Організм кожної живої істоти складається з великої кількості клітин. До їх складу входять структурні тіла, між якими відбуваються різні біохімічні реакції. Кожну хімічну реакцію контролюють важливі компоненти. Ферменти: їх функції, класифікація та роль в організмі.
Їх в організмі величезна кількість і кожен зайнятий своєю справою: одні з них розривають зв’язку в органічних сполуках, а інші, навпаки їх утворюють, прискорюючи синтез нових речовин.
Деякі можуть впливати на молекули, змінюючи їх структуру, а інші — виконують захисну роль, руйнуючи чужорідні структури, що потрапили всередину організму. Якісь, просто виконують транспортні функції, але не менш важливі, ніж інші для організму.
Роль ферментів в організмі людини
Що це таке. Ферменти в організмі представлені білковими молекулами або молекулами РНК, які прискорюють хід будь-якої хімічної реакції. Його основними функціями є розщеплення, а також утворення абсолютно нових і життєво необхідних речовин. Їх ще називають — ензими, слово йде від латинського «fermentum», що означає закваска і налічується їх понад 4000 тисяч або біокаталізаторами.
Зміст статті
- Роль ферментів в організмі людини
- Класифікація
В природі немає більш сильних каталізаторів, що мають здатність сильно прискорити процес життєдіяльності. Завдяки їм, реакції в клітинах протікають швидше і активніше в мільярди разів.
Цікаво, що … Всього лише одна мікроскопічна молекула ферменту каталази, чудодійним чином, лише за одну секунду, руйнує зв’язки в 10 тис. Молекул перекису водню , які утворюються в процесі окислювальних реакцій організму, і перетворює їх в воду і кисень.
Вони можуть контролювати всі необхідні процеси розщеплення, дихання, кровообігу, синтезу і обміну речовин, розмноження. Без їх участі неможливо м’язове скорочення і проведення нервових імпульсів. Навіть відсутність одного з тисячної армії ензимів, може привести до серйозних наслідків.
Мені сподобалося одне порівняння, яке я зустріла на одному з форумів обговорюваних це питання. Без fermentum не обходиться жодна хімічна реакція в організмі, жоден процес, пов’язаний з обміном речовин або генетичною інформацією. Один зі співрозмовників порівнює їх з робочими, без яких ніяк не обійтися, якби ви збиралися будувати свій будинок.
Будь-який елемент живого організму має власний набір вельми непростих і дуже цікавих биокатализаторов. У момент повного виключення, або значного зниження будь-якого з них, в людському організмі можуть відбуватися сильні зміни, здатні привести до тієї чи іншої патології.
Де вони знаходяться
Основна їх частина пов’язана з певними клітинними органоидами, де і проявляють свої функції. У ядрах клітин знаходяться ензими, відповідальні за синтез ДНК і побудова РНК (по транскрипції ДНК), в мітохондріях знаходяться біокаталізатори, відповідальні за поповнення енергії, а ті які сприяють розриву зв’язків між амінокислотами, які утворюють білок або нуклеїновими кислотами «живуть» в лізосомах.
Які умови сприятливі для биокатализаторов
в основному реакції з їх участю проходять в слаболужною, слабокислою або нейтральному середовищі. Але все ж, для кожної молекули є відмінності в значеннях pH середовища.
Температурні показники у всіх теплокровних і у людини, найбільш сприятливі при значеннях від 37 — до 40 градусів.
А ось у рослин, навіть в період зимового відпочинку, при температурі нижче 0 градусів, активність биокатализаторов не припиняється.
Але температура вище 70 градусів для них згубна, оскільки за своєю будовою вони є білковими молекулами і при такому показнику відбувається їх денатурація (руйнування).
Класифікація
Відомі 2 ферментні групи з урахуванням форми їх будови:
- Прості, мають білкову природу. Вони самостійно виробляються організмом.
- Складні, мають небілкові підставу і білкові компоненти. До небілковим молекулам відносяться речовини, що не мають здатності синтезуватися в живому організмі і тому потрапляють в нього разом з споживаними продуктами. Їх прийнято називати коферментами. До таких речовин відносяться: всі вітаміни групи В, С і деяке число мікроелементів.
Підрозділ по функціональності. Наприклад, травні, що відповідають за всі процеси розщеплення поживних речовин. Такі молекули в більшій частині розташовуються в слині, а також у всіх слизових оболонках, шлунка і підшлункової.
За типом каталізуються реакцій, в медицині виділяються:
- амилазу, яка сприяє розщепленню складного цукру до простого (фермент надалі може брати активну участь у всіх процесах життєдіяльності).
- липазу, приймаючу активну участь в гідролізі жирних кислот і сприяє розбиття жирів до таких компонентів, які в наслідку будуть легко засвоюватися організмом.
- протеазу, що сприяє розщепленню білків до стану амінокислот.
Є і метаболічні. Вони приймають досить активну участь в окисно-відновних реакціях, а також в синтезі білка.
Захисні ферменти, які беруть активну участь в захисті всього організму. Вони здатні запобігти виникненню шкідливих бактерій, а також вірусів, а в разі їх потрапляння, в стані чинити гідний протистояння.
Найважливішим ферментом цієї групи є лізоцим, що сприяє повному розщепленню оболонки хвороботворної бактерії, після чого відбувається активація великої кількості імунних реакцій, здатних, в свою чергу, захистити організм від можливих процесів запалення.
За виконуваних функцій:
Функції у всіх різні. Кожен з них виконує (каталізує) тільки один біохімічний процес. Згідно типам каталізуються реакцій, ферменти підрозділяються на кілька класів:
- Оксидоредуктази. Ця група бере активну участь у всіх окислювально-відновних реакціях. В процесі реакцій ферменти допомагають переносити електрони і водень і каталізують окислювальні процеси. До них відносяться: дегидрогеназа, пероксидаза, оксидаза),
- Трансферази. Вони несуть величезну відповідальність за перенесення всіх атомних груп, карбоксильних, аміно-, сульфо-формільних і фосфорільних, а також сприяють розщепленню і синтезу білка.
- Гідролази. Сприяє розщепленню непотрібних зв’язків і допомагає водним молекулам вбудовуватися в загальний склад організму. Відомі представники цієї групи: уреаза, фосфотаза, астераза, амілаза, ліпаза, глікозідаза),
- Ізомерази. Є якимись перетворювачами всіляких речовин в організмі.
- Ліази. Беруть активну участь у тих реакціях, які сприяють утворенню метаболічних речовин і води, (шляхом відщеплення СО2, Н2О, NН3) від вихідної речовини. До них відносяться: ЛіАЗ, декаміназа, декарбоксилаза, дегідратази,
- Лігази. Сприяють перетворенню складних речовин в прості. Беруть активну участь у синтезі білків, вуглеводів, жирних кислот.
Чи небезпечний дефіцит биокатализаторов для здоров’я
Недостатність ензимів за своїм походженням поділяється на 2 типу — це вроджена і придбана. У першому випадку така недуга здатний активно розвиватися на генному рівні, або на тлі порушень або недуг залози підшлункової. При цьому, може бути надано будь-яке лікування, все залежить від того, що саме спровокувало недугу.
Природжений недолік ензимів, так само як їх надлишок призводить до розвитку захворювань і навіть смерті, а захворювань кілька і їх об’єднують в групу під назвою ензімопатії.
- Коли порушується синтез каталізатора, відповідального за перетворення галактози в глюкозу, виникає спадкове захворювання у дітей — галактоземія.
- При фенілкетонурії — порушується психічна діяльність через нездатність організму синтезувати ензим, який бере участь у перетворенні фенілаланіну в тирозин.
Тому, за активністю цих речовин в сечі, крові, сперми або спинно-мозкової, можна встановити той чи інший діагноз. Для цього здаються аналізи на ферменти, які дозволяють виявити захворювання на ранній стадії їх розвитку, наприклад, панкреатит і нефрит, вірусний гепатит та інфаркт міокарда.
Причини нестачі ензимів у дітей
Що стосується придбаної ступеня розвитку захворювання у дітей, то недуга виникає в результаті деяких перенесених патологій:
- ті чи інші захворювання підшлункової.
- всілякі інфекційні хвороби.
- будь-які захворювання з тяжким перебігом.
- порушення кишкової флори.
- інтоксикації при надмірному використанні тих чи інших медикаментозних препаратів.
- перебування в досить несприятливій екологічній обстановці.
- при виснаженні організму, яке було викликано нестачею білка і корисних вітамінів.
Основними причинами наявності недостатності у дітей до року є інфікування всього організму і погане харчування. Звичайно ж, спровокувати подібного роду порушення можуть і інші чинники.
Як окремий недуга, нестача биокатализаторов негативно впливає на всі процеси травлення. Будь-який прояв недуги позначається на самопочутті дитини і характер його стільця.
симптоматика є:
- наявність рідкого калу.
- значне зниження апетиту малюка.
- почуття нудоти і навіть блювота.
- дитина починає різко і безпричинно худнути.
- фізичний розвиток притупляється.
- може з’явитися здуття живота, а також деякі хворобливі відчуття, які можуть бути викликані процесами гниття їжі.
Те, що у малюка починає розвиватися захворювання, з легкістю можна розпізнати за зовнішнім виглядом дитини. Він стає дуже млявим, відсутній апетит, а процес випорожнення відбувається більше 8 разів на день. Така симптоматика дуже нагадує інфікування кишечника, але фахівець-гастроентеролог здатний розпізнати недугу за результатами аналізу калу.
Недостатня кількість ензимів в організмі негативно впливає на всі існуючі характеристики стільця. В такому випадку, симптоматика яскраво виражена пінистим калом, який має досить неприємний кислуватий запах і виділяється в сильно рідинному вигляді.
Така зміна дефекації говорить про те, що в організмі переважає велика кількість вуглеводів. Дефіцит биокатализаторов здатний проявлятися різними проблемами, пов’язаними з травленням. Постійно рідкий стілець, мляве стан і незрозуміле здуття живота є основними симптомами наявності патології.
Заходи впливу
Коли у дитини виявляють така недуга, фахівці часто призначають дотримання спеціальної дієти. В цей час з раціону харчування малюка необхідно повністю виключити глютеносодержащіе продукти. Лікарі рекомендують вживання картопляного пюре, рисової крупи, а також свіжих овочів і фруктів.
Якщо захворювання носить у дитини спадковий характер, то в такому випадку йому призначається довічна дієта. Крім того, потрібно буде постійно вживати препарати, що допомагають нормальній життєдіяльності.
Де використовуються ферменти людиною
Біокаталізатори, як активні білкові молекули, що сприяють перетворенню одних речовин в інші, широко використовуються людиною, завдяки своїм здібностям зберігати властивості і функції поза організмом.
- Протеолітичний фермент папайя, який виділяють з соку однойменної плода, використовують для виробництва пива і розм’якшення м’яса.
- пепсином користуються для виробництва каш швидкого приготування.
- трипсином — для виробництва продуктів харчування дитячого.
- реннін, отриманий з шлунка телят, використовують при варінні сирів.
каталазу застосовують для розщеплення в гумовій і харчової промисловості.
А пектідазу і целюлозу, що розщеплюють полісахаридні ланцюжки, використовують для освітлення фруктових соків.
Їх широко використовують у фармакології для виробництва лікарських препа ратов.
- Чим корисна і як приготувати вдома ферментовану їжу, ви дізнаєтеся зі статті: ферментовані їжа — легкі продукти для засвоєння.
Таким чином, ферменти або біокаталізатори, є активними білками, без яких життя людини неможливе. Розуміючи їх функції не варто нехтувати рекомендаціями лікарів. Роль ферментів спрямована на поліпшення роботи клітинних структур, що веде до злагодженої діяльності всього організму.