peroxidaser

peroxidaser repræsenterer enzymer, der nedbryder hydrogenperoxid eller organiske peroxider i hver organisme. Peroxider er stærke celletoksiner, der produceres i adskillige biokemiske oxidationsreaktioner. Dette gør peroxidaser til en af ​​de vigtigste antioxidanter.

Hvad er peroxidaser?

Peroxidaser er enzymer, der i de fleste tilfælde nedbryder det giftige brintperoxid. Organiske peroxider reduceres også med disse enzymer.

I disse reaktioner modtager det tilsvarende peroxid to elektroner og to protoner i undertrin. Det vil sige, der er en overførsel af hydrogenatomer. Bindingen mellem peroxidets to oxygenatomer brydes. Peroxidaserne inkluderer katalase, cytochrom c peroxidase, thyroideaperoxidase og glutathione peroxidase. Brintatomerne kommer fra såkaldte brintdonorer. Hydrogenperoxid eller organiske peroxider er underlagene. Catalase er et specielt tilfælde.

I tilfælde af katalase som peroxidase fungerer et andet hydrogenperoxidmolekyle som en hydrogendonor. Så det overfører brintatomer. To molekyler brintperoxid fremstilles til to molekyler vand og et iltmolekyle. Ved hjælp af hydrogenperoxid oxiderer cytochrome c peroxidase for eksempel ferroformen af ​​cytochrome C. Ved hjælp af thyroideaperoxidase reduceres en iodidion i nærværelse af hydrogenperoxid, der straks omdannes til aminosyren tyrosin for at danne skjoldbruskkirtelhormonerne.

Glutathione peroxidase er en vigtig peroxidase. Dette katalyserer oxidation af glutathion med hydrogenperoxid med dannelse af vand. Dette gør det til en af ​​de vigtigste antioxidanter i kroppen.

Funktion, effekt og opgaver

Peroxidasernes vigtigste opgave er at nedbryde giftigt brintperoxid og organiske peroxider i organismen. Peroxider er meget aggressive stoffer, der meget let kan oxidere kroppens egne biomolekyler.

I mange oxidative metaboliske processer opstår de ofte som metabolitter. Når peroxiderne nedbrydes, frigøres der normalt brintperoxid, der angriber andre endogene stoffer. Frie radikaler dannes også altid som mellemprodukter ved omdannelse af peroxider. For at begrænse virkningen af ​​de frie radikaler skal peroxider derfor også nedbrydes. Enzymkatalasen er ansvarlig for den direkte nedbrydning af brintperoxid i vand og ilt. Glutathionperoxidase oxiderer glutathionsulfid og reducerer samtidig hydrogenperoxid til vand. Glutathione er et tripeptid lavet af glutaminsyre, cystein og glycin.

I leveren er det som en antioxidant den vigtigste aktive ingrediens til afgiftning af kroppen. Det oxideres i processen. Hvis det anvendes til udmattelsesstedet, kan akut leversvigt opstå, fordi de afgiftningsreaktioner, der altid er nødvendige, ikke længere finder sted. Som et resultat er enzymet glutathione peroxidase ekstremt vigtigt som en komponent i det cellulære forsvar mod oxidativ stress. En mangel på dette enzym kan føre til arteriosklerose, tumorer og neurodegenerative sygdomme.

Skjoldbruskkirtelperoxidase bygger på sin side jod ind i skjoldbruskkirtelhormonerne gennem oxidation af iodid. Også her overføres hydrogenatomer fra tyrosin til hydrogenperoxid under oxidationen af ​​iodidionen. Skjoldbruskkirtelhormonerne og vandet dannes i processen.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Peroxidaser findes hovedsageligt i peroxisomerne i cellen. Peroxisomer er membranforseglede celleorganeller, hvor de aggressive peroxider nedbrydes. Disse reaktioner skal finde sted adskilt fra resten af ​​celleområdet, fordi de kan være farlige for resten af ​​cellen. Peroxisomerne indeholder peroxidaser, som der nedbryder hydrogenperoxid og andre peroxider uforstyrret af cytoplasmaet i cellen.

Antallet og størrelsen af ​​peroxisomer og deres proteinindhold afhænger af celletypen. Jo flere afgiftningsreaktioner der skal finde sted, jo større er antal og volumen af ​​vesikler. Peroxisomerne indeholder ca. 60 oxidaser og monooxygenaser, der katalyserer nedbrydningen af ​​fedtsyrer og andre stoffer med inddragelse af ilt. Dette skaber også peroxider som særligt reaktive mellemprodukter, som derfor skal nedbrydes ved hjælp af peroxidaser.

Sygdomme og lidelser

Brintperoxid som mellemprodukt, hovedsageligt ved oxidativ nedbrydning af fedt, har store effekter på organismen. Det har en oxiderende virkning i sig selv og kan skade kroppen. Derfor spiller peroxidaser en meget vigtig rolle med hensyn til oxidativ stress.

Som antioxidanter er glutathionperoxidaser især en del af det cellulære forsvarssystem. Glutathione-peroxidaser er bygget op fra glutathione. De er afhængige af selen som kofaktor. Glutathione er et tripeptid, der består af glutaminsyre, cystein og glycin. Selen binder til cystein i enzymerne, hvor selencystein er det reaktive centrum for enzymet. En funktionsfejl eller mangel på glutathionperoxidase kan føre til alvorlige sundhedsmæssige problemer. Denne mangel er ofte forårsaget af en selenmangel. Dette begrænser enzymets funktion. Især i nogle områder i Kina, hvor jorden er meget fattig i selen, forekommer det såkaldte Keshan-syndrom (opkaldt efter Keshan-distriktet).

Sygdommen manifesterer sig i hjerteproblemer, såsom hjertearytmier, hjertesvigt eller endda kardiogent chok. Glutathione-peroxidaser stammer fra glutathione. Dette findes især i leveren og produceres konstant i kroppen. Når større koncentrationer af peroxider er til stede, forbruges glutathione imidlertid meget hurtigt ved oxidation. Dette kan ske hurtigt med fysisk aktivitet, følelsesmæssig stress eller infektioner. En usund livsstil med en dårlig diæt, miljøgifter, alkohol, cigaretrøg og meget mere kan også føre til en glutathionmangel.

Denne mangel manifesterer sig i et svækket immunsystem og en overbelastning af leveren. Hvis sundhedsklagerne endnu ikke er blevet kroniske, fører en ændring i livsstil hurtigt til bedring, fordi glutathione hurtigt dannes igen.