Anatomija-Leksikon

Naloga encimov v človeškem telesu

uvod

Encimi so tako imenovani Biokatalizatorjibrez čigar pomoči ne bi mogel potekati urejen in učinkovit metabolizem. Pogosto jih prepoznate po koncu -sprostitekar pomeni, da je zadevna snov encim. V nekaterih primerih pa imajo encimi tudi naključno ali zgodovinsko izbrana imena, ki ne omogočajo sklepanja. Razdeljeni so v šest glavnih razredov, odvisno od kemijske reakcije, ki jo katalizirajo. Encimi sodelujejo v presnovnih procesih v celici, tj.proizvodnji energije, sproščanju energije, procesih preoblikovanja in pretvorbi substrata. Imajo pa tudi ključno vlogo pri prebavi.

Tu lahko najdete splošnejše informacije o Encimi.

Kateri encimi obstajajo?

Glede na to, da encimi sodelujejo pri vsaki kemični reakciji v metabolizmu, prebavi in tudi pri reprodukciji genskih informacij, ni presenetljivo, da je do danes znanih več kot 2000 različnih encimov. Med sedanjimi in prihodnjimi raziskavami bo verjetno dodan en ali drugi encim. Biokatalizatorji so razdeljeni v šest glavnih razredov in veliko število podrazredov. Razvrstitev in poimenovanje encima temelji na vrsti kemijske reakcije, v katero je vključen. Nekatere encime lahko uvrstimo v več razredov, ker podpirajo ne le eno, temveč več podobnih reakcij. Ločijo se oksidoreduktaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomeraze in ligaze. Poleg tega jih je mogoče razvrstiti glede na njihovo strukturo in dodatne materiale, ki jih potrebujejo za delovanje. Nekateri encimi so tako imenovani čisti beljakovinski encimi. Ne potrebujete nobenih drugih snovi in lahko sami katalizirate reakcijo. Drugi pa potrebujejo kofaktorje in koencime, ki se nanje vežejo začasno ali trajno in pomagajo pri izvedbi reakcije. Slednjim pravimo tudi Holoencimi imenovan, zgrajen iz dejanskega encima (Apoencim) in koencim ali substrat.

splošne naloge

Encimi so na kratko tudi biološki katalizatorji Biokatalizatorji poklical. Katalizator je snov, ki je sposobna zmanjšati tako imenovano aktivacijsko energijo reakcije. Pogovorno to pomeni, da kemična reakcija za zagon in zagon potrebuje manj energije. Poleg tega uporaba katalizatorjev pomeni, da lahko reakcija poteka hitreje. Brez encimov človeški metabolizem ne bi bil skoraj tako hiter in predvsem učinkovit. Brez encimov ljudje ne bi mogli obstajati v takšni obliki, kot to počnemo. Encimi so običajno beljakovine. Le nekaj encimov, ki sodelujejo pri genski reprodukciji, je tako imenovanih Ribozimi in zgrajena iz verig RNA. Po definiciji njihova uporaba ne spremeni ali porabi katalizatorjev. To pomeni, da lahko encim zaporedoma katalizira veliko število reakcij. To pa organizmu prihrani nadaljnjo energijo, ki je ni treba porabiti za regeneracijo encimov. Poleg tega so encimi specifični za reakcijo, kar pomeni, da ne morejo katalizirati nobene reakcije. Natančno se ujemajo s snovmi v reakciji. To poveča njihovo učinkovitost. Na splošno encimi sodelujejo pri prenosu kemičnih skupin med dvema različnima snovma, pri pretvorbi, pa tudi v strukturi in razgradnji posameznih snovi.

Prebavne naloge

Da se hranila, ki jih vsebuje hrana, absorbirajo, torej v celicah stene tankega črevesa in s tem v telesu, jih je treba najprej razgraditi na njihove najmanjše enote. Ker imajo samo za te enote celice tankega črevesa ustrezne receptorje. Ta razčlenitev je znana kot prebava. Prebavni encimi igrajo ključno vlogo pri prebavi. Proizvajajo se v žlezah in nato postopoma sproščajo v notranjost ust, želodca in črevesja (izločeno). Brez prebavnih encimov hranila iz hrane ne morejo priti v telo in telesu bi primanjkovalo pomembnih dobaviteljev energije.
Maščobe so večinoma v obliki ti Trigliceridi zaužije s hrano. Pred absorpcijo, torej absorpcijo hranil v črevesnih celicah, jih je treba razgraditi na njihove posamezne sestavine, maščobne kisline. Na ta način se sprostijo tudi maščobo topni vitamini, ki so shranjeni v maščobah in se lahko absorbirajo. Več sladkorjev in nekatere dvojne sladkorje je treba s pomočjo encimov razgraditi tudi na posamezne molekule sladkorja. Nenazadnje ostanejo beljakovine, ki se encimsko razgradijo v aminokisline, iz katerih so sestavljene.

Preberite tudi: Kakšno vlogo ima elastaza pri prebavi?

Zahvaljujoč encimu slinasti amilaze se v ustih začne prebava različnih polisaharidov. Encim pepsin, ki prebavi beljakovine, se doda himu v želodcu. Toda večina prebave poteka v tankem črevesu. Encimi, ki svoje delo opravljajo v tankem črevesju, nastajajo v trebušni slinavki. Prehod iz trebušne slinavke vodi do začetka tankega črevesa, kjer se encimi pomešajo s hrano. V tankem črevesu se nato lahko absorbirajo posamezni gradniki, maščobne kisline, vitamini, aminokisline in molekule sladkorja.
Skupno se v tankem črevesju uporablja osem različnih encimov. Tripsin in kimotripsin delijo beljakovine in dolge aminokislinske verige na kratke aminokislinske verige.

Za več informacij glejte: Kimotripsin - za kaj je pomemben?

Karboksipeptidaza A in B pa razgradita kratki aminokislinski verigi v ločeni aminokislini. Za svoje delovanje lipaza potrebuje tudi žolčne kisline in kolipazo. Z njihovo pomočjo razgradi trigliceride v maščobne kisline. Tudi holesterola esteraza potrebuje žolčne kisline. Kot že ime pove, ločuje holesterol od maščob. Poleg holesterola se sproščajo tudi druge maščobne kisline. Alfa amilaza je podobna tisti, ki se pretvori v ustih Moč v Maltoza (dvojni sladkor) naokoli. Hrana vedno vsebuje tudi verige DNA kot nosilca genskih informacij. Ljudem ne služijo kot dobavitelji energije, so pa pomembni gradniki za proizvodnjo molekul DNA. Na ta način telo prihrani dragoceno energijo, ki mu je ni treba vlagati v popolno novo sintezo teh gradnikov. Odgovorna encima sta ribonukleaza in deoksiribonukleaza.

Morda vas bodo zanimali tudi:

Prebavni trakt
Karboksipeptidaza

Vloga encimov v želodcu

Prebavni encim pepsin najdemo predvsem v želodcu. Proizvajajo ga glavne celice želodčne sluznice v obliki predhodnika pepsinogena. Le kisla vrednost pH v želodčnem soku vodi do pretvorbe pepsinogena v pepsin. To preprečuje, da bi pepsin že deloval v celicah želodčne sluznice in sam prebavil telo. Pepsin deli beljakovine na peptide, torej na krajše aminokislinske verige. Verige se razgradijo le na dejanske aminokisline v tankem črevesju. Pepsin potrebuje klorid kot kofaktor. Kot eden redkih encimov prebavnega trakta lahko deluje v kislem želodčnem soku. Številni drugi encimi potrebujejo alkalno okolje, da so učinkoviti.
Tudi encimi želodčna lipaza, amilaza in želatinaza se v majhnih količinah nahajajo v želodcu. Želodčna lipaza razgrajuje maščobne kisline iz maščob, amilaze maltoza iz škroba in želatinazne želatine. Želatina je živalski kolagen, ki ga zaužijemo na primer z mesom ali sladkarijami, ki vsebujejo želatino. Sestavljen je iz beljakovin. Na koncu želatinaza sprošča tudi aminokisline.

Funkcije encimov v krvi

Kri je tako imenovani tekoči organ. Uporablja se za transport kisika do celic in odstranjevanje ogljikovega dioksida v pljuča. Toda druge snovi in molekule uporabljajo kri tudi za prehod iz enega organa v drugega. Zato je treba razlikovati med encimi, ki so v krvi, ali so ti encimi, specifični za plazmo (= za kri) ali samo "encimi v tranzitu". Encimi, specifični za plazmo, ne uporabljajo le krvi kot transportnega medija, temveč se dejansko uporabljajo v krvi. Sem spadajo encimi, ki sodelujejo pri strjevanju krvi in encimi, ki sodelujejo pri presnovi maščob in holesterola.
Eden od za plazmo specifičnih encimov je lipoprotein lipaza, ki sedi na celičnih stenah krvnih žil. Lipoproteine maščobne kisline uporabljajo kot prevozno sredstvo v krvi. Da jih lahko lipoprotein lipaza spet odnese v celice, jih mora sprostiti iz lipoproteinov.
Lecitin-holesterol aciltransferaza sodeluje tudi pri presnovi maščob in holesterola. Leži na zunanji strani določene vrste lipoproteinov in jim omogoča, da absorbirajo prosti holesterol iz krvi.

Funkcije encimov v slini

Vsak dan nastane približno 1 do 1,5 litra sline. Že sam vonj ali pogled na hrano spodbuja izobraževanje. Kot prvi del prebavil so usta vključena tudi v prebavo. Zato slina že vsebuje prebavni encim, amilazo. Ločimo tako imenovano alfa in beta amilazo. Oba razgradita polisaharide na majhne molekule glukoze.
Polisaharid je sestavljen iz številnih posameznih molekul sladkorja. Tako imenovani škrob iz krompirja ali kruha je na primer večkratni sladkor. S pomočjo amilaze se razgradi v maltozo, ki je sestavljena iz dveh molekul glukoze. Ta prvi korak pri prebavi je potreben, da se molekule sladkorja kasneje bolje prebavijo v želodcu in absorbirajo v črevesju. Poleg tega je škrob zelo dober vir energije, ker vsebuje veliko energije z majhno težo. Da bi bila ta korist za možgane prijetna, amilaze razgradijo precej neokusen škrob v sladko maltozo, nato pa možgani zahtevajo več. Ta učinek lahko preizkusite tudi doma: če kos kruha žvečite 20–30-krat, začne po določenem času imeti veliko bolj sladek okus kot na začetku.

Več o