dehydrogenaser

dehydrogenaser er enzymer, der er involveret i oxidationsprocesser. De forekommer i forskellige varianter i den menneskelige krop og katalyserer for eksempel nedbrydningen af ​​alkohol i leveren.

Hvad er dehydrogenaser?

Dehydrogenaser er specialiserede enzymer. Biokatalysatorerne fremskynder den naturlige oxidation af substrater. Et stof, der oxiderer, mister elektroner. I biologiske reaktioner splittede dehydrogenaser hydrogenanioner fra et underlag. Anioner er negativt ladede partikler.

I dette tilfælde accepterer et hydrogenatom et elektron og får dermed en negativ elektrisk ladning. Den faktiske reaktion finder sted i det aktive centrum af enzymet. Når dehydrogenasen spalter hydrogenanionen fra et underlag, indtager co-faktorer elektronerne og brintet. Kofaktorer er molekyler, der spiller en hjælpende rolle i enzymatiske processer, men ikke er involveret i selve spaltningen. Kofaktorer af dehydrogenaser inkluderer nicotinamid-adenindinucleotid (NAD +) og flavin-adenindinucleotid (FAD).

I modsætning til dehydrogenaser opdeler dehydrataser hele vandmolekyler fra deres underlag. Dehydrogenaser kan også forårsage modreaktion og bidrage til reduktion i stedet for oxidation. Under reduktion accepterer en partikel elektroner i stedet for at give dem op. Biologi tildeler dehydrogenaser til oxidreduktaser. Disse typer enzymer findes i enhver levende organisme.

Funktion, effekt og opgaver

Dehydrogenaser er en gruppe bestående af adskillige specialiserede enzymer. De individuelle enzymer har forskellige opgaver i den menneskelige krop. Biologi opdeler de forskellige dehydrogenaser i yderligere undergrupper.

Aldehyddehydrogenaser (ALDH) danner for eksempel en gruppe dehydrogenaser, der hovedsageligt findes i leveren. Som regel er en ALDH kun ansvarlig for et bestemt underlag og kan ikke bidrage til oxidation af andre underlag. F.eks. Processerer nethinderne ALDH1A1, -1A2 og -1A3, som findes i vitamin A. Der er dog undtagelser fra denne regel: ALDH2, for eksempel, kan arbejde med forskellige underlag og er ikke begrænset til et stof.

I leveren nedbryder dehydrogenaser alkohol, for eksempel ethanol. De hjælper med at rense blodet, som er en af ​​leverens vigtigste opgaver. Ethanolmolekylet lægger først til det aktive centrum af en alkoholhydrogenase (ADH). Ved hjælp af enzymet oxiderer ethanolen ved at opdele det negativt ladede brintatom og give det til dets kofaktor NAD +: På denne måde omdanner ADH ethanol til acetaldehyd. Acetaldehyd eller ethanal er giftigt og forårsager en række helbredsproblemer.

Mad indeholder normalt kun en lille mængde ethanol, som kroppen hurtigt kan omdanne. Derfor er de ethanale mængder kun små. Acetaldehydet er igen substratet for ALDH. ALDH katalyserer omdannelsen af ​​acetaldehyd til eddikesyre, inden eddikesyren kan opdeles yderligere og nedbrydes i vand og carbondioxid. I denne form er molekylerne fuldstændig ufarlige.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Dehydrogenaserne er for det meste lokaliseret i de flydende dele af celleplasmaet eller i mitokondrierne. Kvindekropper producerer mindre ADH end mænds kroppe. Dette bidrager til, at kvinder i gennemsnit er mere følsomme over for alkohol.

De nøjagtige værdier for de forskellige dehydrogenaser varierer ikke kun mellem forskellige enzymgrupper, men også mellem forskellige individer og etniske grupper. I Østasien og blandt de oprindelige folk i Amerika og Australien er niveauerne af ADH i gennemsnit lavere end for eksempel hos europæere. Det humane genom har 19 kendte gener, der bestemmer ALDH. Disse gener er på det tolvte kromosom. De bestemmer, hvilken rækkefølge aminosyrerne tager inden for proteinkæder.

Egenskaberne ved proteinstrukturen er resultatet af denne sekvens. Formen af ​​dehydrogenaserne og dermed deres funktion afhænger også af sekvensen af ​​aminosyrerne under syntesen. F.eks. Består ALDH2 af 500 aminosyrer. Som regel syntetiserer cellerne dehydrogenaser, som de senere også har brug for; Dette betyder, at der ikke er behov for at transportere stofferne.

Sygdomme og lidelser

Når alkohol nedbrydes i den menneskelige krop, dannes acetaldehyd som et mellemstadium. Stoffet er giftigt; Enzymet ALDH skal derfor omdanne det til eddikesyre så hurtigt som muligt. Med større mængder alkohol fungerer dette imidlertid normalt ikke helt. Derfor holder tømmermænd nogle timer efter indtagelse af alkohol.

Medicin kalder det også Veisalgia. Typiske symptomer er hovedpine, ubehag, kvalme i maven, opkast og tab af appetit. Evnen til at koncentrere sig og reagere er ofte begrænset. Hvor følsomme folk er over for alkohol afhænger blandt andet af, hvor mange dehydrogenaser levercellerne producerer. Dehydrogenaser spiller også en rolle i udviklingen eller vedligeholdelsen af ​​forskellige sygdomme. Fedtaldehyddehydrogenase (FALDH) spiller for eksempel en central rolle i udviklingen af ​​Sjogren's syndrom.

De vigtigste symptomer på det kliniske billede er mental retardering og progressiv spastisk paraplegi. Spastisk paraplegi er en neurodegenerativ sygdom og er kendetegnet ved spastisk lammelse i benene. Sjögren-Larsson-syndrom betyder også, at det liderlige hudlag er mere udtalt og danner tydeligt synlige hudflager (ichthyosis). Ud over disse tre kardinalsymptomer er sygdomme i nethinden almindelige. Årsagen til syndromet ligger i generne, der koder for FALDH. På grund af en mutation syntetiserer kroppen ikke korrekt enzymkomplekset med FALDH. Som et resultat stiger koncentrationen af ​​fedtalkoholer og fede aldehyder i blodplasmaet.