dehidrogenáz

dehidrogenáz enzimek, amelyek részt vesznek az oxidációs folyamatokban. Ezek az emberi test különböző változataiban fordulnak elő, és például katalizálják az alkohol lebontását a májban.

Mi a dehidrogenáz?

A dehidrogenázok speciális enzimek. A biokatalizátorok felgyorsítják a szubsztrátok természetes oxidációját. Egy oxidáló anyag elveszíti az elektronokat. Biológiai reakciók során a dehidrogenázok elválasztják a szubsztrát hidrogénionjait. Az anionok negatív töltésű részecskék.

Ebben az esetben a hidrogénatom elektronot vesz fel, és ezzel negatív elektromos töltést kap. A tényleges reakció az enzim aktív központjában zajlik. Amikor a dehidrogenáz elválasztja a hidrogéniont egy szubsztrátról, a kofaktorok bevezik az elektronokat és a hidrogént. A kofaktorok olyan molekulák, amelyek segítő szerepet játszanak az enzimatikus folyamatokban, de nem vesznek részt a hasításban. A dehidrogenázok kofaktorai között szerepel a nikotinamid adenin-dinukleotid (NAD +) és a flavin adenin-dinukleotid (FAD).

A dehidrogenázokkal ellentétben a dehidratázok a teljes vízmolekulákat elválasztják szubsztrátumból. A dehidrogenázok szintén okozhatnak ellenreakciót, és oxidáció helyett hozzájárulhatnak a redukcióhoz. A redukció során egy részecske elfogadja az elektronokat, ahelyett, hogy felhagyna velük. A biológia a dehidrogenázokat az oxid-reduktázokhoz rendeli. Az ilyen típusú enzimek minden élő szervezetben léteznek.

Funkció, hatás és feladatok

A dehidrogenázok számos speciális enzimből álló csoport. Az egyes enzimek különböző feladatokat látnak el az emberi testben. A biológia a különféle dehidrogenázokat további alcsoportokra osztja.

Az aldehid-dehidrogenázok (ALDH) például olyan dehidrogenázok csoportját alkotják, amelyek főként a májban találhatók meg. Általános szabály, hogy az ALDH csak egy bizonyos szubsztrátért felel, és nem járulhat hozzá más szubsztrátok oxidációjához. Például az ALDH1A1, -1A2 és -1A3 feldolgozza a retinát, amelyet az A-vitamin tartalmaz. Vannak kivételek ettől a szabálytól: például az ALDH2 különféle szubsztrátumokkal működhet, és nem korlátozódik egy anyagra.

A májban a dehidrogenázok lebontják az alkoholt, például etanolt. Segítik a vér tisztítását, amely a máj egyik legfontosabb feladata. Az etanol-molekula először az alkohol-hidrogén (ADH) aktív központjához kapcsolódik. Az enzim segítségével az etanol oxidálódik, ha elválasztja a negatív töltésű hidrogénatomot, és a NAD + kofaktorba juttatja. Az ADH az etanolt acetaldehiddé alakítja. Az acetaldehid vagy etanál mérgező és számos egészségügyi betegséget okoz.

Az étel általában csak kis mennyiségű etanolt tartalmaz, amelyet a test gyorsan képes átalakítani. Ezért az etanal mennyisége csak kicsi. Az acetaldehid viszont az ALDH szubsztrátja. Az ALDH az acetaldehid ecetsavvá történő átalakítását katalizálja, mielőtt az ecetsavat tovább bonthatják, és vízre és széndioxidra bonthatják. Ebben a formában a molekulák teljesen ártalmatlanok.

Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek

A dehidrogenázok többnyire a sejtplazma folyékony részeiben vagy a mitokondriumokban találhatók. A női test kevesebb ADH-t termel, mint a férfi test. Ez hozzájárul ahhoz, hogy a nők átlagosan érzékenyebbek az alkoholra.

A különböző dehidrogenázok pontos értéke nemcsak a különböző enzimcsoportok között, hanem a különböző egyének és etnikai csoportok között is eltérő. Kelet-Ázsiában, valamint az Amerika és Ausztrália őslakos népei között az ADH szintje átlagosan alacsonyabb, mint például az európaiaké. Az emberi genomban 19 ismert gén található, amelyek meghatározzák az ALDH-t. Ezek a gének a tizenkettedik kromoszómán vannak. Meghatározzák, hogy az aminosavak milyen sorrendben vannak a fehérjeláncon belül.

A fehérjeszerkezetek tulajdonságai ebből a szekvenciából származnak. A dehidrogenázok alakja és így funkciójuk szintén az aminosavak szekvenciájától függ a szintézis során. Például az ALDH2 500 aminosavból áll. Általános szabály, hogy a sejtek dehidrogenázokat szintetizálnak, amelyekre később is szükségük van; Az anyagok szállítása tehát már nem szükséges.

Betegségek és rendellenességek

Amikor az alkohol lebontódik az emberi testben, közbenső szakaszban acetaldehid képződik. Az anyag mérgező; az ALDH enzimnek ezért a lehető leggyorsabban ecetsavvá kell átalakítania. Nagyobb alkoholmennyiség esetén ez általában nem működik teljesen. Ezért a másnaposság néhány órával az alkoholfogyasztás után elmúlik.

Az orvostudomány Veisalgiának is nevezi. Jellemző tünetek a fejfájás, rossz közérzet, nyugtalanság a gyomorban, hányás és étvágytalanság. A koncentrálódási és reakcióképesség gyakran korlátozott. Az emberek mennyire érzékenyek az alkoholra, többek között attól, hogy a májsejtek hány dehidrogenázt termelnek. A dehidrogenázok szerepet játszanak a különféle betegségek kialakulásában vagy fenntartásában. Például a zsíraldehid-dehidrogenáz (FALDH) központi szerepet játszik Sjogren-szindróma kialakulásában.

A klinikai kép fő tünetei a mentális retardáció és a progresszív spastikus paraplegia. A spastikus paraplegia egy neurodegeneratív betegség, amelyet a lábak spastikus bénulása jellemez. A Sjögren-Larsson-szindróma azt is jelenti, hogy a bőr kanos rétege kifejezettebb, és világosan látható bőrpelyheket képez (ichtiózis). E három bíboros tünet mellett a retina rendellenességei is gyakoriak. A szindróma oka a FALDH-t kódoló génekben rejlik. Mutáció miatt a test nem szintetizálja az enzimkomplexet helyesen a FALDH-val. Ennek eredményeként nő a zsíralkoholok és a zsíraldehidek koncentrációja a vérplazmában.