dehidrogenaze

dehidrogenaze sunt enzime care sunt implicate în procesele de oxidare. Ele apar în diferite variante în corpul uman și, de exemplu, catalizează descompunerea alcoolului în ficat.

Ce sunt dehidrogenazele?

Dehidrogenazele sunt enzime specializate. Biocatalizatorii accelerează oxidarea naturală a substraturilor. O substanță care se oxidează pierde electroni. În reacțiile biologice, dehidrogenazele despart anionii de hidrogen dintr-un substrat. Anionii sunt particule încărcate negativ.

În acest caz, un atom de hidrogen acceptă un electron și astfel primește o sarcină electrică negativă. Reacția propriu-zisă are loc în centrul activ al enzimei. Când dehidrogenază clivează anionul de hidrogen de un substrat, cofactorii preiau electronii și hidrogenul. Cofactorii sunt molecule care joacă un rol de ajutor în procesele enzimatice, dar nu sunt implicați în clivajul în sine. Coactorii dehidrogenazelor includ nicotinamidă adenină dinucleotidă (NAD +) și flavin adenină dinucleotidă (FAD).

Spre deosebire de dehidrogenaze, dehidratazele despart moleculele de apă întregi din substratul lor. Dehidrogenazele pot provoca, de asemenea, contrareacția și contribuie la reducerea în loc de oxidare. În timpul reducerii, o particulă acceptă electroni în loc să le renunțe. Biologia atribuie dehidrogenaze oxidu reductazelor. Aceste tipuri de enzime există în fiecare organism viu.

Funcție, efect și sarcini

Dehidrogenazele sunt un grup format din numeroase enzime specializate. Enzimele individuale au sarcini diferite în corpul uman. Biologia împarte diferitele dehidrogenaze în subgrupuri suplimentare.

Aldehida dehidrogenaze (ALDH), de exemplu, formează un grup de dehidrogenaze care se găsesc în principal în ficat. De regulă, un ALDH este responsabil numai pentru un anumit substrat și nu poate contribui la oxidarea altor substraturi. De exemplu, ALDH1A1, -1A2 și -1A3 procesează retina, care se găsește în vitamina A. Există, totuși, excepții de la această regulă: ALDH2, de exemplu, poate lucra cu diferite substraturi și nu este limitat la o singură substanță.

În ficat, dehidrogenazele descompun alcoolul, de exemplu etanolul. Ele ajută la curățarea sângelui, care este una dintre cele mai importante sarcini ale ficatului. Molecula de etanol se apropie mai întâi de centrul activ al unei alcool hidrogenază (ADH). Cu ajutorul enzimei, etanolul se oxidează prin despicarea atomului de hidrogen încărcat negativ și oferindu-l cofactorului său NAD +: ADH transformă etanolul în acetaldehidă în acest fel. Acetaldehidă sau etanală este toxică și determină o serie de afecțiuni pentru sănătate.

În mod normal, mâncarea conține o cantitate mică de etanol, pe care organismul o poate transforma rapid. Prin urmare, cantitățile etanale sunt doar mici. La rândul său, acetaldehida este substratul pentru ALDH. ALDH catalizează transformarea acetaldehidei în acid acetic înainte ca acidul acetic să poată fi împărțit și descompus în apă și dioxid de carbon. În această formă, moleculele sunt complet inofensive.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

Dehidrogenazele sunt localizate în cea mai mare parte în părțile lichide ale plasmei celulare sau în mitocondrii. Corpurile femeilor produc mai puțin ADH decât cele ale bărbaților. Acest lucru contribuie la faptul că femeile sunt în medie mai sensibile la alcool.

Valorile exacte ale diferitelor dehidrogenaze variază nu numai între diferite grupări enzimatice, ci și între diferiți indivizi și grupuri etnice. În Asia de Est și printre popoarele indigene din America și Australia, nivelurile de ADH sunt în medie mai mici decât, de exemplu, la europeni. Genomul uman are 19 gene cunoscute care determină ALDH. Aceste gene sunt pe al doisprezecelea cromozom. Ei determină ce ordine iau aminoacizii în lanțurile proteice.

Proprietățile structurilor proteice rezultă din această secvență. Forma dehidrogenazelor și astfel funcția lor depinde și de secvența aminoacizilor în timpul sintezei. De exemplu, ALDH2 este format din 500 de aminoacizi. De regulă, celulele sintetizează dehidrogenazele, de care au nevoie ulterior și ele; Aceasta înseamnă că nu este necesară transportarea substanțelor.

Boli și tulburări

Când alcoolul este descompus în corpul uman, acetaldehida este formată ca o etapă intermediară. Substanța este otrăvitoare; prin urmare, enzima ALDH trebuie să o transforme în acid acetic cât mai repede posibil. Cu cantități mai mari de alcool, totuși, acest lucru nu funcționează complet. Prin urmare, mahmureala persistă la câteva ore după consumul de alcool.

De asemenea, medicina îl numește Veisalgia. Simptomele tipice sunt durerile de cap, starea de rău, stânjenirea în stomac, vărsăturile și pierderea poftei de mâncare. Capacitatea de concentrare și reacție este adesea limitată. Cât de sensibili sunt persoanele la alcool depinde, printre altele, de câte dehidrogenaze produc celulele hepatice. Dehidrogenazele joacă, de asemenea, un rol în dezvoltarea sau întreținerea diferitelor boli. De exemplu, aldehida dehidrogenazei grase (FALDH) joacă un rol central în dezvoltarea sindromului Sjogren.

Principalele simptome ale tabloului clinic sunt retardul mental și paraplegia spastică progresivă. Paraplegia spastică este o boală neurodegenerativă și se caracterizează prin paralizie spastică la nivelul picioarelor. Sindromul Sjögren-Larsson înseamnă, de asemenea, că stratul excitat al pielii este mai pronunțat și formează fulgi de piele clar (ictioză). Pe lângă aceste trei simptome cardinale, tulburările retinei sunt comune. Cauza sindromului constă în genele care codifică FALDH. Datorită unei mutații, organismul nu sintetizează corect complexul enzimatic cu FALDH. Drept urmare, crește concentrația de alcooli grași și aldehide grase în plasma sanguină.