reaktion har brug for mindre energi for at starte og køre. Derudover betyder brugen af katalysatorer, at en reaktion kan finde sted hurtigere. Uden enzymer ville det menneskelige stofskifte ikke være nær så hurtigt og frem for alt effektivt. Uden enzymer kunne mennesker ikke eksistere i den form, vi gør det i. Enzymer er normalt proteiner. Kun et par enzymer involveret i genetisk reproduktion er såkaldte Ribozymer og opbygget af tråde af RNA. Per definition ændrer eller forbruger deres anvendelse ikke katalysatorer. Dette betyder, at et enzym kan katalysere et stort antal reaktioner efter hinanden. Dette sparer igen organismen yderligere energi, der ikke behøver at blive brugt til regenerering af enzymer. Derudover er enzymer reaktionsspecifikke, hvilket betyder, at de ikke kan katalysere en hvilken som helst reaktion. De er nøjagtigt tilpasset stofferne i en reaktion. Dette øger deres effektivitet. Generelt er enzymer involveret i overførslen af kemiske grupper mellem to forskellige stoffer, omdannelsen såvel som strukturen og nedbrydningen af de enkelte stoffer.

Fordøjelsesopgaver

For at næringsstofferne i maden kan absorberes, dvs. i cellerne i tyndtarmens væg og dermed i kroppen, skal de først nedbrydes til deres mindste enheder. Fordi kun for disse enheder har tyndtarmscellerne passende receptorer. Denne opdeling er kendt som fordøjelse. Fordøjelsesenzymer spiller en vigtig rolle i fordøjelsen. De produceres i kirtler og frigives derefter gradvist i indersiden af munden, maven og tarmene (udskilt). Uden fordøjelsesenzymer kan næringsstoffer fra mad ikke komme ind i kroppen, og kroppen mangler sine vigtige energileverandører.
Fedtstoffer er for det meste i form af såkaldte Triglycerider indtages i mad. Før absorption, dvs. absorptionen af næringsstoffer i tarmcellerne, skal de opdeles i deres individuelle komponenter, fedtsyrerne. På denne måde frigives også de fedtopløselige vitaminer, der opbevares i fedtet, og kan absorberes. Flere sukkerarter og nogle dobbeltsukker skal også nedbrydes i individuelle sukkermolekyler ved hjælp af enzymer. Sidst men ikke mindst forbliver proteinerne, som enzymatisk nedbrydes i de aminosyrer, hvorfra de er sammensat.

Læs også: Hvilken rolle spiller elastase i fordøjelsen?

Takket være enzymets spytamylase begynder fordøjelsen af forskellige polysaccharider i munden. Enzymet pepsin, der fordøjer proteiner, tilsættes til kymet i maven. Men størstedelen af fordøjelsen finder sted i tyndtarmen. Enzymerne, der udfører deres arbejde i tyndtarmen, produceres i bugspytkirtlen. En passage fra bugspytkirtlen fører til begyndelsen af tyndtarmen, hvor enzymerne blandes med maden. I løbet af tyndtarmen kan de enkelte byggesten, fedtsyrer, vitaminer, aminosyrer og sukkermolekyler absorberes.
I alt otte forskellige enzymer anvendes hovedsageligt i tyndtarmen. Trypsin og chymotrypsin opdeler proteiner og lange aminosyrekæder i korte aminosyrekæder.

For mere information, se: Chymotrypsin - Hvad er det vigtigt for?

Carboxypeptidaser A og B nedbryder til gengæld de korte aminosyrekæder til separate aminosyrer. Lipasen har også brug for galdesyrer og en co-lipase for dens funktion. Med deres hjælp nedbryder hun triglycerider i fedtsyrer. Kolesterolesterase har også brug for galdesyrer. Som navnet antyder, adskiller det kolesterol fra fedt. Udover kolesterol frigøres også andre fedtsyrer. Alfa-amylasen svarer til den, der omdannes i munden Styrke i Maltose (et dobbelt sukker) rundt. Mad indeholder også altid tråde af DNA som bærer af genetisk information. De tjener ikke mennesker som energileverandører, men giver vigtige byggesten til produktionen af DNA-molekyler. På denne måde sparer kroppen værdifuld energi, som den ikke behøver at investere i den komplette nye syntese af disse byggesten. De ansvarlige enzymer er ribonuklease og deoxyribonuklease.

Du kan også være interesseret i:

Fordøjelsessystemet
Carboxypeptidase

Enzymernes rolle i maven

Fordøjelsesenzymet pepsin findes hovedsageligt i maven. Det produceres af hovedcellerne i maveforingen i form af forløberen pepsinogen. Kun den sure pH-værdi i mavesaften fører derefter til omdannelsen af pepsinogen til pepsin. Dette forhindrer pepsin i at allerede virke i cellerne i maveslimhinden og i at fordøje selve kroppen. Pepsin deler proteiner i peptider, dvs. kortere aminosyrekæder. Kæderne opdeles kun i de faktiske aminosyrer i tyndtarmen. Pepsin kræver chlorid som en kofaktor. Som et af de få enzymer i fordøjelseskanalen kan det arbejde i sur mavesaft. Mange andre enzymer kræver et alkalisk miljø for at være effektive.
Enzymerne gastrisk lipase, amylase og gelatinase findes også i små mængder i maven. Gastrisk lipase nedbryder fedtsyrer fra fedt, amylase maltose fra stivelse og gelatinase gelatine. Gelatine er animalsk kollagen, der fx indtages med kød eller slik, der indeholder gelatine. Det består af proteiner. I sidste ende frigiver gelatinasen også aminosyrer.

Funktioner af enzymer i blodet

Blod er det såkaldte flydende organ. Det bruges til at transportere ilt til cellerne og fjerne kuldioxid til lungerne. Men andre stoffer og molekyler bruger også blodet til at komme fra det ene organ til det næste. Derfor skal der skelnes mellem enzymer, der er i blodet, uanset om de er såkaldte plasmaspecifikke (= blodspecifikke) enzymer eller bare "enzymer i transit". Plasmaspecifikke enzymer bruger ikke kun blodet som et transportmedium, men bruges faktisk i blodet. Disse inkluderer enzymer, der er involveret i blodkoagulation, og enzymer involveret i fedt- og kolesterolmetabolisme.
Et af de plasmaspecifikke enzymer er lipoprotein-lipase, som sidder på blodkarernes cellevægge. Lipoproteiner bruges af fedtsyrer som et transportmiddel i blodet. For at de kan tages op igen i cellerne, skal de frigøres fra lipoproteinerne af lipoprotein-lipasen.
Lecithin-cholesterol acyltransferase er også involveret i fedt- og kolesterolmetabolisme. Det sidder på ydersiden af en bestemt type lipoprotein og gør dem i stand til at absorbere frit kolesterol fra blodet.

Funktioner af enzymer i spyt

Der produceres ca. 1 til 1,5 liter spyt hver dag. Lugten eller synet af mad alene stimulerer uddannelse. Som den første del af mave-tarmkanalen er munden også involveret i fordøjelsen. Dette er grunden til, at spyt allerede indeholder et fordøjelsesenzym, amylase. Man skelner mellem en såkaldt alfa- og beta-amylase. Begge nedbryder polysaccharider i små glukosemolekyler.
Et polysaccharid består af mange individuelle sukkermolekyler. For eksempel er den såkaldte stivelse fra kartofler eller brød sådan et mangfoldigt sukker. Det nedbrydes ved hjælp af amylase i maltose, som består af to glukosemolekyler. Dette første trin i fordøjelsen er nødvendigt, så sukkermolekylerne senere kan fordøjes bedre i maven og absorberes i tarmen. Derudover er stivelse en meget god energikilde, fordi den indeholder meget energi med lidt vægt. For at gøre denne fordel velsmagende for hjernen, nedbryder amylasen den ret smagløse stivelse til sød maltose, hvorefter hjernen kræver mere. Du kan også prøve denne effekt derhjemme: Hvis du tygger et stykke brød 20-30 gange, begynder det at smage meget sødere efter en bestemt tid end i starten.

Lær mere om