Fermentai ir vitaminai

Vitaminai, hormonai ir fermentai

Vitaminai yra sudėtingos organinės medžiagos, kurių maiste randama labai mažais kiekiais. Jie nėra energijos šaltinis, tačiau yra būtini normaliam kūno funkcionavimui. Vieno ar kito vitamino trūkumas sukelia medžiagų apykaitos sutrikimus; ši būklė vadinama vitaminų trūkumu. Jį galima sustabdyti į dietą įtraukus reikiamą vitaminą..

Žmonėms svarbiausi yra vitaminai A, B, C, D, K ir kiti.

Hormonai yra biologiškai aktyvios medžiagos, kurias gamina endokrininės liaukos ir kurias jos išskiria tiesiai į kraują. Hormonai veikia organų, kuriems jie skirti, gyvybines funkcijas, pakeisdami biochemines reakcijas, aktyvindami arba slopindami fermentinius procesus. Yra žinoma, kad apie 30 hormonų gamina žmogaus ir žinduolio organizmai.

Fermentai yra rutuliški baltymai, kuriuos sintetina gyvos ląstelės. Kiekvienoje ląstelėje yra šimtai fermentų. Jie padeda atlikti biochemines reakcijas, veikdami kaip katalizatoriai. Be jų reakcijos ląstelėje būtų per lėtos ir negalėtų palaikyti gyvenimo. Fermentai skirstomi į anabolinius (sintezės reakcijas) ir katabolinius (skaidymo reakcijas). Dažnai vienos medžiagos pavertimo kita procesu dalyvauja keli fermentai; ši reakcijų seka vadinama metabolizmo keliu.

Pagrindinės fermentų savybės:

- padidinti reakcijos greitį;

- nėra vartojami reakcijos metu;

- jų buvimas neturi įtakos reakcijos produktų savybėms;

- fermento aktyvumas priklauso nuo pH, temperatūros, slėgio ir koncentracijos;

- fermentai keičia aktyvacijos energiją, kuriai esant gali įvykti reakcija;

- fermentai reikšmingai nekeičia temperatūros, kurioje vyksta reakcija.

Didelis fermento specifiškumas paaiškinamas ypatinga jo molekulės forma, tiksliai atitinkančia substrato molekulę (fermento užpultą medžiagą). Ši hipotezė vadinama „rakto ir užrakto“ hipoteze. XX amžiaus viduryje tyrimai parodė, kad substratas gali sukelti fermento struktūros pokyčius; fermentas keičia savo formą, o tai leidžia efektyviausiai atlikti savo funkciją.

Daugeliui fermentų efektyviam veikimui reikalingi ne baltymų komponentai, vadinami kofaktoriais. Tokios medžiagos gali būti neorganiniai jonai, verčiantys fermentus įgyti fermentinę reakciją skatinančią formą, protezavimo grupės (flavinadenino dinukleotidas (FAD), hemas), kurios užima poziciją, kurioje gali veiksmingai skatinti reakciją, ir kofermentai (NAD, NADP, ATP).

Kai kurios medžiagos gali sulėtinti fermentines reakcijas, veikdamos kaip inhibitoriai. Tuo pačiu metu jie patys prisijungia prie substrato, užimdami fermento vietą ir panaikindami fermentinį poveikį (konkurencinis slopinimas) arba sukelia fermentinio baltymo denatūraciją (nekonkurencinis slopinimas)..

Virškinimo fermentai - kaip pasirinkti ir kaip vartoti

Šiandien noriu papasakoti apie tai, kas yra virškinimo fermentai ir kodėl jų apskritai reikia. Kaip pasirinkti virškinimo fermentus ir kaip juos vartoti?

Beje, dabar „iHerb“ taikoma 10% nuolaida fermentams.

Kas yra fermentai

ENZIMAI - sudėtingos baltymų molekulės, ribosomos ar jų kompleksai, pagreitinantys chemines reakcijas gyvose sistemose, yra visose kūno ląstelėse.

Bankuose galite rasti užrašą „Enzyme“ (fermentas) - tai tas pats, tik anglų kalba.

Virškinimo fermentai yra fermentai, suskaidantys sudėtingus maisto komponentus (dideles molekules) į paprastesnius, mažesnius, kad organizmas galėtų juos lengvai įsisavinti - taip vyksta normalus virškinimas..

Virškinimo fermentai veikia burnoje, skrandyje ir plonojoje žarnoje. Juos gamina kasa ir kitos liaukos..

Virškinimo fermentai padeda skaidyti baltymus, angliavandenius, riebalus ir taip palengvina skrandžio, kasos, kepenų, tulžies pūslės ir plonosios žarnos stresą..

Virškinimo fermentų rūšys

Kas yra virškinimo fermentai??

Mūsų organizmas gamina labai daug skirtingų virškinimo fermentų.

Kodėl tiek daug? Kiekviena fermentų rūšis skirta suskaidyti kai kurias medžiagas. Taigi, vieni fermentai yra atsakingi už laktozę, kiti skaido riebalus į molekules, dar kiti - baltymus.

Nepamirškite, kad virškinimas prasideda burnoje, todėl kruopščiai kramtykite maistą, neprarykite gabalėlių, tarsi būtumėte alkanas kormoranas.

  • Alfa galaktozidazė - palengvina ankštinių augalų ir kryžmažolių virškinimą
  • Amilazė - skaido angliavandenius
  • Celiuliozė - skaido skaidulas
  • Gliukamilazė - skaido ilgos grandinės angliavandenius
  • Invertazė - skaido sacharozę ir maltozę
  • Laktazė - skaido pieno cukrų - laktozę
  • Lipazė - skaido riebalus
  • Proteazė - skaido baltymus
  • Beta gliukanazė - padeda virškinti grūdus
  • Pektinazė - skaido pektinus iš vaisių ir daržovių
  • Fitazė - skaido fitino rūgštį

Fermentai gali būti gyvūninės kilmės (pankreatinas) ir augaliniai (papaja, ananasai)..

Gyvūnų fermentų (pankreatino) nerekomenduojama vartoti ilgą laiką, nes jie susilpnina kasos funkciją ir sutrikdo nepriklausomą fermentų gamybą, be to, jie sukelia priklausomybę. Be to, jie pradeda veikti tik žarnyne, nes yra speciali danga, apsauganti juos nuo žalingo skrandžio sulčių poveikio..

Augaliniai fermentai neturi jokio poveikio kasos fermentų gamybai kasoje - nei stimuliuoja, nei slopina. Todėl juos galima vartoti ilgą laiką, be to, jie nebijo skrandžio sulčių..

Vaikams geriausia rinktis augalinius fermentus, nes juos galima lengvai ir atsargiai pridėti prie maisto..

Kam reikalingi fermentai?

Jūs pastebėjote, kad fermentai yra labai naudingi virškinimui ir visai sveikatai, ir kaip žinoti, ar jums reikia fermentų??

Manau, kad fermentai yra būtini:

  • su netinkama perdirbto maisto dieta
  • virškinimo sistemos ligoms
  • su dirgliosios žarnos sindromu
  • su nutekėjusios žarnos sindromu
  • jei turite rėmuo, dujos, pilvo pūtimas, viduriavimas, vidurių užkietėjimas
  • jeigu skrandžio rūgštingumas mažas
  • jei turite silpną imunitetą
  • jei norite numesti svorio ir nepriaugti svorio
  • dėl kasos ligų

Aš rekomenduoju vartoti virškinimo fermentus tiems, kurie serga AIT (autoimuniniu tiroiditu), nes jie padeda virškinti maistą ir padeda tinkamai veikti virškinimo traktui, o tai skatina geresnę maistinių medžiagų absorbciją..

Sergant autoimuninėmis ir uždegiminėmis ligomis, fermentų komplekse turi būti proteazė.

Kaip sužinoti, ar turiu pakankamai fermentų

Mes dažnai valgome perdirbtus maisto produktus, kuriuose nėra fermentų, todėl negauname pakankamai virškinimo fermentų. Ir, žinoma, turime virškinimo problemų.

Šių medžiagų trūkumas pasireiškia itin nemaloniais simptomais - sunkumo jausmu, pilvo pūtimu ir vidurių pūtimu, raugėjimu ir rėmeniu, pykinimu, laisvomis išmatomis, nemaloniu skoniu burnoje..

Kilus problemų su kasa, gali būti pastebėta išmatų spalvos pakitimų - ji tampa blyškesnė ir plūduriuoja ant paviršiaus arba palieka riebų pėdsaką, kuris nėra nuplautas vandeniu..

Galite atlikti testus, kurie vadinami „coprogram“, jie tiksliau parodys, kaip jums sekasi su fermentais.

Iš kur gauti fermentų?

Jie ateina pas mus su maistu su žaliomis daržovėmis ir vaisiais. Terminis apdorojimas sunaikina šiuos fermentus.

Daugiausia fermentų yra papajoje, manguose, avokaduose, ananasuose, bananuose, kivi, bruknėse ir greipfrutuose..

Papajoje yra papaino, kuris yra vienas iš galingiausių baltymų, kazeino, glitimo skaidymo fermentų.

Didelis kiekis fermentų taip pat yra sėklų ir grūdų daiguose, lęšiuose, krienuose, perclovkoje, taip pat daržovėse, tokiose kaip brokoliai, kopūstai, kviečių žolė. Be to, žinoma, rauginti kopūstai, kefyras, kombucha (kombucha).

Apskritai visame „gyvame“ maiste yra fermentų ir jis yra labai naudingas mūsų organizmui.

Mūsų kasa taip pat gamina fermentus..

Kaip vartoti virškinimo fermentus?

Jei tikslas yra išspręsti virškinimo problemas, virškinimo fermentus reikia vartoti prieš pat valgį arba valgio metu. Po valgio taip pat galite imtis kritinės padėties, tačiau geriau vis tiek anksčiau.

Jei tikslas yra išvalyti organizmą nuo nesuvirškintų gyvūninių baltymų, suskaidyti patogenus ir sumažinti uždegimo lygį organizme, geriausia vartoti nevalgius, likus 30 minučių iki valgio, geriausia - 1 valandą. Šiam tikslui geriausiai tinka proteazė..

Nesilaikant priėmimo laiko, taip pat bakterijų peraugimo ir lamblijos sindromo, sumažėja fermentų veiksmingumas.

Virškinimo fermentai ir probiotikai

Dažnas klausimas apie virškinimo fermentus yra tai, ar įmanoma fermentus vartoti kartu su probiotikais?

Taip tu gali. Kai kuriuose kompleksuose jau yra probiotikų.

Bet idealus variantas yra pirmiausia vartoti fermentus - prieš valgį, o po valgio ar po valandos - vartoti probiotikus.

Kokius virškinimo fermentus pasirinkti?

Jei ketinate reguliariai vartoti fermentus, tuomet geriau rinktis augalinius fermentus..

Jei ketinate tai priimti atsitiktinai, tuomet galite padaryti bet ką, bet, mano nuomone, daržovė vis tiek yra geresnė..

Geriausia rinktis virškinimo fermentų kompleksą, kuriame yra visi būtiniausi fermentai.

Sudėtyje yra visų būtinų fermentų, taip pat mėtos ir trifalos, kurios padeda virškinti.

Turi visų pagrindinių fermentų, kurie padeda suskaidyti beveik bet kokį maistą, įskaitant ankštinius.

Augaliniai fermentai papainas, bromelainas, amilazė, lipazė, proteazė ir kt..

O štai puikiausi - „Enzymedica“, „Digest Basic“, „Essential Enzyme Formula“, 90 kapsulių. Jie taip pat padeda suskaidyti ankštinius ir vaisius

Jei yra problemų su tulžies pūsle, tada geriau pasirinkti fermentus, kuriuose yra daug lipazės ir tulžies druskų.

Tai yra keletas gerų kompleksų:

Esant mažam skrandžio sulčių rūgštingumui, PRIVALOTI vartoti betaininį pepsiną!! !

Su amžiumi skrandžio rūgštingumas mažėja, be to, beveik VISI AIT pacientai turi mažą rūgštingumą. Tai reiškia, kad skrandyje nėra pakankamai skrandžio rūgšties maistui virškinti. Skrandžiui reikalinga rūgštinė aplinka, kad galėtų visiškai suvirškinti maistą, taip pat užkirsti kelią bakterijų ir mielių dauginimuisi ir dauginimuisi.

✔ Jei skrandžio rūgštingumas yra mažas, maistas nėra visiškai suvirškinamas ir sveikas nesandarus žarnos sindromas.

✔ Jei rūgštingumas yra mažas, tada bakterijos ir patogenai gali lengvai ir laisvai daugintis ir daugintis, taip pat sveikų bakterijų peraugimo sindromas (SIBO), dėl kurio atsiranda disbalansas ir daug problemų.

✔ Be to, jei rūgštingumas yra mažas, vitaminai ir mineralai NĖRA tinkamai absorbuojami ir atsiranda trūkumų, kurie taip pat gali sukelti daugybę problemų su visu kūnu..

Gluteno netoleravimo virškinimo fermentai - „Now Foods“, „Gluten Digest“, 60 daržovių kapsulių, Kalifornijos aukso mityba. Sudėtyje yra endopeptidazės, padedančios skaidyti glitimą.

Virškinimo fermentai vaikams

Vaikams geriausia rinktis augalų fermentus, pavyzdžiui:

Kur nusipirkti virškinimo fermentų

Aš perku papildus iš „iHerb“, nes tai yra ir patogiau, ir pigiau nei pirkti iš vietinių vaistinių..

Čia galite pamatyti, kaip užsiregistruoti „iHerb“ ir atlikti pirmąjį užsakymą.

Vitaminai

Fermentai

Fermentai - baltyminio pobūdžio medžiagos, kurios pagreitina biochemines organizmo reakcijas.

Pagal struktūrą išskiriami paprasti ir sudėtingi fermentai. Paprastus fermentus sudaro aminorūgštys - baltymų dalis. Kompleksinius fermentus sudaro baltymų ir ne baltymų dalys. Nebaltyminė dalis vadinama kofaktoriumi. Kofaktorius gali būti pavaizduotas vitaminų dariniais, nukleotidais, metalais.

Biocheminės reakcijos metu fermentas paverčia medžiagą - substratą. Substratas prisijungia prie aktyvaus fermento centro naudodamas vandenilio, jonines, hidrofobines jungtis. Aktyvią paprasto fermento vietą vaizduoja aminorūgščių radikalai. Aktyvų komplekso fermento centrą vaizduoja kofaktorius.

Ketvirtinės struktūros fermentai turi alosterinį centrą, prie kurio pritvirtintos mažos molekulinės masės medžiagos, reguliuojančios fermentų aktyvumą.

Vitaminai yra sudėtingos medžiagos, dalyvaujančios biocheminėse reakcijose.

Vitaminai į organizmą patenka su maistu, nemažai vitaminų susidaro žarnyno mikrofloroje organizme. Jei organizme nėra vitamino, atsiranda vitamino trūkumas. Trūkstant vitamino, išsivysto hipovitaminozė. Esant bet kokio vitamino pertekliui, išsivysto hipervitaminozė.

Vitaminai skirstomi į tirpius vandenyje ir riebaluose.

Vandenyje tirpūs vitaminai

Vitaminas B1 - cheminis pavadinimas: tiaminas; biologinis pavadinimas: antineuritinis. Sudaro kofaktoriaus tiamino pirofosfatą, kuris yra fermentų, dalyvaujančių angliavandenių oksidacijoje, dalis siekiant gauti energijos.

Su hipovitaminoze pastebimas silpnumas, nervų sistemos pažeidimas: neuritas, kurį lydi skausmas, sutrikęs jautrumas, dirglumas, sunkiais atvejais yra parezė, paralyžius, psichikos sutrikimai. Šie simptomai yra susiję su piruvato kaupimu nerviniame audinyje. Tiamino pirofosfatas dalyvauja piruvato oksidacijoje. Todėl, esant tiamino hipovitaminozei, piruvato oksidacija sumažėja ir ji kaupiasi audiniuose. Tuo pačiu metu nervinis audinys yra jautriausias piruvato kaupimuisi, todėl, esant hipovitaminozei su tiaminu, pirmiausia išsivysto nervų sistemos simptomai. Be to, dėl sutrikusios piruvato oksidacijos trūksta energijos. Sumažėjusi kūno energija taip pat pirmiausia veikia nervų sistemos būklę..

Tiamino šaltiniai pirmiausia yra nerafinuoti grūdų grūdai, jauni javų daigai, mėsa, duona.

Cheminis pavadinimas yra riboflavinas; biologinis pavadinimas - augimo vitaminas.

Formuoja kofaktorius - flavino mononukleotidą (FMN), flavino adenino dinukleotidą (FAD). FMN ir FAD yra fermentų, dalyvaujančių oksiduojant angliavandenius, riebalų rūgštis, energija.

Sergant hipovitaminoze, organizme trūksta energijos, kurią lydi augimo sumažėjimas, silpnumas, nervų sistemos, širdies ir kraujagyslių sistemos pažeidimai, nepakankama mityba, trapūs plaukai, nagai.

Šaltiniai - mėsa, pienas, kiaušiniai, kepenys, ankštiniai augalai

Cheminis pavadinimas - pantoteno rūgštis.

Norint gauti energijos, susidaro kofermentas - kofermentas A, kuris yra fermentų, dalyvaujančių angliavandenių, lipidų oksidacijoje, dalis. Be to, kofermentas dalyvauja lipidų sintezėje. Todėl, trūkstant pantoteno rūgšties, išsivysto simptomai - silpnumas, nervų, endokrininės sistemos, virškinimo trakto disfunkcija, odos pažeidimai..

Šaltiniai - mėsa, kiaušiniai, pienas, kepenys, žarnyno mikroflora.

Cheminis pavadinimas - nikotino rūgštis, nikotinamidas, niacinas; biologinis pavadinimas - priešpelaginis.

Susidaro kofermentai - nikotinamido dinukleotidas (NAD), nikotinamido dinukleotido fosfatas (NADP). Šie kofermentai yra fermentų, kurie dalyvauja angliavandenių ir lipidų oksidacijoje, siekiant gauti energijos, dalis. Todėl su hipotitaminoze su nikotinamidu išsivysto energijos trūkumas, organų ir sistemų pažeidimai, odos pažeidimai - pelagra (lupimasis, niežėjimas, paraudimas)..

Šaltiniai - mėsa, pienas, kiaušiniai, kepenys. Organizme nikotinamidas susidaro iš nepakeičiamos amino rūgšties tripotofano, kuris gaunamas iš gyvūninės kilmės produktų.

Cheminis pavadinimas - piridoksinas, piridoksalas, piridoksaminas; biologinis pavadinimas - vitaminas nuo dermatito.

Susidaro kofermentai - piridokso fosfatas ir piridoksamino fosfatas. Šie kofermentai yra fermentų, dalyvaujančių aminorūgščių apykaitoje, hemo sintezėje, biogeniniuose aminuose, kurie reguliuoja medžiagų apykaitos procesus nerviniame audinyje, dalis. Sergant vitaminų hipovitaminoze, anemija pastebima dėl sumažėjusios hemo sintezės, sumažėja biogeninių aminų kiekis, dėl kurio atsiranda nervų sistemos sutrikimų, sutrinka aminorūgščių, baltymų, angliavandenių sintezė. Be to, hipovitaminozė pasireiškia odos pažeidimais dermatito pavidalu..

Šaltiniai - mėsa, pienas, kiaušiniai, kepenys, žarnyno mikroflora.

Cheminis pavadinimas - folio rūgštis.

Susidaro kofermentas tetrahidrofolio rūgštis, kuri yra fermentų, dalyvaujančių sintetinant azoto bazes, aminorūgštis, taigi ir nukleorūgščių, baltymų, svarbi ląstelių dauginimuisi, vystymuisi, brendimui, dalis..

Su hipovitaminoze pastebima makrocitinė anemija, nes sutrinka eritrocitų brendimas, dėl to kraujyje randami nesubrendę eritrocitai - makrocitai, kuriuose sumažėja deguonies perdavimo funkcija..

Šaltiniai - augalinis maistas, žarnyno mikroflora.

Vitaminas B12

Cheminis pavadinimas - cianokobalaminas, biologinis pavadinimas - antianeminis.

Susidaro kofermentai - metilkobalaminas, kobalaminas. Šie kofermentai yra fermentų, dalyvaujančių keičiantis azoto bazėmis, metionino regeneracijai, sudėtingų lipidų, cholino, kreatino sintezei, dalis. Esant hipovitaminozei, dėl eritrocitų brendimo pažeidimo išsivysto makrocitinė anemija; sutrinka lipoproteinų ir membranos funkcijų sintezė dėl cholino trūkumo, sumažėja energijos susidarymas dalyvaujant kreatino fosfatui.

Šaltiniai - mėsa, pienas, kiaušiniai, kepenys, žarnyno mikroflora

Cheminis pavadinimas - askorbo rūgštis, biologinis pavadinimas - anti-skorbutas

Dalyvauja kolageno sintezės reakcijose, aminorūgščių apykaitoje, redoksinėse reakcijose, kad gautų energijos, ir užtikrina geležies absorbciją plonojoje žarnoje. Esant hipovitaminozei, sutrinka kolageno sintezė, kuri daro įtaką jungiamojo audinio būklei, jis tampa silpnas, trapus, trapus. Pavyzdžiui, indai tampa trapūs, todėl gali būti poodinės hematomos, dažnas kraujavimas iš nosies. Be to, esant hipovitaminozei, išsivysto geležies stokos anemija. sumažėjo geležies absorbcija plonojoje žarnoje.

Šaltiniai - daugiausia citrusiniai vaisiai, serbentai, erškėtuogės

Cheminis pavadinimas - biotinas, biologinis pavadinimas - antiseborėjinis.

Biotinas dalyvauja angliavandenių ir lipidų sintezės reakcijose. Sergant hipovitaminoze trūksta angliavandenių ir lipidų. Taip pat išsivysto seborėja - riebalinių liaukų sutrikimai.

Šaltiniai - mėsa, pienas, kepenys, žuvų taukai.

Riebaluose tirpūs vitaminai

Vitaminas Aoeny skiria paprastą ir sudėtingą. dangaus reakcijos kūne. šv

Cheminis pavadinimas - retinolis, biologinis pavadinimas - antixeroftalmija

Vitamino vaidmuo: - dalyvauja suvokiant vaizdinius vaizdus

- yra antioksidantas - apsaugo ląstelių membranas nuo aktyviųjų radikalų pažeidimų.

Susidaro iš pirmtako β-karotino kepenyse.

Su hipovitaminoze pastebimas naktinis aklumas, sutrinka ląstelių membranų vientisumas.

Šaltiniai - morkos, paprikos, pomidorai, žuvų taukai

Cheminis pavadinimas yra ergokalceferolis, biologinis pavadinimas - antirachitinis. Susidaro iš cholesterolio, dalyvaujant ultravioletinei spinduliuotei.

Vitaminas D dalyvauja absorbuojant kalcį žarnyne ir inkstuose, o tai prisideda prie jo absorbcijos kauluose. Sergant hipovitaminoze, sutrinka kalcio absorbcija žarnyne, todėl organizme trūksta kalcio ir fosforo, pastebimi kaulų trapumas ir griaučių deformacijos. Vaikams išsivysto rachitas.

Šaltiniai - žuvų taukai

Cheminis pavadinimas - tokoferolis, biologinis pavadinimas - antsterilinis.

Dalyvauja reprodukcijos procesuose, yra antioksidantas.

Su hipovitaminoze pastebimas nevaisingumas, persileidimas, membranų vientisumo pažeidimas

Šaltiniai - augaliniai aliejai, poodiniai riebalai

Cheminis pavadinimas - menakinonas, filochinonas, biologinis pavadinimas - antihemoraginis

Tai fermentų, dalyvaujančių kraujo krešėjimo faktorių aktyvavime, kofermentas. Todėl sergant hipovitaminoze sumažėja kraujo krešėjimas, dažnas kraujavimas

Šaltiniai - augalinis maistas, žarnyno mikroflora

Taigi vitaminų vartojimas organizme priklauso nuo virškinamojo trakto būklės, t. hipovitaminozės priežastys pirmiausia yra virškinamojo trakto ligos ir žarnyno mikrofloros sutrikimas.

Fermento veikimo mechanizmas

Pirmajame biocheminės reakcijos etape fermentas sąveikauja su substratu, susidaro fermento-substrato kompleksas. Antrame etape substrato transformacija vyksta aktyvaus fermento centro pagalba. Trečiame etape reakcijos produktai atskiriami.

Veiksniai, turintys įtakos fermentų aktyvumui

- fermentai aktyviausi esant 37 laipsnių kūno temperatūrai; nukritus temperatūrai, fermento aktyvumas sumažėja, tačiau, fermento preparatą įkaitinus iki kūno temperatūros, jo veikla vėl atsinaujina. Esant aukštesnei nei 40 laipsnių temperatūrai, fermentų aktyvumas sumažėja dėl fermentų denatūracijos. jis yra baltymas

- kiekvienas fermentas pasižymi didžiausiu aktyvumu esant tam tikram pH, pavyzdžiui, skrandžio fermentas pepsinas yra aktyvus esant 1,5–2,0 pH; plonosios žarnos fermentai veikia esant pH 7,5–8,0; seilių fermento amilazės pH reikia 7,4

- padidėjus fermento kiekiui, aktyvumas padidėja

- padidėjus substrato kiekiui, fermento aktyvumas pirmiausia padidėja, tada nesikeičia, nes visas fermentas yra prisotintas substrato, ir norint padidinti fermento aktyvumą, reikia padidinti fermento kiekį.

Izozimai

Izofermentai yra daugybė fermento formų, kurios katalizuoja tą pačią reakciją, tačiau skiriasi fizinėmis ir cheminėmis savybėmis: afinitas substratui, judrumas elektroforezės metu, reguliavimo savybės.

Pvz., Fermentas laktato dehidrogenazė (LDH) yra ketvirtinės struktūros fermentas, kuriame yra 2 tipų subvienetai - M ir H. LDH izozimės molekulę sudaro 4 subvienetai. Todėl LDH turi 5 izozimus:

- LDG1 susideda iš НННН - Н4

- LDG2 susideda iš НННМ - Н3М

- LDG3 susideda iš ННММ - Н2М2

- LDG4 susideda iš HMMM - HM3

- LDG5 susideda iš MMMM - M4

LDH katalizuoja piruvo rūgšties virsmą pieno rūgštimi (laktatu).

Elektroforezės metu didžiausias mobilumas yra LDH1 izozimas, mažiausiai judantis - LDH5..

Skeleto raumenyse ir miokarde vyrauja LDH1 aktyvumas, o kepenyse - LDH5. Ši aplinkybė naudojama klinikinėje praktikoje diagnozuojant miokardo, griaučių raumenų ir kepenų ligas. Paprastai LDH izozimų aktyvumas serume yra labai mažas. Pažeidus atitinkamus organus, kraujo serume padidėja šių izofermentų aktyvumas. Padidėjus LDH1 aktyvumui serume, įtariamas griaučių raumenų ar miokardo pažeidimas. Padidėjęs serumo LDH5 aktyvumas gali rodyti kepenų pažeidimą.

Fermentų aktyvumo reguliavimas

Fermento aktyvumas reguliuojamas transkripcijos lygiu ir sintezuoto fermento aktyvumo pokyčių lygiu..

Fermentų aktyvumo reguliavimas transkripcijos lygiu svarstomas naudojant laktozės operono pavyzdį (temoje - Baltymai).

Sintetinto fermento aktyvumas reguliuojamas keliais būdais, dalyvaujant hormonams.

A. Alosterinis reguliavimas

Fermento molekulėje išskiriamas alosterinis centras, reikalingas jungiantis įvairioms medžiagoms - aktyvatoriams ir inhibitoriams, reguliuojantiems fermento aktyvumą. Aktyvatoriai yra medžiagos, greitinančios fermentų veiklą. Pavyzdžiui, chloro jonai padidina amilazės aktyvumą, druskos rūgštis aktyvina pepsiną, tulžis - lipazę.

Inhibitoriai yra medžiagos, mažinančios fermentų aktyvumą. Atskirkite konkurencinį ir nekonkurencinį slopinimą. Konkurencinis inhibitorius turi struktūrinį panašumą į substratą, todėl konkurencinis inhibitorius gali sąveikauti su aktyvia fermento vieta. Šiuo atveju substrato sąveika su aktyviu fermento centru mažėja, o fermento aktyvumas mažėja. Nekonkurencingas inhibitorius prisijungia prie alosteriniame centre esančio fermento, todėl keičiasi aktyvaus fermento centro erdvinė konfigūracija, o substratas negali prisijungti prie aktyvaus centro, todėl fermento aktyvumas mažėja.

Fermento veikla reguliuojama pagal tiesioginio teigiamo bendravimo principą - substrato buvimas aktyvina fermentą. Neigiami atsiliepimai - reakcijos produktas slopina fermentus, kurie dalyvavo šio produkto sintezėje pradinėse stadijose.

B. Kovalentinė modifikacija

Šis fermentų aktyvumo reguliavimo būdas yra toks. Fermento molekulėje yra serino, tirozino, treonino radikalų. Fosfatas pridedamas prie šių amino rūgščių alkoholio grupių, kurių šaltinis yra ATP. Fosfato prisijungimas prie fermento molekulės vadinamas fosforilinimu. Šiam procesui reikia fermento baltymų kinazės. Fosforilinant fermentas aktyvuojamas arba inaktyvuojamas.

Be to, galima pastebėti priešingą reakciją - fosfato skilimą iš fermento molekulės - defosforilinimą. Tam reikia fermento fosfoproteifosfatazės. Tokiu atveju defosforilintą fermentą galima suaktyvinti arba inaktyvuoti.

Pavyzdžiui, glikogeno sintetazė dalyvauja glikogeno sintezėje, o glikogeno fosforililė - glikogeno skaidyme. Šių fermentų defosforilinimas sukelia glikogeno sintetazės aktyvavimąsi ir glikogeno fosforilazės slopinimą, tuo tarpu vyrauja glikogeno sintezė, o jos skilimas sulėtėja. Glikogeno sintetazės ir glikogeno fosforilazės fosforilinimas sukelia glikogeno fosforilazės suaktyvėjimą ir glikogeno sintetazės slopinimą, t. vyrauja glikogeno skilimas, sulėtėja jo sintezė.

B. Fermento aktyvumo reguliavimas asocijuojant-disocijuojant subvienetus oligomeriniame fermente

Pavyzdžiui, neaktyvi baltymų kinazės forma yra susietų RRCC subvienetų kompleksas. Kai šis kompleksas suyra į RR ir C, C, susidaro aktyvios fermento formos - C.

Fermentų naudojimas medicinoje

Fermentų terapija yra fermentų vartojimas kaip vaistų. Pavyzdžiui, sergant virškinamojo trakto ligomis, pastebimas fermentinis skrandžio ir kasos nepakankamumas. Tai sutrikdo baltymų, riebalų, angliavandenių virškinimą. Virškinimo procesams pagerinti naudojami preparatai, kuriuose yra fermentų, skaidančių baltymus, riebalus, angliavandenius virškinamajame trakte. Chirurgijoje pūlingoms žaizdoms gydyti naudojami proteolitiniai fermentai, kurie skaido pūlingo žaizdos turinio baltymus, pažeistus audinius, o žaizda geriau pašalinama iš apnašų..

Dėl didelio fermentų aktyvumo gali išsivystyti įvairios ligos. Todėl medicinoje naudojami šių fermentų aktyvumo inhibitoriai, kurie palengvina pacientų būklę..

Medicinoje fermentai streptokinazė ir urokinazė naudojami kraujo krešuliams skaidyti, todėl pagerėja kraujotaka pažeistuose audiniuose..

Enzimodiagnostika - organams būdingų fermentų aktyvumo biologiniuose skysčiuose nustatymas ir gautų rezultatų panaudojimas ligų diagnostikai. Paprastai fermentų aktyvumas kraujyje yra mažas, nes fermentų daugiausia yra organų audiniuose - organų specifiškumas. Jei organus veikia patologinis procesas, fermentai iš organų išsiskiria į kraują ir nustatomas didelis fermentų aktyvumas kraujyje..

Diagnostiniai fermentai

- aspartato aminotransferazė - AST. Raumenų audinyje buvo didelis AST aktyvumas, kepenyse - mažiau aktyvus fermentas. Jei kraujyje nustatomas didelis AST aktyvumas, galima daryti prielaidą, kad pakenkta raumenims arba kepenims.

- alanino aminotransferazė - ALT. Pažymimas didelis fermento aktyvumas kepenyse, fermentas mažiau aktyvus raumenų audinyje. Padidėjus ALT aktyvumui kraujyje, galima daryti prielaidą, kad pakenkta kepenims ar raumenų audiniams.

- kreatino fosfokinazė - CPK. Didelis CPK aktyvumas pastebėtas raumenų audinyje ir smegenyse. Padidėjus CPK aktyvumui kraujyje, galima prisiimti raumenų audinio, smegenų pažeidimą

- laktato dehidrogenazė - LDH. Didelis LDH aktyvumas pastebėtas raumenų audiniuose ir kepenyse. Padidėjus LDH aktyvumui kraujyje, madinga prisiimti raumenų audinio ar kepenų pažeidimą

- gammaglutamilo transpeptidazė. Didelis fermento aktyvumas pastebėtas kepenyse ir inkstuose. Padidėjus fermento aktyvumui kraujyje, galima daryti prielaidą, kad yra kepenų, tulžies latakų ar inkstų patologija.

- šarminė fosfatazė. Didelis fermento aktyvumas pastebėtas kepenyse ir kaulų audinyje. Padidėjus šarminės fosfatazės aktyvumui kraujyje, galima prisiimti kepenų ir tulžies latakų, kaulinio audinio pažeidimus..

- kasos amilazė. Buvo pastebėtas didelis fermento aktyvumas kasoje. Padidėjus amilazės aktyvumui kraujyje ir šlapime, galima manyti, kad yra kasos patologija.

Aprašytos paveldimos ligos, susijusios su bet kokių fermentų trūkumu ar nebuvimu.

Fermentai naudojami laboratorinėje praktikoje nustatant įvairius metabolitus biologiniuose skysčiuose.

|kita paskaita ==>
Baltymų biosintezės reguliavimas|Biologinės membranos

Pridėjimo data: 2014-01-07; Peržiūros: 6222; autorinių teisių pažeidimas?

Jūsų nuomonė mums svarbi! Ar paskelbta medžiaga buvo naudinga? Taip | Ne

Fermentai, vitaminai, hormonai Palikite komentarą

Biologiškai aktyvios medžiagos - hormonai, vitaminai ir fermentai. Tai yra gyvybiškai svarbūs junginiai, atliekantys svarbų vaidmenį gyvo organizmo veikloje. Jie dalyvauja ir daro įtaką žmogaus organizme vykstantiems biocheminiams procesams. Fermentai, vitaminai ir hormonai prisideda prie normalaus vidaus organų, sistemų veikimo ir palaiko žmogaus imuninę sistemą.

Kokia yra kiekvienos medžiagos funkcija?

Fermentai

Išsiaiškinkime. Taigi fermentai. Fermentai yra baltymų molekulės, kurios pagreitina visų cheminių reakcijų greitį. Tai yra biokatalizatoriai, dalyvaujantys medžiagų apykaitoje, sintezėje, riebalų ir nukleorūgščių skaidyme. Maisto produktų virškinimas ir įsisavinimas taip pat vyksta dalyvaujant fermentams. Fermentų sistemos veikia kvėpavimą, reprodukciją, raumenų susitraukimą, kraujotaką ir neuropsichinį aktyvumą. Be fermentų visos biocheminės reakcijos negali vykti, ir žmogaus kūnas pradės mirti.

Vitaminai

Mums visiems yra žinomas terminas „vitaminai“. Tačiau ne kiekvienas iš mūsų galvojome, kokie svarbūs jie yra mūsų kūnui. Vitaminai yra organiniai junginiai, turintys poveikį medžiagų apykaitos procesui nedideliais kiekiais. Vitaminai yra būtini organizmui stiprinti ir pagerinti imuninės sistemos veiklą. Jie padeda sukurti apsauginį barjerą nuo virusinių infekcijų ir kitų ligų. Jie padidina organizmo atsparumą įvairiems ekstremaliems veiksniams ir prisideda prie kenksmingų toksinų pašalinimo. Vitaminai padidina visų fiziologinių procesų intensyvumą. Todėl jie turi nuolat patekti į kūną.

Hormonai

Kalbant apie hormonus, jie atlieka nepakeičiamą kūno vystymosi ir funkcionavimo funkciją. Šios biologiškai aktyvios medžiagos gali reikšmingais kiekiais paveikti audinio organus ir visą kūną. Hormonai dalyvauja cheminėse reakcijose. Jie turi tiesioginę įtaką gyvybinėms tų organų funkcijoms, kurioms jie skirti. Hormonai keičia chemines reakcijas slopindami arba aktyvindami fermentų procesus. Hormonai yra cheminiai pasiuntiniai, kurie perduoda informaciją tikslinėms ląstelėms, su kuriomis ji yra susijusi. Hormonai yra atsakingi už gyvo organizmo augimą ir vystymąsi, sistemų formavimąsi.

Fermentai, vitaminai, hormonai: poveikis organizmui

Hormonų, vitaminų ir fermentų veikimas kartu užtikrina visišką gyvybinę žmogaus kūno veiklą ir apsaugo jį nuo neigiamos įtakos. Vykdant chemines reakcijas, visi biologiniai junginiai yra glaudžiai susiję, tačiau kiekvienas elementas atlieka savo funkciją. Nei vienas procesas nėra baigtas be fermentų, hormonų ar vitaminų dalyvavimo. Tam tikrų junginių trūkumas sukelia rimtų pasekmių ir ligų. Visų pirma, labai sumažėja imuninės sistemos veikimas. Tai kupina įvairių žmonių ligų atsiradimo ir lėtinių ligų paūmėjimo..

Gyvybiškai svarbios medžiagos turi nuolat patekti į žmogaus kūną. Norėdami tai padaryti, turite valgyti maistą su maistinėmis medžiagomis, atsisakyti žalingų įpročių, kurie taip pat išprovokuoja organizmui reikalingų medžiagų trūkumą. Gydytojai profilaktikai ir gydymui rekomenduoja naudoti biologiškai aktyvius priedus. Maisto papildai naudojami medicinos ir vaikų praktikoje. Maisto papildai yra universalus preparatas, kurio sudėtyje yra tik natūralių ingredientų, ir yra visiškai saugūs žmogaus sveikatai..

Vitaminai ir fermentai

Vitaminai yra gana sudėtingos organinės medžiagos, kurių maiste randama gana mažais kiekiais. Jie nėra energijos šaltinis, tačiau labai reikalingi normaliam žmogaus kūno funkcionavimui. Tam tikro vitamino trūkumas sukelia sisteminius medžiagų apykaitos sutrikimus; ši būklė vadinama avitaminoze. Jį galima sustabdyti paprasčiausiai į dietą įtraukus reikiamą vitaminą..

Fermentai yra rutuliški baltymai, kuriuos sintetina gyvos ląstelės. Kiekvienoje ląstelėje yra šimtai fermentų. Jie padeda atlikti biochemines reakcijas, veikdami kaip katalizatoriai. Be jų reakcijos ląstelėje būtų labai lėtos ir negalėtų visiškai palaikyti gyvenimo. Fermentai paprastai skirstomi į anabolinius (sintezės reakcijas) ir katabolinius (visiško skaidymo reakcijas)..

Kalbant apie biologinį fermentų vaidmenį, verta paminėti, kad fermentai vaidina svarbiausią vaidmenį visuose gyvenimo procesuose, reguliuodami ir nukreipdami visišką žmogaus kūno apykaitą..

Tarp fermentų ir vitaminų yra glaudus ryšys. Kofermentai yra atskiri organiniai junginiai, visiškai nebaltyminio pobūdžio, aktyviai dalyvaujantys fermentinėje reakcijoje kaip atskiri atskirų atomų arba specializuotų atominių grupių akceptoriai, kuriuos fermentas tiesiogiai išskiria iš substrato molekulės..

Įdomu žinoti, kad kofermentų vaidmenį labai dažnai atlieka vitaminai ar jų metabolitai (labai dažnai - fosforilintos atskiros B grupės vitaminų formos). Pavyzdžiui, karboksilazės fermento kofermentas yra būtent vitamino tiamino pirofosfatas, daugelio aminotransferazių kofermentas yra išimtinai piridoksal-6-fosfatas. Kaip jau minėta, kofermentai yra vitaminų dariniai, todėl medžiagų apykaitos sutrikimai dėl vitamino trūkumo yra susiję su sumažėjusiu tam tikrų fermentų aktyvumu..

Koks yra vitaminų ir fermentų preparatų derinys? Norint kažkaip pagerinti geležies preparatų toleranciją, taip pat žymiai pagerinti jų absorbciją valandą prieš pradedant vartoti geležies preparatus, rekomenduojama vartoti „Festal“, „Panreatin“ ir kitus fermentinius preparatus..

Nors vitaminai nėra energijos šaltinis, jie būtini gyvam organizmui. Bet kokio vitamino trūkumas maiste neigiamai veikia bendrą organizmo būklę ir sukelia atskirų organų ligas. Ilgai trūkstant vitaminų maiste atsiranda būdingos ligos, vadinamos avitaminoze. Mokslininkai išskiria dvi vitaminų grupes, kurios įvardijamos pagal jų chemines savybes. Riebaluose tirpių vitaminų grupė žymima raidėmis „A, D, E, K“, o vandenyje tirpūs - „B“. Riebaluose tirpūs vitaminai. Vitaminas "A" Būtina užtikrinti regėjimo, augimo procesus, taip pat normalią odos ir gleivinių būklę. Kasdienis suaugusio žmogaus vitamino A poreikis yra apie 5000 tarptautinių vienetų (I.E.) arba 1,5 miligramo gryno vitamino. Vitaminas A yra gana sudėtingas organinis junginys, lengvai tirpstantis riebaluose. Didelis jo kiekis yra riebaluose, kurie išgaunami iš menkių, otų, jūrų ešerių ir kitų žuvų kepenų. Vitaminas „D“ dalyvauja keičiantis kalciu ir fosforu ir visų pirma užtikrinant normalų kalcio nusėdimą kauluose. Vitamino D trūkumas maiste ypač atsispindi vaiko sveikatoje. Tačiau vitamino D trūkumas turi įtakos ne tik kalcio nuosėdoms kauluose, bet ir sumažina kalcio ir fosforo druskų absorbcijos iš žarnyno į kraują greitį ir sukelia gilius kalcio fosfato apykaitos sutrikimus organizme. Vitamino D trūkumas sukelia rachitą. Vitamino D perteklius spartina aterosklerozinių procesų vystymąsi ir sukelia kalcio nuosėdas kraujagyslėse. Vitaminas „E“ yra galingas antioksidantas, apsauganti ląstelių membraną nuo oksidacijos. Be to, vitaminas E apsaugo nuo hemolizės ir raumenų degeneracinių pokyčių. Vitaminas "K" Jis yra būtinas kelių faktorių, dalyvaujančių kraujo krešėjimo procesuose, sintezei. Vandenyje tirpūs vitaminai. Vitaminas B1 Jis tiesiogiai dalyvauja angliavandenių apykaitoje ir ypač piruvino rūgšties, kuri yra pagrindinis tarpinis produktas gliukozės oksidacijoje, apykaitoje. Esant šio vitamino trūkumui organizme, tolesnė piruvos rūgšties konversija yra slopinama ir dėl to padidėja jo kiekis kraujyje ir audiniuose. Suaugusiam žmogui vidutiniškai reikia 1,5 - 2,0 miligramų vitamino B1 per dieną. Šio vitamino poreikis priklauso nuo energijos sąnaudų, maisto ir darbo įpročių. Kuo daugiau angliavandenių maiste, tuo daugiau reikia vitamino B1. Jei dietoje padidėja riebalų kiekis, tada organizmo vitamino B1 poreikis sumažėja. Vidutiniškai galima daryti prielaidą, kad už kiekvieną 1000 kilokalorijų suvartojamos energijos dietoje reikia pateikti 0,5 miligramo vitamino B1. Vitaminas „B2“ Šis vitaminas dalyvauja audinių kvėpavimo procesuose, todėl prisideda prie energijos gamybos organizme. Vitaminas B2 ypač reikalingas vaikams jų vystymosi metu. Vitamino B2 trūkumas vaikų racione lėtina jų augimą ir svorio augimą. Vitamino B2 poreikis suaugusiam žmogui yra 2,5-3,5 miligramo per dieną. Moterims nėštumo ir žindymo laikotarpiu šio vitamino poreikis padidėja maždaug 1 miligramu. Vitaminas „PP“ arba nikotino rūgštis yra būtini siekiant užtikrinti biologinės oksidacijos procesus organizme. Niacino trūkumas siejamas su tokia liga kaip pelagra. Paros nikotinamido dozė priklauso nuo suvartojamų kalorijų. Minimalus šio vitamino poreikis yra 6,6 miligramo už kiekvieną 1000 kalorijų dienos racioną. Vitaminas „C“ Ne vienas vitaminas buvo parašytas tiek straipsnių ir knygų, kiek apie vitaminą C. Tai nenuostabu, nes netolimoje praeityje labai daug žmonių patyrė jo trūkumą maiste. Skorbutas - vitamino C trūkumas - šio amžiaus pradžioje buvo Arkties gyventojų rykštė. Karo metais ją vėl matėme kai kuriose vietovėse. Skorbutas yra baisus: dantenos yra uždegusios ir kraujuojančios, dantys iškrenta, atsiranda kraujosruvų, silpnumas, kūno atsparumas įvairioms infekcinėms ligoms smarkiai sumažėja. Organizmui daug sunkiau toleruoti vitamino C trūkumą, kai maiste yra mažai baltymų. Suaugusiam žmogui per parą reikia 70–120 miligramų askorbo rūgšties. Vitaminas „B5“ Būtinas, kad cholinas virstų svarbiausiu neuromediatorių - acetilcholinu. Kasdienis pantoteno rūgšties poreikis nebuvo nustatytas. Vitaminas B6 (piridoksinas) Būtinas baltymų sintezei. Šis vitaminas taip pat dalyvauja glikogeno fosforilazės, pagrindinio metabolinio fermento, aktyvavime. Taip pat yra žinoma, kad dėl vitamino B6 trūkumo sutrinka triptofano apykaita. Įprasta rekomenduojama paros dozė yra 25-50 miligramų, tačiau kai kurie ekspertai rekomenduoja mažesnes dozes - 0,03 miligramus kilogramui kūno svorio per dieną. Vitaminas B12 Vitaminą B12 sintetina ne gyvūnai ir augalai, o mikroorganizmai, pavyzdžiui, anaerobinės bakterijos. Tačiau kobalamino trūksta itin retai, nes šio vitamino yra beveik visuose gyvūnų audiniuose. B grupės vitaminai turi vieną bruožą. Jie geriau absorbuojami, kai imami kartu. Ekspertai rekomenduoja B-komplekso vitaminus vartoti tris kartus per dieną su maistu, 25–30 miligramų. Hipovitaminozė Hipovitaminozė atsiranda, kai sutrinka normalus kepenų, žarnyno ir kitų organų darbas. Ilgai nepagrįstai vartojant antibakterinius preparatus (antibiotikus, vaistus nuo sulfato ir kt.), Paprastai atsiranda žarnyno mikrofloros ryškūs pokyčiai ir tai gali būti savitų hipovitaminozės sąlygų, pavyzdžiui, hipovitaminozės K, pasireiškimo padidėjusiu kraujavimu, atsiradimo priežastis. Kita hipovitaminozės, kai maiste yra pakankamai vitaminų, atsiradimo priežastis gali būti riebalų virškinimo ir absorbcijos procesų sutrikimai, ypač sumažėjus tulžies srautui į žarnyną. Kepenų ligų atveju gali atsirasti reikšmingų organizmo aprūpinimo riebaluose tirpiais vitaminais A, D, K. Kepenų ligos taip pat gali sutrikdyti vitaminų B1, PP ir kt apykaitą..

Riebaluose tirpūs vitaminai 1. Vitaminas A (antixeroftalminis); retinolis 2. Vitaminas D (antirachitinis); kalciferoliai 3. Vitaminas E (ant sterilus, dauginimosi vitaminas); tokoferoliai 4. Vitaminas K (antihemoraginis); naftochinonai Vandenyje tirpūs vitaminai 1. Vitaminas B1 (antineuritinis); tiaminas 2. Vitaminas B2 (augimo vitaminas); riboflavinas 3. Vitaminas B6 (prieš dermatitą, aderminas); piridoksinas 4. Vitaminas B12 (antianeminis); cianokobalaminas; kobalaminas 5. Vitaminas PP (priešelaginis, niacinas); nikotinamidas 6. Vitaminas Bc (antianeminis); folio rūgštis 7. Vitaminas B3 (prieš dermatitą); pantoteno rūgštis 8. Vitaminas H (antiseborėjinis, bakterijų, mielių ir grybų augimo faktorius); biotinas 9. Vitaminas C (antikorbentas); askorbo rūgštis 10. Vitaminas P (stiprinantis kapiliarus, pralaidumas vitaminas); bioflavonoidai

Nustatyta, kad riebalų rūgštys oksiduojasi kepenyse, inkstuose, griaučių ir širdies raumenyse, riebaliniame audinyje. Smegenų audinyje riebalų rūgščių oksidacijos greitis yra labai mažas; Pagrindinis smegenų audinio energijos šaltinis yra gliukozė. 1904 m. F. Knoopas pateikė riebalų rūgščių β-oksidacijos hipotezę, pagrįstą šunų šėrimo įvairiomis riebalų rūgštimis eksperimentais, kuriuose vienas vandenilio atomas galinėje metilo grupėje (ω-anglies atomas) buvo pakeistas radikalu (С6Н5– ). F. Knoopas teigė, kad riebalų rūgščių molekulės oksidacija kūno audiniuose vyksta β padėtyje. Dėl to karboksilo grupės pusėje esantys angliavandenilių fragmentai yra nuosekliai atskiriami nuo riebalų rūgščių molekulės. Riebalų rūgštys, esančios natūraliuose gyvūnų ir augalų riebaluose, turi lyginį anglies atomų skaičių. Bet kuri tokia rūgštis, iš kurios yra suskaidyta anglies atomų pora, galiausiai praeina sviesto rūgšties pakopą. Po kitos β-oksidacijos sviesto rūgštis tampa acetoacto. Paskutinis hidrolizuojama iki dviejų acto rūgšties molekulių. Riebalų rūgščių β-oksidacijos teorija, kurią pasiūlė F. Knoopas, daugiausia buvo pagrindas šiuolaikinėms riebalų rūgščių oksidacijos mechanizmo koncepcijoms. Riebalų rūgštys patenka į jų oksidacijos vietą - į mitochondrijas - kompleksiškai: dalyvaujant albuminui, riebalų rūgštis perkeliama į ląstelę; dalyvaujant specialiems baltymams (riebalus rūgštis jungiantiems baltymams, FABP) - transportavimas citozolyje; dalyvaujant karnitinui - riebalų rūgščių pernešimas iš citozolio į mitochondrijas. Riebalų rūgščių oksidacijos procesą sudaro šie pagrindiniai etapai. Riebalų rūgščių aktyvinimas. Laisvoji riebalų rūgštis, nepriklausomai nuo angliavandenilių grandinės ilgio, yra metaboliškai inertiška ir joje negali vykti jokios biocheminės transformacijos, įskaitant oksidaciją, kol ji suaktyvinama. Riebalų rūgštis aktyvuojama ant mitochondrijų membranos išorinio paviršiaus, dalyvaujant ATP, kofermento A (HS-KoA) ir Mg2 + jonams. Reakciją katalizuoja fermentas acil-CoA sintetazė: Reakcijos metu susidaro acil-CoA, kuri yra aktyvi riebalų rūgšties forma. Manoma, kad riebalų rūgštis aktyvuojama dviem etapais. Pirma, riebalų rūgštis reaguoja su ATP, kad susidarytų aciladenilatas, kuris yra riebalų rūgšties ir AMP esteris. Be to, CoA sulfhidrilo grupė veikia aciladenilatą, stipriai susijungusį su fermentu, kad susidarytų acil-CoA ir AMP. Riebalų rūgščių pernešimas į mitochondrijas. Riebalų rūgščių kofermentinė forma, taip pat ir laisvosios riebalų rūgštys, negali prasiskverbti į mitochondrijas, kur iš tikrųjų vyksta jų oksidacija. Karnitinas yra ilgos grandinės aktyvuotų riebalų rūgščių nešėjas vidinėje mitochondrijų membranoje. Acilo grupė iš CoA sieros atomo perkeliama į karnitino hidroksilo grupę, kad susidarytų acilkarnitinas, kuris difunduoja per vidinę mitochondrijų membraną: Reakcija vyksta dalyvaujant specifiniam citoplazminiam fermentui karnitino aciltransferazei. Jau membranos pusėje, nukreiptoje į matricą, acilo grupė vėl perkeliama į CoA, o tai yra termodinamiškai naudinga, nes karnitine esantis O-acilo ryšys turi didelį grupės perdavimo potencialą. Kitaip tariant, po acilkarnitino prasiskverbimo per mitochondrijų membraną įvyksta priešinga reakcija - acilkarnitino skilimas dalyvaujant HS-KoA ir mitochondrijų karnitino aciltransferazė: riebalų rūgščių intramitochondrijų oksidacija. Riebalų rūgščių oksidacijos procesas ląstelės mitochondrijose apima keletą nuoseklių fermentinių reakcijų. Pirmasis dehidrinimo etapas. Mitochondrijose esantis Acil-CoA pirmiausia vykdo fermentinę dehidraciją, o acil-CoA praranda 2 vandenilio atomus α- ir β-pozicijose, virsta nesočiosios rūgšties CoA esteriu. Taigi pirmoji kiekvieno acil-CoA skaidymo ciklo reakcija yra jo oksidavimas acil-CoA-de-hidrogenazės būdu, dėl kurio susidaro enoil-CoA, turintis dvigubą jungtį tarp C-2 ir C-3: Yra keletas FAD turinčių acil-CoA- dehidrogenazės, kurių kiekviena turi specifiškumą acil-CoA, turinčiam konkretų anglies grandinės ilgį. Hidratacijos stadija. Nesočioji acil-CoA (enoil-CoA), dalyvaujant fermentui enoil-CoA hidratazei, prijungia vandens molekulę. Dėl to susidaro β-hidroksiacil-CoA (arba 3-hidroksiacil-CoA): Atkreipkite dėmesį, kad enoil-CoA hidratacija yra stereospecifinė, kaip ir fumarato ir akonitato hidratacija (žr. P. 348). Dėl trans-Δ2-dvigubos jungties hidratacijos susidaro tik 3-hidroksiacil-CoA L-izomeras. Antrasis dehidrinimo etapas. Susidaręs β-hidroksiacil-CoA (3-hidroksiacil-CoA) yra dehidratuojamas. Šią reakciją katalizuoja NAD + priklausomos dehidrogenazės: tiolazės reakcija. Vykdant ankstesnes reakcijas, metileno grupė C-3 oksiduota iki oksogrupės. Tiolazės reakcija yra 3-oksoacil-CoA skaidymas su antrosios CoA molekulės tiolio grupe. Dėl to susidaro acil-CoA, kurį sutrumpina du anglies atomai, ir dviejų anglių fragmentas acetil-CoA pavidalu. Šią reakciją katalizuoja acetil-CoA-aciltransferazė (β-ketotiolazė): Gautas acetil-CoA oksiduojamas trikarboksirūgšties cikle, o acil-CoA, sutrumpintas dviem anglies atomais, vėl daug kartų praeina visą β-oksidacijos kelią iki susidaro butiril-CoA (4-anglies junginys), kuris savo ruožtu oksiduojamas iki 2 acetil-CoA molekulių (11.2 pav.). Pavyzdžiui, oksiduojant palmitino rūgštį (C16), kartojami 7 β-oksidacijos ciklai. Prisiminkime, kad oksiduojant riebalų rūgštį, turinčią n anglies 11.2. Riebalų rūgščių oksidavimas („Lininė spiralė“). Pirmasis oksidacijos ciklas - riebalų rūgščių grandinės sutrumpinimas dviem anglies atomais - pateikiamas išsamiai. Likę ciklai yra panašūs į pirmąjį (pasak A.N.Klimovo ir N.G.Nikulchevos). 1 - acil-CoA dehidrogenazė (EC 1.3.99.3); 2 - enoil-CoA hidratazė (EC 4.2.1.17.); 3 - β-hidroksiacil-CoA dehidrogenazės (EC 1.1.1.35); 4 - tiolazė (EC 2.3.1.9). atomų, įvyksta n / 2-1 β-oksidacijos ciklas (ty vienu ciklu mažiau nei n / 2, nes dėl oksiracijos butirilui-CoA tuoj pat susidaro 2 acetil-CoA molekulės) ir iš viso n / 2 molekulėse acetil-CoA. Todėl bendrą aktyvintos rūgšties β-oksidacijos lygtį galima parašyti taip: Palmitoyl-CoA + 7FAD + 7NAD + + 7H2O + 7HS-KoA -> -> 8Acetyl-CoA + 7FADH2 + 7NADH + 7H +. Energijos balansas. Kiekvienas β-oksidacijos ciklas sukuria vieną FADH2 molekulę ir vieną NADH molekulę. Pastarieji kvėpavimo grandinės oksidacijos ir susijusios fosforilinimo procese duoda: FADH2 - 2 ATP molekules ir NADH - 3 ATP molekules, t.y. iš viso per vieną ciklą susidaro 5 ATP molekulės. Kai oksiduojama palmitino rūgštis, susidaro 5 x 7 = 35 ATP molekulės. Palmitino rūgšties β-oksidacijos procese susidaro 8 acetil-CoA molekulės, kurių kiekviena, „degdama“ trikarboksirūgšties cikle, duoda 12 ATP molekulių, o 8 acetil-CoA molekulės suteikia 12 x 8 = 96 ATP molekules. Taigi iš viso susidaro 35 + 96 = 131 ATP molekulės, pilnai palmitino rūgščiai β-oksiduojantis. Atsižvelgiant į vieną ATP molekulę, išleistą pačioje pradžioje aktyvios palmitino rūgšties (palmitoil-CoA) formos susidarymui, bendras energijos išeiga, visiškai oksiduojant vieną palmitino rūgšties molekulę, gyvūno kūno sąlygomis bus 131 - 1 = 130 ATP molekulių. Laisvos energijos ΔF pokytis, visiškai sudeginus 1 molį palmitino rūgšties, yra 2338 kcal, o energija turtingas ATP fosfatinis ryšys pasižymi 7,6 kcal / mol verte. Nesunku apskaičiuoti, kad apie 990 kcal (7,6 x 130) arba 42% visos palmitino rūgšties potencialios energijos, vykstant jos oksidacijai organizme, naudojama ATP sintezei, o likusi dalis akivaizdžiai prarandama kaip šiluma. Taigi riebalų rūgščių oksidacijos energijos kaupimo efektyvumas standartinėmis sąlygomis yra

40%, o tai yra artima atitinkamai glikolizės, trikarboksirūgšties ciklo ir oksidacinio fosforilinimo vertei.

24. Piruvatas oksiduojamas į acetil-CoA, dalyvaujant daugybei fermentų ir kofermentų, struktūriškai sujungtų į daugelio fermentų sistemą, vadinamą „piruvato dehidrogenazės kompleksu“. Pirmajame šio proceso etape piruvatas (10.8 pav.) Praranda savo karboksilo grupę dėl sąveikos su tiamino pirofosfatu (TPP) fermento piruvato dehidrogenazės (E1) aktyvioje vietoje. II etape E1 - TPP - CHOH - CH3 komplekso oksietilgrupė oksiduojama, kad susidarytų acetilo grupė, kuri tuo pačiu metu perkeliama į lipoinės rūgšties amidą (kofermentą), susietą su fermentu dihidrolipoilacetiltransferaze (E2). Šis fermentas katalizuoja trečiąją stadiją - acetilo grupės perkėlimą į kofermentą CoA (HS-KoA), susidarant galutiniam produktui acetil-CoA, kuris yra didelės energijos (daug energijos) junginys. IV stadijoje oksiduota lipoamido forma regeneruojama iš redukuoto dihidrolipoamido - E2 komplekso. Dalyvaujant fermentui dihidrolipoilo dehidrogenazei (E3), vandenilio atomai iš redukuotų dihidrolipoamido sulfhidrilinių grupių perkeliami į FAD, kuris veikia kaip šio fermento protezinė grupė ir yra su juo glaudžiai susijęs. V stadijoje redukuotas dihidrolipoilo dehidrogenazės FADH2 vandenilį perneša į kofermentą NAD, kad susidarytų NADH + H +. Piruvato oksidacinio dekarboksilinimo procesas vyksta mitochondrijų matricoje. Jame yra (kaip sudėtinio daugelio fermentų komplekso dalis) 3 fermentai (piruvato dehidrogenazė, dihidrolipoilacetiltransferazė, dihidrolipoildehidrogenazė) ir 5 kofermentai (TPP, lipoinės rūgšties amidas, kofermentas A, FAD ir NAD), iš kurių trys fermentai yra gana glaudžiai surišti (TPF-E1, Li-poamide-E2 ir FAD-E3) ir du lengvai atsiriboja (HS-KoA ir NAD). Paveikslėlis: 10.8. Piruvato dehidrogenazės komplekso veikimo mechanizmas. E1 - piruvato dehidrogenazė; E2 - di-hidrolipoilacetiltransfrazė; E3-dihidrolipoilo dehidrogenazės; suapvalinti skaičiai nurodo proceso žingsnius. Visi šie fermentai, turintys subvieneto struktūrą, ir kofermentai yra organizuojami į vieną kompleksą. Todėl tarpiniai produktai sugeba greitai sąveikauti. Buvo įrodyta, kad kompleksą sudarančių dihidrolipoilacetiltransferazės subvienetų polipeptidinės grandinės tarsi sudaro komplekso šerdį, aplink kurią yra piruvato dehidrogenazė ir dihidrolipoilo dehidrogenazė. Paprastai pripažįstama, kad natūralus fermentų kompleksas susidaro savaime. Visą reakciją, kurią katalizuoja piruvato dehidrogenazės kompleksas, galima pavaizduoti taip: Piruvatas + NAD + + HS-KoA -> Acetil-CoA + NADH + H + + CO2. Reakciją lydi ženklus standartinės laisvos energijos sumažėjimas ir ji yra praktiškai negrįžtama. Acetil-CoA, susidaręs oksidacijos dekarboksilinimo metu, toliau oksiduojasi, susidarant CO2 ir H2O. Visiškas acetil-CoA oksidavimas vyksta trikarboksirūgšties cikle (Krebso ciklas). Šis procesas, taip pat oksidacinis piruvato dekarboksilinimas vyksta ląstelių mitochondrijose..

Laisva oksidacija. Viena iš laisvo (nekonjuguoto) oksidacijos užduočių yra natūralių ar nenatūralių substratų, šiuo atveju vadinamų ksenobiotikais, transformacija (kseno nesuderinamas, bios yra gyvenimas). Juos vykdo fermentai dioksigenazės ir monooksigenazės. Oksidacija vyksta dalyvaujant specializuotiems citochromams, lokalizuotiems dažniausiai endoplazminiame tinkle, todėl šis procesas kartais vadinamas mikrosomų oksidacija [Archakov AI, 1975]. Deguonis ir redukuoti kvėpavimo takų nešėjai (dažniausiai NADPH) taip pat dalyvauja laisvos oksidacijos reakcijose. Elektronų akceptorius yra citochromas P-450 (kartais citochromas b5). Substrato oksidacija vyksta pagal šią schemą: SH + O2–> SOH. (5) Peroksisomų funkcijos. Peroksisomos (kartu su mitochondrijomis) yra pagrindinis deguonies panaudojimo centras ląstelėje. Dėl aminorūgščių, angliavandenių ir kitų junginių oksidacijos ląstelėse susidaro stiprus oksidatorius - vandenilio peroksidas (H2O2), kuris dėl katalizės veikimo peroksisomose, išsiskiriant deguoniui ir vandeniui, toliau suyra. Peroksisomos apsaugo ląstelę nuo vandenilio peroksido poveikio, kuris turi stiprų žalingą poveikį. Didelės kepenų ir inkstų peroksisomos vaidina svarbų vaidmenį detoksikuojant daugelį medžiagų. Pavyzdžiui, juose oksiduojasi apie 50% absorbuoto etilo alkoholio. Be detoksikacijos reakcijų, peroksisomų fermentai katalizuoja riebalų rūgščių skaidymąsi, dalyvauja daugybėje katabolinių ir anabolinių reakcijų, ypač keičiantis aminorūgštimis, oksalatais ir poliaminais. Kai kurios iš šių reakcijų pasireiškia tik peroksisomose, todėl jų pažeidimas gali sukelti rimtus medžiagų apykaitos sutrikimus.

RH2 + O2 -> R + H2O2

Katalazė naudoja H2O2, kurį gamina kiti peroksisomos fermentai, oksiduodami įvairius substratus, tokius kaip fenoliai, mureno rūgštis, formaldehidas ir alkoholis, vykstant „oksidacinei reakcijai“:

H2O2 + R`H2 -> R` + 2H2O

Šio tipo oksidacinės reakcijos ypač svarbios kepenų ir inkstų ląstelėse, kurių peroksisomos neutralizuoja daugelį toksinių medžiagų, patenkančių į kraują..

Audinių kvėpavimo procesą vykdo fermentų rinkinys, esantis visose be išimties kūno ląstelėse, sudarančios kvėpavimo fermentų grandinę. Oksidacijos proceso pradžią vykdo fermentai, tiesiogiai reaguojantys su substratu ir vadinami dehidrogenazėmis. Substratas gali būti bet kuris iš audiniuose oksiduotų organinių junginių (angliavandeniai, riebalai, baltymai ir įvairūs tarpiniai produktai, jų skilimas). Oksiduotas substratas (sub. Ng), dalyvaujant įvairioms specifinėms (reaguojančioms tik su tam tikru substratu) dehidrogenazėms, oksiduojasi (dehidrina): pagal jų redoksinio potencialo dydį (žr. Kvėpavimo fermentų grandinės bendrą diagramą). Iš visų citochromų tik citochromas a3 sugeba pernešti savo elektronus į deguonį, jį sumažindamas, šiuo atžvilgiu ji buvo vadinama citochromo oksidaze - fermentu, kuris tiesiogiai reaguoja su molekuliniu deguonimi. Apibendrinant visas kvėpavimo fermentų grandinės reakcijas, praleidžiant tarpinius protonų ir elektronų nešiklius, susidaro įspūdis, kad deguonis yra tiesiogiai prijungtas prie substrato. Toks rašymas dažnai naudojamas oksidacijos procesui žymėti sutrumpinta forma, tačiau tai pasakytina tik apie bendrą rezultatą, iš tikrųjų šio proceso mechanizmas, kaip matėme, yra visiškai kitoks. Fermentų kvėpavimo grandinę galima pailginti ir sutrumpinti. Kai kurie fermentai, pavyzdžiui, flavinas, gali sąveikauti su substratu, aplenkdami priklausomas dehidrogenazes, ir tokio substrato oksidacijos grandinė bus trumpesnė. Citochromų, veikiančių grandinėje, skaičius gali skirtis, todėl kvėpavimo fermentų grandinės ilgis taip pat bus skirtingas. Kaip bebūtų, elektronų perdavimas kvėpavimo fermentų grandinėje visada yra daugiapakopis procesas. Tai, matyt, turėtų būti laikoma vienu iš svarbiausių evoliucinių gyvųjų organizmų įsigijimų. Eidami per ilgą kvėpavimo fermentų grandinę, elektronai palaipsniui išleidžia savo energiją. Šiuo atveju energija išsiskiria ne iš karto, kaip tai vyksta oksidacijos (degimo) metu ore, bet mažomis porcijomis, o tai sukuria palankias galimybes dideliam jos kaupimosi laipsniui. Didžioji elektronų išskiriamos energijos dalis kaupiama ATP fosfatinių jungčių energijos pavidalu (žr. 5.2 skyrių), kuris susidaro fosforilinimo reakcijoje - dėl neorganinio fosfato pridėjimo į ADP (ADP): oksidacijos energija. Kadangi fosforilinimas yra tiesiogiai susijęs su oksidacija, šis procesas vadinamas oksidaciniu fosforilinimu arba oksidatoriumi susietu fosforilinimu. Kaip matyti iš paveikslo, vienos elektronų poros perkėlimas į molekulinį deguonį lydi 212 kJ išsiskyrimą. Buvo nustatyta, kad vieno terminalo aukštos energijos ATP obligacijos sudaro 29 kJ. Taigi viso kvėpavimo fermentų grandinės energijos skirtumo pakanka kelioms ATP molekulėms susidaryti. Paaiškėjo, kad kvėpavimo grandinėje yra trys regionai, kurių energijos skirtumas yra pakankamas užtikrinti ATP susidarymą, susijusį su oksidacija iš ADP ir Н3Р04. Taigi, visų per NAD einančių substratų oksidacija susidaro po tris ATP molekules kiekvienai elektronų porai, perkeliamai iš NADH2 į deguonį. Remiantis tuo, lengva apskaičiuoti bet kurio oksiduojamo substrato bendrą energijos išeigą (ATP molekulėse). Konjugacijos laipsnis, kaip ir kvėpavimo grandinės ilgis, gali skirtis, o trijų ATP molekulių susidarymas turėtų būti geriausias pasirinkimas. Be to, naudojant kai kurias medžiagas (atjungimo agentus), neslopinant kvėpavimo, galima blokuoti fosforilinimą. Taigi oksidacija ir fosforilinimas yra du tarpusavyje susiję procesai, galintys konjuguotis ir atsieti. Tačiau, jei šiuo metu kvėpavimo grandinės elementai tiriami gana išsamiai, tai mažai žinoma apie fosforilinimo veiksnius. Tuo pačiu metu turimi duomenys apie oksidacijos konjugacijos su fosforilinimu laipsnį leidžia sužinoti apie biologinius energijos gavybos mechanizmų efektyvumą. Forumas apie ortopedinius čiužinius. Gyvieji organizmai negali atlikti darbo dėl šiluminės energijos, nes jie neturi pakankamo temperatūrų skirtumo, dėl kurio būtų įmanoma gauti energijos kiekį. Gyvi organizmai naudoja oksiduotų substratų cheminių ryšių energiją, iš dalies paversdami ją specializuotų molekulių (ATP ir kt.) Cheminių ryšių energija. Be to, tik šio tipo energiją (sukauptą didelės energijos junginiuose) organizmai naudoja savo būdingam darbui atlikti. Apskaičiuojant cheminės energijos kiekį, sukauptą didelės energijos ATP fosfatinėse jungtyse dėl fosforilinimo kartu su oksidacija, galima nustatyti energijos dalį, kurią kūnas gali naudoti įvairiems darbams atlikti. Jis viršija 40%, taigi, pasirodo, yra daug didesnis nei šiuolaikinių šilumos variklių efektyvumas. Toks didelis gyvųjų sistemų veikimo efektyvumas yra dėl to, kad jų sukaupta cheminė energija ATP ir kitų daug energijos reikalaujančių junginių pavidalu naudojama įvairių tipų darbams atlikti tiesiogiai, be tarpinio šilumos išsiskyrimo. Tą pačią energijos dalį, kuri nesikaupia didelės energijos fosfatų jungtyse, bet išsisklaido šilumos pavidalu, organizmas taip pat iš dalies naudoja, ypač palaikydamas pastovią kūno temperatūrą. Kaip minėta aukščiau, substratų oksidacija vyksta audinių ląstelėse (audinių kvėpavimas). Savo ruožtu kiekvienoje ląstelėje yra daugybė specialių organelių - mitochondrijų, kuriose tiesiogiai vyksta oksidacinė fosforiliacija - makroergų susidarymas, todėl mitochondrijos kartais perkeltine prasme vadinamos „energijos fabrikais“. Kvėpavimo grandinė ir jungimosi faktoriai yra vidinėje mitochondrijų membranoje. Jie tarsi įterpti į membraną, formuojantys kvėpavimo takų ansamblius - daugybines kvėpavimo grandinių grandines ir konjugacijos faktorius, pasikartojančius palei vidinę membraną. Vidinė membrana sudaro daugybę iškyšų mitochondrijų viduje; kuo daugiau cristae yra mitochondrijoje, tuo didesnis yra vidinės mitochondrinės membranos paviršius, todėl joje gali būti daugiau kvėpavimo organų. Audinių ląstelėse, kurioms būdingas didelis kvėpavimo dažnis, yra didesnis skaičius (iki dešimčių tūkstančių) mitochondrijų, be to, šių mitochondrijų vidinės membranos išsiskiria dideliu sulankstymu - daugybe kristalų.

Alkoholinė fermentacija yra mielių vykdoma cheminė fermentacijos reakcija, kurios metu viena gliukozės molekulė paverčiama 2 etanolio ir 2 anglies dioksido molekulėmis..

Alkoholio fermentacijos reakcija yra panaši į glikolizę. Divergencija prasideda tik susiformavus piruvatui. Paskutinį glikolizės etapą pakeičia dvi fermentinės reakcijos. Pirma, piruvatas dekarboksilinamas, kurio produktas yra acetaldehidas. Ši reakcija vyksta dalyvaujant piruvato dekarboksilazės, TPP ir magnio jonams.

Po to, kai acetaldehidas redukuojamas vandeniliu, kuris yra atskirtas nuo kofermento NADH. Šiuo atveju acetaldehidas redukuojamas iki etanolio. Iš tikrųjų alkoholio fermentacijos tikslas yra oksiduoti NADH, kad jis vėl galėtų dalyvauti glikolizėje. Katalizatorius yra alkoholio dehidrogenazė.

Taigi alkoholio fermentacijos produktai yra etanolis, o ne pieno rūgštis, kaip fermentuojant pieno rūgštį.

Rezultatas yra reakcija:

Alkoholinę fermentaciją lydi energijos kaupimas ATP pavidalu. Apibendrinant, reakciją galima parašyti taip:

Įvedus specifinius inhibitorius, keičiasi alkoholio fermentacijos formos.