Dehydrogenase

Dehydrogenase là các enzym tham gia vào quá trình oxy hóa. Chúng xảy ra trong các biến thể khác nhau trong cơ thể con người và, ví dụ, xúc tác quá trình phân hủy rượu trong gan.

Dehydrogenase là gì?

Dehydrogenase là những enzym chuyên biệt. Các chất xúc tác sinh học đẩy nhanh quá trình oxy hóa tự nhiên của chất nền. Chất bị oxi hóa mất electron. Trong các phản ứng sinh học, các dehydrogenase tách các anion hydro ra khỏi chất nền. Anion là hạt mang điện tích âm.

Trong trường hợp này, một nguyên tử hydro nhận một electron và do đó nhận một điện tích âm. Phản ứng thực tế diễn ra ở trung tâm hoạt động của enzym. Khi dehydrogenase tách anion hydro khỏi chất nền, các đồng yếu tố sẽ lấy các điện tử và hydro. Cofactors là những phân tử đóng vai trò trợ giúp trong các quá trình enzym, nhưng không tham gia vào quá trình phân cắt. Các đồng yếu tố của dehydrogenase bao gồm nicotinamide adenine dinucleotide (NAD +) và flavin adenine dinucleotide (FAD).

Trái ngược với dehydrogenase, các khử nước tách toàn bộ phân tử nước khỏi chất nền của chúng. Các dehydrogenase cũng có thể gây ra phản ứng ngược và góp phần vào quá trình khử thay vì oxy hóa. Trong quá trình khử, một hạt nhận electron thay vì từ bỏ chúng. Sinh học chỉ định dehydrogenase cho oxit reductase. Các loại enzym này tồn tại trong mọi cơ thể sống.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Dehydrogenase là một nhóm được tạo thành từ nhiều enzym chuyên biệt. Các enzym riêng lẻ có các nhiệm vụ khác nhau trong cơ thể con người. Sinh học chia các dehydrogenase khác nhau thành các phân nhóm nhỏ hơn.

Ví dụ, aldehyde dehydrogenase (ALDH), tạo thành một nhóm dehydrogenase chủ yếu được tìm thấy trong gan. Theo quy luật, ALDH chỉ chịu trách nhiệm cho một chất nền nhất định và không thể góp phần vào quá trình oxy hóa các chất nền khác. Ví dụ, ALDH1A1, -1A2 và -1A3 xử lý retinal, được tìm thấy trong vitamin A. Tuy nhiên, có những ngoại lệ đối với quy tắc này: Ví dụ: ALDH2 có thể hoạt động với các chất nền khác nhau và không giới hạn ở một chất.

Trong gan, dehydrogenase phân hủy rượu, ví dụ như ethanol. Chúng giúp làm sạch máu, một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của gan. Phân tử etanol đầu tiên cập vào trung tâm hoạt động của hydrogenaza rượu (ADH). Với sự trợ giúp của enzym, etanol bị oxy hóa bằng cách tách nguyên tử hydro tích điện âm và nhường nó cho đồng yếu tố NAD +: Bằng cách này, ADH chuyển hóa etanol thành acetaldehyde. Acetaldehyde, hoặc etanal, là chất độc và gây ra một số bệnh về sức khỏe.

Thực phẩm thông thường chỉ chứa một lượng nhỏ etanol, mà cơ thể có thể chuyển hóa nhanh chóng. Do đó lượng etanal chỉ là nhỏ. Đến lượt mình, acetaldehyde là chất nền cho ALDH. ALDH xúc tác quá trình chuyển hóa acetaldehyde thành axit axetic trước khi axit axetic có thể bị tách ra và phân hủy thành nước và carbon dioxide. Ở dạng này, các phân tử hoàn toàn vô hại.

Giáo dục, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu

Các dehydrogenase chủ yếu nằm trong các phần lỏng của huyết tương tế bào hoặc trong ti thể. Cơ thể phụ nữ sản xuất ít ADH hơn cơ thể nam giới. Điều này góp phần vào việc phụ nữ thường nhạy cảm hơn với rượu.

Giá trị chính xác của các dehydrogenase khác nhau không chỉ khác nhau giữa các nhóm enzym khác nhau mà còn giữa các cá nhân và nhóm dân tộc khác nhau. Ở Đông Á và giữa các dân tộc bản địa Mỹ và Úc, mức độ ADH trung bình thấp hơn ở người châu Âu. Bộ gen người có 19 gen xác định ALDH. Các gen này nằm trên nhiễm sắc thể thứ mười hai. Họ xác định thứ tự các axit amin tham gia trong chuỗi protein.

Các đặc tính của cấu trúc protein là kết quả của trình tự này. Hình dạng của các dehydrogenaza và do đó chức năng của chúng cũng phụ thuộc vào trình tự của các axit amin trong quá trình tổng hợp. Ví dụ, ALDH2 bao gồm 500 axit amin. Theo quy luật, các tế bào tổng hợp dehydrogenase, mà sau này chúng cũng cần; Điều này có nghĩa là không cần vận chuyển các chất.

Bệnh & Rối loạn

Khi rượu bị phân hủy trong cơ thể người, acetaldehyde được hình thành như một giai đoạn trung gian. Chất có độc; Do đó, enzym ALDH phải chuyển nó thành axit axetic càng nhanh càng tốt. Tuy nhiên, với lượng rượu lớn hơn, điều này thường không hoạt động hoàn toàn. Do đó, cảm giác nôn nao kéo dài vài giờ sau khi uống rượu.

Y học còn gọi nó là Veisalgia. Các triệu chứng điển hình là nhức đầu, khó chịu, nôn nao trong dạ dày, nôn mửa và chán ăn. Khả năng tập trung và phản ứng thường bị hạn chế. Mức độ nhạy cảm của những người với rượu phụ thuộc vào số lượng dehydrogenase mà tế bào gan sản xuất. Các dehydrogenase cũng đóng một vai trò trong sự phát triển hoặc duy trì các bệnh khác nhau. Ví dụ, aldehyde dehydrogenase béo (FALDH) đóng một vai trò trung tâm trong sự phát triển của hội chứng Sjogren.

Các triệu chứng chính của bệnh cảnh lâm sàng là chậm phát triển trí tuệ và liệt nửa người tiến triển. Liệt cứng khớp là một bệnh thoái hóa thần kinh và được đặc trưng bởi tình trạng tê liệt co cứng ở chân. Hội chứng Sjögren-Larsson cũng có nghĩa là lớp sừng của da nổi rõ hơn và hình thành các vảy da có thể nhìn thấy rõ (ichthyosis). Ngoài ba triệu chứng cơ bản này, các rối loạn của võng mạc thường gặp. Nguyên nhân của hội chứng nằm ở các gen mã hóa FALDH. Do đột biến, cơ thể không tổng hợp chính xác phức hợp enzym với FALDH. Kết quả là nồng độ rượu béo và andehit béo trong huyết tương tăng lên.