Anatomija-Leksikon

Naloga encimov v človeškem telesu

uvod

Encimi so t.i. Biokatalizatorji, brez katere pomoči ne bi mogel potekati reguliran in učinkovit metabolizem. Pogosto jih lahko prepoznate do konca -sekar pomeni, da je zadevna snov encim. V nekaterih primerih pa imajo tudi encimi imena, izbrana naključno ali v preteklosti, ki ne omogočajo sklepanja. Razdeljeni so v šest glavnih razredov, odvisno od kemične reakcije, ki jo katalizirajo. Encimi so vključeni v presnovne procese v celici, to je proizvodnjo energije, sproščanje energije, predelavo in pretvorbo substrata. Imajo pa tudi ključno vlogo pri prebavi.

Tu najdete splošnejše informacije o Encimi.

Kateri encimi so tam?

Glede na to, da so encimi vključeni v vsako kemijsko reakcijo v presnovi, prebavi in tudi pri reprodukciji genetskih informacij, ni presenetljivo, da je doslej znanih že več kot 2000 različnih encimov. Med trenutnimi in prihodnjimi raziskavami bo verjetno dodan eden ali drugi encim. Biokatalizatorji so razdeljeni na šest glavnih razredov in veliko število podrazredov. Razvrstitev in poimenovanje encima temelji na vrsti kemijske reakcije, v katero je vključen. Nekatere encime lahko dodelimo več razredom, ker ne podpirajo le ene, temveč več podobnih reakcij. Razlikujemo oksidoreduktaze, transferaze, hidrolaze, liaze, izomeraze in ligaze. Razvrstijo jih lahko tudi glede na njihovo strukturo in dodatne materiale, ki jih potrebujejo za delovanje. Nekateri encimi so tako imenovani čisti proteinski encimi. Ne potrebujete nobenih drugih snovi in lahko sami katalizirate reakcijo. Drugi pa potrebujejo kofaktorje in koencime, ki se začasno ali trajno vežejo nanje in pomagajo pri izvajanju reakcije. Slednji se tudi imenujejo Holoencimi imenovano, sestavljeno iz dejanskega encima (Apoencim) in koencim ali substrat.

splošne naloge

Encimi so biološki katalizatorji, skratka tudi Biokatalizatorji klical. Katalizator je snov, ki lahko zmanjša tako imenovano aktivacijsko energijo reakcije. Kolokvijsko to pomeni, da kemična reakcija potrebuje manj energije, da začne in teče. Poleg tega uporaba katalizatorjev pomeni hitrejšo reakcijo. Brez encimov človeški metabolizem ne bi bil niti približno tako hiter in predvsem učinkovit. Brez encimov človek ne bi mogel obstajati v obliki, v kateri to počnemo. Encimi so običajno beljakovine. Le nekaj encimov, ki sodelujejo v genskem razmnoževanju, je t.i. Ribocimi in zgrajena iz pramenov RNA. Njihova uporaba katalizatorjev po definiciji ne spreminja ali porablja. To pomeni, da lahko encim zaporedoma katalizira veliko število reakcij. To pa organizmu prihrani dodatno energijo, ki je ni treba porabiti za regeneracijo encimov. Poleg tega so encimi značilni za reakcijo, kar pomeni, da ne morejo katalizirati nobene reakcije. Natančno so prilagojene snovem v reakciji. Na ta način se poveča njihova učinkovitost. Na splošno so encimi vključeni v prenos kemičnih skupin med dvema različnima snovma, pretvorbo, pa tudi strukturo in razgradnjo posameznih snovi.

Prebavne naloge

Da se hranila, ki jih vsebuje hrana, absorbirajo, to je v celice stene tankega črevesa in s tem telesa, jih je treba najprej razgraditi na svoje najmanjše enote. Ker imajo celice tankega črevesa le za te enote ustrezne receptorje. Ta razčlenitev je znana kot prebava. Prebavni encimi igrajo ključno vlogo pri prebavi. Nastajajo v žlezah in se nato postopoma sproščajo v notranjost ust, želodca in črevesja (tajno). Brez prebavnih encimov hranila iz hrane ne morejo priti v telo in telo ne bi imelo svojih pomembnih dobaviteljev energije.
Maščobe so večinoma v obliki t.i. Trigliceridi zaužiti v hrani. Pred absorpcijo, to je absorpcijo hranilnih snovi v črevesnih celicah, jih je treba razgraditi na posamezne sestavine, maščobne kisline. Na ta način se sproščajo tudi maščobo topni vitamini, ki so shranjeni v maščobah in se lahko absorbirajo. Tudi več sladkorjev in nekaj dvojnih sladkorjev je treba razgraditi na posamezne molekule sladkorja s pomočjo encimov. Nenazadnje ostanejo beljakovine, ki se encimsko razgradijo na aminokisline, iz katerih so sestavljene.

Preberite tudi: Kakšno vlogo igra elastaza pri prebavi?

Zahvaljujoč encimski slivni amilazi se v ustih začne prebava različnih polisaharidov. Kimamu v želodcu dodamo encim pepsin, ki prebavi beljakovine. Toda večina prebave poteka v tankem črevesju. Encimi, ki svoje delo opravljajo v tankem črevesu, nastajajo v trebušni slinavki. Prehod iz trebušne slinavke vodi v začetek tankega črevesa, kjer se encimi pomešajo s hrano. Tekom tankega črevesa se nato lahko absorbirajo posamezni gradniki, maščobne kisline, vitamini, aminokisline in molekule sladkorja.
Skupaj osem različnih encimov se uporablja predvsem v tankem črevesju. Tripsin in kimotripsin razdelita beljakovine in dolge verige aminokislin na kratke verige aminokislin.

Za več informacij glejte: Himotripsin - Kaj je pomembno?

Karboksipeptidaza A in B razdelita kratke verige aminokislin na ločene aminokisline. Lipaza za svoje delovanje potrebuje tudi žolčne kisline in ko-lipazo. Z njihovo pomočjo razgradi trigliceride v maščobne kisline. Hosterska esteraza potrebuje tudi 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 tudi vedno vsebuje pramene DNK kot nosilca genetskih informacij. Za ljudi ne služijo kot vir energije, ampak zagotavljajo pomembne gradnike za proizvodnjo molekul DNK. Na ta način telo prihrani dragoceno energijo, ki ji ni treba vlagati v popolno novo sintezo teh gradnikov. Odgovorna encima sta ribonukleaza in deoksiribonukleaza.

Morda vas zanima 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 prebavil telo. Pepsin razdeli beljakovine na peptide, to je krajše verige aminokislin. Verige se razgradijo samo na dejanske aminokisline v tankem črevesu. Pepsin kot kofaktor potrebuje klorid. Kot eden redkih encimov v prebavnem traktu lahko deluje v kislem želodčnem soku. Številni drugi encimi potrebujejo alkalno okolje, da bi bili učinkoviti.
V želodcu so v majhnih količinah tudi encimi želodčne lipaze, amilaze in želatinaze. Želodčna lipaza razgrajuje maščobne kisline iz maščob, amilaza maltoza iz škroba in želatina želatina. Želatina je živalski kolagen, ki ga zaužijemo, na primer z mesom ali sladkarijami, ki vsebujejo želatino. Sestavljen je iz beljakovin. Na koncu želatinaza sprosti tudi aminokisline.

Delovanje encimov v krvi

Kri je tako imenovani tekoči organ. Uporablja se za prevoz kisika do celic in prevoz ogljikovega dioksida v pljuča. Toda druge snovi in molekule uporabljajo kri tudi za prehajanje iz enega organa v drugega. Zato je treba razlikovati med encimi, ki so v krvi, ali so ti plazemski specifični (= za krv specifični) encimi ali samo "encimi v tranzitu". Plazemski specifični encimi kri ne uporabljajo le kot transportni medij, ampak se v krvi dejansko uporabljajo. Sem spadajo encimi, ki sodelujejo pri strjevanju krvi, in encimi, ki sodelujejo v presnovi maščob in holesterola.
Eden od plazemskih encimov je lipoprotein lipaza, ki sedi na celičnih stenah krvnih žil. Lipoproteini maščobne kisline uporabljajo kot prevozno sredstvo v krvi. Da jih lahko ponovno prevzamemo v celice, jih je treba iz lipoproteinov sprostiti z lipoprotein lipazo.
Lecitin-holesterola aciltransferaza sodeluje tudi pri presnovi maščob in holesterola. Na zunanji strani sedi določena vrsta lipoproteina in jim omogoča, da absorbirajo prosti holesterol iz krvi.

Delovanje encimov v slini

Dnevno nastane približno 1 do 1,5 litra sline. Vonj ali pogled same hrane spodbuja izobraževanje. Kot prvi odsek prebavil so v prebavo vključena tudi usta. To je razlog, zakaj slina že vsebuje prebavni encim, amilazo. Razlikujemo med tako imenovano alfa in beta amilazo. Oba razgrajujeta polisaharide na majhne molekule glukoze.
Več sladkorja sestavljajo številne posamezne molekule sladkorja. Tako imenovani škrob iz krompirja ali kruha je na primer tako večkratni sladkor. Razgradi se s pomočjo amilaze na maltozo, ki jo sestavljata dve molekuli glukoze. Ta prvi korak pri prebavi je nujen, da se molekule sladkorja kasneje bolje prebavijo v želodcu in absorbirajo v črevesju. Poleg tega je škrob zelo dober vir energije, saj vsebuje veliko energije z malo teže. Da bi to blagodejno vplivali na možgane, amilaza razgradi precej brez okusa škrob v sladko maltozo, pri čemer možgani zahtevajo več. Ta učinek lahko preizkusite tudi doma: če kos kruha prežvečite 20–30 krat, po določenem času začne okusiti precej slajši kot na začetku.

Več o tem