Anatomija-Leksika

Fermentu uzdevums cilvēka ķermenī

ievads

Fermenti ir tā sauktie Biokatalizatoribez kura palīdzības nevarētu notikt regulēta un efektīva vielmaiņa. Bieži vien tos var atpazīt pēc beigām -līdznorādot, ka attiecīgā viela ir ferments. Dažos gadījumos fermentiem ir arī nosaukumi, kas izvēlēti nejauši vai vēsturiski, kas neļauj izdarīt nekādus secinājumus. Tie ir sadalīti sešās galvenajās klasēs atkarībā no ķīmiskās reakcijas, ko tie katalizē. Fermenti ir iesaistīti vielmaiņas procesos šūnā, t.i., enerģijas ražošanā, enerģijas atbrīvošanā, pārveidošanas procesos un substrāta pārveidošanā. Bet viņiem ir arī izšķiroša loma gremošanā.

Šeit jūs varat atrast vispārīgāku informāciju par Fermenti.

Kādi fermenti ir?

Ņemot vērā faktu, ka fermenti ir iesaistīti katrā ķīmiskajā reakcijā metabolismā, gremošanā un arī ģenētiskās informācijas reproducēšanā, nav pārsteidzoši, ka līdz šim ir zināmi vairāk nekā 2000 dažādu enzīmu. Pašreizējo un turpmāko pētījumu gaitā, iespējams, tiks pievienots viens vai otrs ferments. Biokatalizatori ir sadalīti sešās pamatklasēs un lielā skaitā apakšklasēs. Fermenta klasifikācija un nosaukšana ir balstīta uz ķīmiskās reakcijas veidu, kurā tas ir iesaistīts. Dažus fermentus var attiecināt uz vairākām klasēm, jo tie atbalsta ne tikai vienu, bet arī vairākas līdzīgas reakcijas. Izšķir oksidoreduktāzes, transferāzes, hidrolāzes, liāzes, izomerāzes un ligāzes. Turklāt tos var klasificēt pēc to struktūras un funkcionēšanai nepieciešamajiem papildu materiāliem. Daži fermenti ir tā sauktie tīru olbaltumvielu fermenti. Jums nav nepieciešamas citas vielas, un jūs pats varat katalizēt reakciju. Citiem tomēr ir nepieciešami kofaktori un koenzīmi, kas uz laiku vai pastāvīgi saistās ar tiem un palīdz īstenot reakciju. Tiek saukti arī pēdējie Holoenzīmi ko sauc par faktisko fermentu (Apoenzīms) un koenzīms vai substrāts.

vispārīgie uzdevumi

Arī īsumā fermenti ir bioloģiskie katalizatori Biokatalizatori sauca. Katalizators ir viela, kas spēj samazināt tā saukto reakcijas aktivācijas enerģiju. Sarunvalodā tas nozīmē, ka ķīmiskajai reakcijai ir nepieciešams mazāk enerģijas, lai sāktu un darbotos. Turklāt katalizatoru izmantošana nozīmē, ka reakcija var notikt ātrāk. Bez fermentiem cilvēka vielmaiņa nebūtu gandrīz tikpat ātra un, galvenokārt, efektīva. Bez fermentiem cilvēki nevarētu pastāvēt tādā formā, kādā mēs to darām. Fermenti parasti ir olbaltumvielas. Tikai daži fermenti, kas iesaistīti ģenētiskajā reprodukcijā, ir tā sauktie Ribozīmi un izveidota no RNS pavedieniem. Pēc definīcijas to izmantošana nemaina un nelieto katalizatorus. Tas nozīmē, ka ferments var pēc kārtas katalizēt lielu skaitu reakciju. Tas savukārt ietaupa organismam papildu enerģiju, kas nav jāizmanto fermentu atjaunošanai. Turklāt fermenti ir specifiski reakcijai, kas nozīmē, ka tie nevar katalizēt tikai jebkuru reakciju. Reakcijā tie tiek precīzi saskaņoti ar vielām. Tas palielina viņu efektivitāti. Parasti fermenti ir iesaistīti ķīmisko grupu pārnešanā starp divām dažādām vielām, pārveidošanā, kā arī atsevišķu vielu struktūrā un sadalījumā.

Gremošanas uzdevumi

Lai barībā esošās barības vielas varētu absorbēt, t.i., tievās zarnas sienas šūnās un līdz ar to arī organismā, tās vispirms jāsadala mazākās vienībās. Tā kā tikai šīm vienībām tievās zarnas šūnās ir atbilstoši receptori. Šis sadalījums ir pazīstams kā gremošana. Gremošanas fermentiem ir būtiska loma gremošanā. Tie tiek ražoti dziedzeros un pēc tam pakāpeniski izdalās mutes, kuņģa un zarnu iekšpusē (izdalīts). Bez gremošanas enzīmiem barības vielas no pārtikas nevar iekļūt ķermenī, un ķermenim trūkst svarīgo enerģijas piegādātāju.
Tauki pārsvarā ir tā sauktie Triglicerīdi norīts pārtikā. Pirms absorbcijas, t.i., barības vielu absorbcijas zarnu šūnās, tās jāsadala atsevišķos komponentos - taukskābēs. Tādā veidā tiek atbrīvoti arī taukos šķīstošie taukos šķīstošie vitamīni, kurus var absorbēt. Vairāki cukuri un daži dubultcukuri ar fermentu palīdzību ir jāsadala arī atsevišķās cukura molekulās. Visbeidzot, bet ne mazāk svarīgi, paliek olbaltumvielas, kuras fermentatīvi sadalās aminoskābēs, no kurām tās sastāv.

Lasiet arī: Kādu lomu gremošanā spēlē elastāze?

Pateicoties fermenta siekalu amilāzei, dažādu polisaharīdu sagremošana sākas mutē. Fermentu pepsīnu, kas sagremo olbaltumvielas, pievieno ķimam kuņģī. Bet lielākā daļa gremošanas notiek tievajās zarnās. Fermenti, kas savu darbu veic tievajās zarnās, tiek ražoti aizkuņģa dziedzerī. Caureja no aizkuņģa dziedzera noved pie tievās zarnas sākuma, kur fermenti tiek sajaukti ar pārtiku. Tievās zarnas gaitā var absorbēt atsevišķus veidojošos blokus, taukskābes, vitamīnus, aminoskābes un cukura molekulas.
Tievajās zarnās kopā galvenokārt tiek izmantoti astoņi dažādi fermenti. Tripsīns un himotripsīns sašķeļ olbaltumvielas un garās aminoskābju ķēdes īsās aminoskābju ķēdēs.

Lai iegūtu papildinformāciju, skatiet: Himotripsīns - kam tas ir svarīgi?

Karboksipeptidāzes A un B savukārt saīsina īsās aminoskābju ķēdes atsevišķās aminoskābēs. Lipāzes funkcionēšanai ir nepieciešamas arī žults skābes un koplipāze. Ar viņu palīdzību viņa sadala triglicerīdus taukskābēs. Holesterīna esterāzei nepieciešamas arī žults skābes. Kā norāda nosaukums, tas atdala holesterīnu no taukiem. Papildus holesterīnam izdalās arī citas taukskābes. Alfa amilāze ir līdzīga tai, kas pārveidojas mutē Spēks iekšā Maltoze (dubultā cukura) apkārt. Pārtika vienmēr satur arī DNS virknes kā ģenētiskās informācijas nesēju. Tie nekalpo cilvēkiem kā enerģijas piegādātājiem, bet nodrošina svarīgus būvmateriālus DNS molekulu ražošanai. Tādā veidā ķermenis ietaupa vērtīgu enerģiju, kas tai nav jāiegulda šo būvmateriālu pilnīgā jaunā sintēzē. Atbildīgie fermenti ir ribonukleāze un dezoksiribonukleāze.

Jūs varētu interesēt arī:

Gremošanas trakts
Karboksipeptidāze

Fermentu loma kuņģī

Gremošanas enzīms pepsīns galvenokārt atrodas kuņģī. To ražo galvenās kuņģa gļotādas šūnas prekursora pepsinogēna formā. Tikai skābā pH vērtība kuņģa sulā noved pie pepsinogēna pārvēršanas par pepsīnu. Tas neļauj pepsīnam jau darboties kuņģa gļotādas šūnās un sagremot pašu ķermeni. Pepsīns sadala olbaltumvielas peptīdos, t.i., īsākās aminoskābju ķēdēs. Ķēdes tiek sadalītas tikai faktiskajās aminoskābēs tievajās zarnās. Pepsīnam kā kofaktors ir nepieciešams hlorīds. Kā viens no nedaudzajiem gremošanas trakta enzīmiem tas var darboties skābā kuņģa sulā. Daudziem citiem fermentiem, lai tie būtu efektīvi, nepieciešama sārmaina vide.
Arī kuņģa lipāzes, amilāzes un želatināzes fermenti nelielos daudzumos atrodas kuņģī. Kuņģa lipāze noārda taukskābes no taukiem, amilāzes maltozi no cietes un želatināzes želatīnu. Želatīns ir dzīvnieku kolagēns, kas tiek uzņemts, piemēram, ar gaļu vai saldumiem, kas satur želatīnu. To veido olbaltumvielas. Galu galā želatināze izdala arī aminoskābes.

Fermentu funkcijas asinīs

Asinis ir tā sauktais šķidrais orgāns. To lieto skābekļa transportēšanai šūnās un oglekļa dioksīda izvadīšanai plaušās. Bet citas vielas un molekulas arī izmanto asinis, lai nokļūtu no viena orgāna uz nākamo. Tāpēc ir jānošķir fermenti, kas atrodas asinīs, neatkarīgi no tā, vai tie ir tā sauktie plazmai specifiski (= asinīm specifiski) fermenti vai vienkārši "fermenti tranzītā". Plazmas specifiskie fermenti ne tikai izmanto asinis kā transporta līdzekli, bet tos faktiski lieto asinīs. Tie ietver fermentus, kas piedalās asins recēšanā, un fermentus, kas iesaistīti tauku un holesterīna metabolismā.
Viens no plazmai specifiskajiem enzīmiem ir lipoproteīnu lipāze, kas atrodas uz asinsvadu šūnu sienām. Taukskābes lipoproteīnus izmanto kā transporta līdzekli asinīs. Lai tos varētu atkal uzņemt šūnās, no lipoproteīniem tie jāizdalās ar lipoproteīnu lipāzi.
Lecitīna-holesterīna aciltransferāze ir iesaistīta arī tauku un holesterīna metabolismā. Tas atrodas noteikta veida lipoproteīnu ārpusē un ļauj tiem absorbēt brīvo holesterīnu no asinīm.

Fermentu funkcijas siekalās

Katru dienu rodas apmēram 1 līdz 1,5 litri siekalu. Pārtikas smarža vai redze stimulē izglītību. Kā pirmā kuņģa-zarnu trakta sadaļa mute ir iesaistīta arī gremošanā. Tāpēc siekalas jau satur gremošanas enzīmu amilāzi. Izšķir tā saukto alfa un beta amilāzi. Abi polisaharīdus sadala mazās glikozes molekulās.
Polisaharīdu veido daudzas atsevišķas cukura molekulas. Piemēram, tā saucamā kartupeļu vai maizes ciete ir tik daudzkārtējs cukurs. Ar amilāzes palīdzību tas tiek sadalīts maltozē, kas sastāv no divām glikozes molekulām. Šis pirmais gremošanas solis ir nepieciešams, lai cukura molekulas vēlāk varētu labāk sagremot kuņģī un absorbēt zarnās. Turklāt ciete ir ļoti labs enerģijas avots, jo tajā ir daudz enerģijas ar nelielu svaru. Lai šis ieguvums būtu patīkams smadzenēm, amilāze sadala diezgan bezgaumīgo cieti saldajā maltozē, pēc tam smadzenes prasa vairāk. Šo efektu varat izmēģināt arī mājās: ja košļājat maizes gabalu 20–30 reizes, pēc noteikta laika tas sāk garšot daudz saldāk nekā sākumā.

Uzziniet vairāk par