3 Spezifische Verwendungen von Enzymen im menschlichen Körper
Enzyme sind spezialisierte Proteine, die Ihr Körper für die Durchführung einer Vielzahl chemischer Reaktionen verwendet. Ohne Enzyme würden diese Reaktionen nicht schnell genug eintreten, um das menschliche Leben aufrechtzuerhalten. Drei der vielen spezifischen Verwendungen von Enzymen in Ihrem Körper umfassen die Verdauung von Nahrungsmitteln, das Kopieren Ihrer genetischen Informationen, um neue Zellen zu erzeugen, und die Erzeugung von Energie.
(Bild: LWA / Sharie Kennedy / Mischbilder / Getty Images)Nahrungsmittelverdauung
Die Nahrung, die Sie essen, muss in ihre Nährstoffe zerlegt werden, damit sie von Ihrem Körper aufgenommen und verwertet werden kann. Verdauungssystemenzyme gehören zu einer Klasse von Enzymen, die als Hydrolasen bezeichnet wird. Diese Enzyme lösen eine Reaktion aus, die als Hydrolyse bezeichnet wird und große Moleküle in kleinere Einheiten zerlegt. Es gibt viele verschiedene Verdauungsenzyme, um verschiedene Arten von Nahrungsbestandteilen abzubauen. Zum Beispiel verdauen Enzyme, Pepsin und Trypsin genannt, Nahrungsproteine. Eine andere Hydrolase, Lipase genannt, wird von der Bauchspeicheldrüse ausgeschieden und hilft, Nahrungsfette abzubauen. Das Enzym Amylase stimuliert die Verdauung von Stärke in der Nahrung.
DNA-Kopieren
Ihre Zellen enthalten genetisches Material, so genannte Chromosomen, die jeweils eine Reihe von Genen tragen, die Ihre individuelle genetische Ausstattung kodieren. Dieses genetische Material liegt in Form eines Moleküls vor, das Desoxyribonukleinsäure oder DNA genannt wird. Wenn sich Zellen in Ihrem Körper teilen, muss jede neu erstellte Zelle eine genaue Kopie Ihrer DNA enthalten. Um dieses Kopieren oder diese Replikation durchzuführen, ist Ihr Körper auf bestimmte Enzyme angewiesen. Zum Beispiel wickeln Enzyme, sogenannte Helikasen und Gyrasen, die eng zusammengewickelten DNA-Stränge ab, so dass sie kopiert werden können. DNA-Polymerase-Enzyme nehmen am eigentlichen Kopiervorgang teil. DNA-Ligase-Enzyme sind am Abschluss des Kopiervorgangs beteiligt.
Energie Produktion
Ihr Körper muss Energie erzeugen, um alle Funktionen ausführen zu können. Obwohl Blutzucker oder Glukose der bevorzugte Brennstoff zur Energieerzeugung ist, können auch Proteine und Fette verwendet werden. Diese komplexen Prozesse - gemeinsam als Zellatmung bezeichnet - basieren auf Enzymen und erzeugen Moleküle, Adenosintriphosphat (ATP), die Ihre Zellen antreiben. Zum Beispiel wird die Energieerzeugung unter Verwendung von Glukose Glykolyse genannt. Jeder der 10 Schritte in der Glykolyse beinhaltet ein anderes Enzym. Jedes durch Glykolyse abgebaute Glukosemolekül ergibt 2 ATP-Moleküle. Beispiele für bei der Glykolyse verwendete Enzyme schließen Hexokinase, Aldolase, Enolase und Pyruvatkinase ein. Andere Enzyme sind an der Erzeugung von ATP aus Proteinen und Fetten beteiligt.
Enzyme und menschliche Gesundheit
Viele Erkrankungen sind mit Enzymproblemen verbunden. Beispielsweise führt ein Mangel an Verdauungsenzym Laktase, der Milchzucker abbaut, zu Laktoseintoleranz. Ein schwerwiegender Mangel an Verdauungsenzymen kann sich mit einer Entzündung der Bauchspeicheldrüse oder einer Pankreatitis entwickeln. Dieser Zustand ist oft mit Gewichtsverlust und Unterernährung aufgrund einer reduzierten Fähigkeit, in der Diät aufgenommene Lebensmittel zu verdauen, verbunden. Erbkrankheiten können auch zu Enzymdefekten führen, die katastrophale Folgen haben können. Zum Beispiel haben Kinder, die mit der Tay-Sachs-Krankheit geboren wurden, eine genetische Anomalie mit einem Enzym namens Beta-Hexosaminidase A. Die gestörte Funktion dieses einzelnen Enzyms führt zur Zerstörung von Nervenzellen im Gehirn und im Rückenmark. Mit dieser Erkrankung geborene Kinder sterben in der Regel in früher Kindheit.
Rezensiert von: Tina M. St. John, M.D.
