משימת אנזימים בגוף האדם

מבוא

אנזימים הם מה שנקרא ביו-קטליסטיםאשר ללא עזרתם לא יכול היה לחול מטבוליזם מוסדר ויעיל. לעתים קרובות אתה יכול לזהות אותם עד הסוף -aseמה שמצביע על כך שהחומר המדובר הוא אנזים. עם זאת, בחלק מהמקרים יש לאנזימים שמות שנבחרו באופן אקראי או היסטורי, אשר אינם מאפשרים להסיק מסקנות כלשהן. הם מחולקים לשש מחלקות עיקריות בהתאם לתגובה הכימית שהם מזרזים. אנזימים מעורבים בתהליכים מטבוליים בתא, כלומר ייצור אנרגיה, שחרור אנרגיה, תהליכי שיפוץ מחדש והמרות מצע. אבל הם גם ממלאים תפקיד מכריע בעיכול.

כאן תוכלו למצוא מידע כללי יותר אודות אנזימים.

אילו אנזימים יש?

נוכח העובדה שאנזימים מעורבים בכל תגובה כימית בחילוף החומרים, בעיכול וגם בהתרבות מידע גנטי, אין זה מפתיע כי למעלה מ -2000 אנזימים שונים ידועים עד כה. במהלך המחקר הנוכחי והעתיד יתווסף כנראה אנזים זה או אחר. הבי-קטליטיקאים מחולקים לשש כיתות עיקריות ומספר גדול של תת-כיתות. הסיווג של אנזים ושמותיו מבוסס על סוג התגובה הכימית בה הוא מעורב. ניתן להקצות אנזימים ליותר מכיתה אחת מכיוון שהם תומכים לא רק בתגובה אחת אלא בכמה תגובות דומות. מבדילים בין אוקסידורדוקטזות, טרנספרזות, הידרולאזים, ליאזות, איזומרזות וליגזים. ניתן גם לסווג אותם לפי המבנה שלהם והחומרים הנוספים שהם צריכים לתפקד. אנזימים מסוימים הם מה שנקרא אנזימי חלבון טהור. אינך זקוק לחומרים אחרים ויכול לזרז את התגובה לבד. עם זאת, אחרים זקוקים לקופקטורים וקואנזימים אשר נקשרים אליהם באופן זמני או קבוע ומסייעים ביישום התגובה. האחרונים נקראים גם הולונזימס נקרא, בנוי מהאנזים הממשי (אפואנזים) והקואנזים או המצע.

משימות כלליות

אנזימים הם זרזים ביולוגיים, בקיצור, גם ביו-קטליסטים שקוראים לו. זרז הוא חומר שמסוגל להפחית את מה שמכונה אנרגיית ההפעלה של תגובה. באופן קולוני, משמעות הדבר היא כי תגובה כימית זקוקה פחות אנרגיה כדי להתחיל ולהפעיל. בנוסף, השימוש בזרזים פירושו שתגובה יכולה להתבצע במהירות רבה יותר. ללא אנזימים, חילוף החומרים האנושי לא יהיה מהיר כמעט ומעל הכל יעיל. ללא אנזימים, בני אדם לא היו יכולים להתקיים בצורה בה אנו עושים זאת. אנזימים הם בדרך כלל חלבונים. רק כמה אנזימים המעורבים בהתרבות הגנטית הם מה שנקרא ריבוזימים ונבנה מחלקי RNA. בהגדרה, השימוש בהם אינו משנה או צורך זרזים. המשמעות היא שאנזים יכול לזרז מספר רב של תגובות ברצף. זה בתורו חוסך לאורגניזם אנרגיה נוספת שלא חייבת לשמש לצורך התחדשות האנזימים. בנוסף, אנזימים הם ספציפיים לתגובה, מה שאומר שהם לא יכולים לזרז רק תגובה כלשהי. הם מותאמים בדיוק לחומרים בתגובה. בדרך זו מוגברת היעילות שלהם. באופן כללי, אנזימים מעורבים בהעברת קבוצות כימיות בין שני חומרים שונים, ההמרה, כמו גם המבנה והתמוטטות של חומרים בודדים.

משימות עיכול

בכדי שניתן יהיה להיספג את החומרים המזינים הכלולים במזון, כלומר להיספג בתאים של דופן המעי הדק ובכך לגוף, ראשית יש לפרק אותם ליחידות הקטנות שלהם. מכיוון שרק ליחידות אלה יש לתאי המעי הדק קולטנים מתאימים. התמוטטות זו מכונה עיכול. אנזימי העיכול ממלאים תפקיד חיוני בעיכול. הם מיוצרים בבלוטות ומשוחררים בהדרגה אל פנים הפה, הקיבה והמעיים (מופרש). ללא אנזימי עיכול, חומרים מזינים ממזון אינם יכולים להיכנס לגוף ולגוף היה חסר ספקי האנרגיה החשובים שלו.
שומנים הם לרוב בצורה כביכול טריגליצרידים נטמע באוכל. לפני הספיגה, כלומר ספיגת חומרים מזינים בתאי המעי, יש לפרק אותם לרכיבים האישיים שלהם, חומצות השומן. בדרך זו משתחררים גם הוויטמינים המסיסים בשומן המאוחסנים בשומנים וניתנים לספיגה. יש לפרק מספר סוכרים וכמה סוכרים כפולים גם למולקולות סוכר אינדיבידואליות בעזרת אנזימים. אחרון חביב, החלבונים נשארים, אשר מתפרקים אנזימטית לחומצות האמינו שמהם הם מורכבים.

קרא גם: איזה תפקיד ממלאת האלסטז בעיכול?

בזכות האנזים אמילאז רוק מתחיל העיכול של פוליסכרידים שונים בפה. האנזים פפסין, המעכל חלבונים, מתווסף לכימיה בבטן. אך עיקר העיכול מתרחש במעי הדק. האנזימים שעושים את עבודתם במעי הדק מיוצרים בלבלב. מעבר מהלבלב מוביל לתחילת המעי הדק, שם מעורבבים האנזימים במזון. לאחר מכן במעי הדק ניתן לקלוט את אבני הבניין הבודדות, חומצות השומן, הוויטמינים, חומצות האמינו ומולקולות הסוכר.
בסך הכל שמונה אנזימים שונים משמשים בעיקר במעי הדק. טריפסין וצ'ימוטריפסין מפצלים חלבונים ושרשראות חומצות אמינו ארוכות לשרשראות חומצות אמינו קצרות.

למידע נוסף ראו: צ'ימוטריפסין - בשביל מה זה חשוב?

הקרבוקסיפפטידידים A ו- B בתורם מפרקים את שרשראות חומצות האמינו הקצרות לחומצות אמינו נפרדות. הליפאז זקוק גם לחומצות מרה ולו-ליפאז לתפקודו. בעזרתם היא מפרקת את הטריגליצרידים לחומצות שומן. כולסטרול אסטרז זקוק גם לחומצות מרה. כשמו כן הוא, הוא מפריד כולסטרול משומנים. בנוסף לכולסטרול, משוחררות גם חומצות שומן אחרות. האלפא עמילאז דומה לזה שמתגייר בפה כוח בתוך מלטוז (סוכר כפול) מסביב. מזון מכיל תמיד גדילי DNA כמוביל מידע גנטי. הם אינם משמשים כמקור אנרגיה לבני אדם, אלא מספקים אבני בניין חשובות לייצור מולקולות DNA. באופן זה הגוף חוסך אנרגיה יקרת ערך שאינו צריך להשקיע בסינתזה החדשה המלאה של אבני הבניין הללו. האנזימים האחראיים הם ריבונוקליז ודוקסוקסריבונוקליז.

עוד משהו שאולי יעניין אותך:

• מערכת עיכול
• קרבוקסיפפטידאז

תפקיד האנזימים בבטן

האנזים העיכול פפסין נמצא בעיקר בקיבה. זה מיוצר על ידי התאים העיקריים של בטנת הקיבה בצורה של קודמת הפפסינוגן. רק ערך ה- pH החומצי במיץ הקיבה מוביל להמרה של פפסינוגן לפפצין. זה מונע מהפפסין לפעול כבר בתאים של רירית הקיבה ולעכל את הגוף עצמו. פפסין מפצל חלבונים לפפטידים, כלומר שרשראות חומצות אמיניות קצרות יותר. השרשראות מתפרקות רק לחומצות האמינו בפועל במעי הדק. פפסין דורש כלוריד כקופקטור. כאחד האנזימים הבודדים בדרכי העיכול, הוא יכול לעבוד במיץ קיבה חומצי. אנזימים רבים אחרים זקוקים לסביבה אלקליין כדי להיות יעילים.
אנזימי הקיבה, האמילז והג'לטינאז נמצאים גם בכמויות קטנות בקיבה. הליפאז הקיבה מפרק חומצות שומן משומנים, האמילז מלטוז מעמילן והג'לטין ג'לטין. ג'לטין הוא קולגן מן החי אשר נבלע, למשל, בבשר או בממתקים המכילים ג'לטין. זה מורכב מחלבונים. בסופו של דבר, הג'לטינאז משחרר גם חומצות אמינו.

תפקודים של אנזימים בדם

הדם הוא מה שנקרא איבר נוזלי. הוא משמש להובלת חמצן לתאים ולהובלת דו תחמוצת הפחמן לריאות. אך חומרים ומולקולות אחרות משתמשים גם בדם בכדי להגיע מאבר לאחד. לכן יש להבדיל בין אנזימים שנמצאים בדם בין אם הם מה שנקרא אנזימים ספציפיים לפלזמה (= ספציפיים לדם) או סתם "אנזימים במעבר". אנזימים ספציפיים לפלזמה לא רק משתמשים בדם כאמצעי הובלה, אלא משמשים למעשה בדם. אלה כוללים אנזימים המעורבים בקרישת הדם ואנזימים המעורבים במטבוליזם של שומן וכולסטרול.
אחד האנזימים הספציפיים לפלזמה הוא ליפופרוטאין ליפאז, היושב על דפנות התא של כלי הדם. ליפופרוטאינים משמשים על ידי חומצות שומן כאמצעי תחבורה בדם. כדי שאפשר יהיה לקחת אותם שוב לתאים, עליהם להשתחרר מהליפופרוטאינים על ידי ליפופרוטאין ליפאז.
הליציטין-כולסטרול acyltransferase מעורב גם בחילוף החומרים השומן והכולסטרול. הוא יושב בחלק החיצוני של סוג מסוים של ליפופרוטאין ומאפשר להם לספוג כולסטרול חופשי מהדם.

פונקציות של אנזימים ברוק

מיוצרים בערך 1 עד 1.5 ליטר רוק בכל יום. הריח או מראה האוכל בלבד מעוררים חינוך. כחלק הראשון במערכת העיכול, הפה מעורב גם בעיכול. זו הסיבה שרוק כבר מכיל אנזים עיכול, עמילאז. מבדילים בין מה שמכונה אלפא לבטא אמילאז. שניהם מפרקים פוליסכרידים למולקולות גלוקוז קטנות.
סוכר מרובה מורכב ממולקולות סוכר בודדות. לדוגמה, מה שנקרא עמילן מתפוחי אדמה או לחם הוא סוכר מרובה כזה. הוא מתפרק בעזרת אמילאז למלטוז, המורכב משתי מולקולות גלוקוז. שלב ראשון זה בעיכול נחוץ על מנת שניתן יהיה לעכל טוב יותר את מולקולות הסוכר בבטן ולהיספג במעי. בנוסף, עמילן הוא מקור אנרגיה טוב מאוד, מכיוון שהוא מכיל אנרגיה רבה עם מעט משקל. בכדי להפוך תועלת זו לבלתי נעימה למוח, העמילאז מפרק את העמילן חסר טעם למדי למלטוז מתוק, ואז המוח דורש יותר. ניתן לנסות את האפקט הזה גם בבית: אם לועסים פרוסת לחם 20-30 פעמים, לאחר זמן מסוים הוא מתחיל להיות טעים הרבה יותר מאשר בהתחלה.

למידע נוסף בנושא

• אלפא עמילאז
  ו
• אלפא גלוקוזידאז