Дехидрогеназе

Дехидрогеназе су ензими који су укључени у процесе оксидације. Јављају се у различитим варијантама у људском телу и, на пример, катализују разградњу алкохола у јетри.

Шта су дехидрогеназе?

Дехидрогеназе су специјализовани ензими. Биокатализатори убрзавају природну оксидацију супстрата. Супстанца која оксидира губи електроне. У биолошким реакцијама дехидрогеназе су одвојиле водоничне анионе из супстрата. Аниони су негативно наелектрисане честице.

У овом случају, атом водоника прихвата електрон и на тај начин прима негативан електрични набој. Стварна реакција одвија се у активном центру ензима. Када дехидрогеназа цепа водоник анион из супстрата, кофактори узимају електроне и водоник. Кофактори су молекули који играју помоћ у ензимским процесима, али нису укључени у само цепање. Кофактори дехидрогеназе укључују никотинамид аденин динуклеотид (НАД +) и флавин аденин динуклеотид (ФАД).

За разлику од дехидрогеназа, дехидратазе су одвојиле читаве молекуле воде из свог супстрата. Дехидрогеназе такође могу изазвати контра-реакцију и допринети смањењу уместо оксидације. Током редукције, честица прихвата електроне уместо да их се одрекне. Биологија додељује дехидрогеназе оксидним редуктазама. Ове врсте ензима постоје у сваком живом организму.

Функција, ефекат и задаци

Дехидрогеназе су група коју чине бројни специјализовани ензими. Поједини ензими имају различите задатке у људском телу. Биологија дели различите дехидрогенезе у даље подгрупе.

На пример, алдехидне дехидрогеназе (АЛДХ) формирају групу дехидрогеназа које се углавном налазе у јетри. По правилу, АЛДХ је одговоран само за одређени супстрат и не може допринети оксидацији других супстрата. На пример, АЛДХ1А1, -1А2 и -1А3 прерађују мрежницу, која се налази у витамину А. Постоје, међутим, изузеци од овог правила: АЛДХ2, на пример, може да ради са различитим супстратима и није ограничен на једну супстанцу.

У јетри дехидрогеназе разграђују алкохол, на пример етанол. Помажу у прочишћавању крви, што је један од најважнијих задатака јетре. Молекул етанола се најпре прикључује у активни центар алкохол хидрогеназе (АДХ). Уз помоћ ензима, етанол оксидира раздвајајући негативно наелектрисан атом водоника и дајући га свом кофактору НАД +: На тај начин АДХ претвара етанол у ацеталдехид. Ацеталдехид или етанал је токсичан и изазива бројне здравствене тегобе.

Храна обично садржи само малу количину етанола, које тело може брзо претворити. Стога су етанске количине само мале. За разлику од тога, ацеталдехид је супстрат за АЛДХ, а АЛДХ катализује конверзију ацеталдехида у сирћетну киселину пре него што се сирћетна киселина може даље поделити и разградити у воду и угљен диоксид. У овом облику, молекули су потпуно безопасни.

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Дехидрогеназе се углавном налазе у течним деловима ћелијске плазме или у митохондријама. Женска тела производе мање АДХ-а од мушких. Ово доприноси чињеници да су жене у просеку осетљивије на алкохол.

Тачне вредности различитих дехидрогеназа варирају не само између различитих ензимских група, већ и између различитих јединки и етничких група. У источној Азији и међу старосједилачким народима Америке и Аустралије ниво АДХ је у просјеку нижи него, на примјер, у Европљана. Људски геном има 19 познатих гена који одређују АЛДХ. Ови гени се налазе на дванаестом хромозому. Они одређују који редослед аминокиселина преузима у ланцима протеина.

Својства протеинских структура произилазе из ове секвенце. Облик дехидрогеназа, а самим тим и њихова функција, такође зависи од редоследа аминокиселина током синтезе. На пример, АЛДХ2 се састоји од 500 аминокиселина. По правилу, ћелије синтетишу дехидрогенезе које им касније такође требају; То значи да нема потребе за превозом материја.

Болести и поремећаји

Када се алкохол разграђује у људском телу, настаје ацеталдехид као интермедијарни стадиј. Супстанца је отровна; зато ензим АЛДХ мора да га претвори у сирћетну киселину што је брже могуће. Међутим, с већим количинама алкохола то обично не функционише у потпуности. Стога мамурлук остаје неколико сати након конзумирања алкохола.

Медицина га такође назива Веисалгија. Типични симптоми су главобоља, нелагода, сметње у стомаку, повраћање и губитак апетита. Способност концентрације и реакције често је ограничена. Колико су људи осетљиви на алкохол, између осталог, зависи и од количине дехидрогеназе које производе ћелије јетре. Дехидрогеназе такође играју улогу у развоју или одржавању различитих болести. На пример, масна алдехид дехидрогеназа (ФАЛДХ) игра централну улогу у развоју Сјогреновог синдрома.

Главни симптоми клиничке слике су ментална ретардација и прогресивна спастичка параплегија. Спастичка параплегија је неуродегенеративно обољење и карактерише је спастичка парализа на ногама. Сјогрен-Ларссон синдром такође значи да је рожнат слој коже израженији и формира јасно уочљиве љускице коже (ихтиоза). Поред ова три кардинална симптома, поремећаји мрежнице су чести. Узрок синдрома лежи у генима који кодирају ФАЛДХ. Због мутације, тело не синтетише правилно ензимски комплекс са ФАЛДХ. Као резултат, повећава се концентрација масних алкохола и масних алдехида у крвној плазми.