酵素 人間の体で さまざまな異なる機能を果たします。 例 、酵素のさまざまなカテゴリには、消化酵素、代謝酵素、肝酵素、ヌクレアーゼ、および受容体酵素が含まれます。これら 5 つのカテゴリーの酵素を詳細に調べると、人体における酵素の多くの重要な役割がより明確になります。
酵素の定義
体内のさまざまな種類の酵素について説明する前に、少し時間を取って酵素を定義しましょう.酵素は、細胞内で行われる化学反応の速度を高める生体分子です。酵素は通常タンパク質ですが、酵素は他のタイプの分子でもあります.酵素は代謝や消化などのプロセスを助け、地球上の生命にとって重要です。酵素は、体が吸収しやすいように大きな分子を小さな部分に分解したり、他の分子を結合させて新しい分子を生成したりするなど、さまざまな役割を果たします。ただし、これらの反応は特定の酵素によってのみ実行されます。これらの酵素は非常に選択的な触媒であるためです。適切な反応のみが酵素によって強化されます。
分子が操作される酵素は基質と呼ばれ、活性部位と呼ばれる酵素の特定の領域に結合します。酵素作用には 2 つの異なるモデルがあります:誘導フィット モデルとロック アンド キー モデルです。前者のモデルでは、基質と活性部位の両方が結合するために基本的な形状を変更しますが、後者のモデルでは、酵素の活性部位は変化できないため、特定の基質のみを受け入れます。どちらの場合でも、基質が酵素の活性部位に結合すると、酵素は反応速度を 100 万倍以上に加速することができます。基質と酵素の組み合わせから生じる化学反応は、新しい分子または生成物を作成し、それらは酵素から分岐して、他の反応を開始することができます.
酵素の総原子量は、約 10,000 から 100 万単位以上の範囲です。ほとんどの酵素はタンパク質ですが、これはすべての酵素に当てはまるわけではありません.一部の酵素は、他の酵素内に見られる触媒タンパク質ではなく、触媒として機能する小さな RNA 分子を実際に持っています。いくつかの酵素はまた、多くの個々のタンパク質サブユニットからつなぎ合わされた多タンパク質複合体から作られています.多くの酵素はそれ自体で反応を触媒することができますが、酵素補因子または追加の非タンパク質成分が反応の資本化に必要な場合があります。 Mn2+、Zn2+、Fe2+、Mg2+ などの無機イオンが補因子として機能するか、補酵素と呼ばれる有機金属化合物が補因子として機能します。
さまざまな種類の酵素
酵素は生化学反応を触媒する高分子であり、阻害剤は酵素活性を低下させる分子であり、活性化剤は酵素活性を増強します。酵素学は酵素の研究です。酵素は、大きく 5 つの異なるクラスに分類できます。
- 加水分解酵素は、加水分解のプロセスまたは水分子の取り込みを通じて基質部分を切断または切断します。
- オキシドレダクターゼは、電子伝達のプロセスに関与する酵素です。
- イソメラーゼは、分子内の基を転移させて異性体を形成する酵素です。
- リガーゼは、ヌクレオチドのピロリン酸結合を分解して新しい化学結合を作成します。
- トランスフェラーゼは、ある分子から別の分子に化学基を転移させるものです。
酵素によって駆動される 5000 以上の生化学反応があります。これらの酵素は、新しい分子を作成するために、家庭用製品と工業用製品の両方で、さまざまな製品に使用されています。酵素は、チーズ、ワイン、ビールなどの食品の製造によく使用されます。一方、一部の疾患は、白皮症やフェニルケトン尿症など、特定の酵素の欠乏によって引き起こされます。より一般的な酵素のいくつかを以下に示します:
DNA ポリメラーゼは、DNA がコピーされて細胞分裂の準備ができるときに起こる化学反応を促進する酵素です。 DNA ポリメラーゼは、正しい数の塩基が DNA の構築に使用されていることを保証します。
染み抜き剤や洗濯洗剤などの洗浄剤には、さまざまな酵素が含まれています。これらの酵素は、これらの化学物質内の酵素を分解することにより、布地から油や染みを取り除くのに役立ち、染みが布地から出てくるのを可能にします.
パパインは肉軟化剤に含まれる酵素の一種です。酵素はタンパク質分子間の結合を分解するために使用され、肉をより柔らかくするのはこの反応です.
アミラーゼは、人体の酵素の一例です。アミラーゼは私たちの唾液に含まれており、食物の最初の消化プロセスの一部であり、炭水化物の分解を開始します.
体内の酵素の種類
体内には、消化酵素、代謝酵素、肝酵素、ヌクレアーゼ、受容体酵素の少なくとも 5 つの異なるクラスの酵素があります。これらの酵素のさまざまなカテゴリーと、それぞれの具体的な例を見てみましょう。
消化酵素は、動物や人間の食物の分解に関与するものです。消化酵素の例には、アミラーゼ、ペプシン、リパーゼ、ヌクレアーゼ、およびリゾチームが含まれます。
アミラーゼは、炭水化物の分解/消化を助ける酵素の一種です。ほとんどのアミラーゼは炭水化物をブドウ糖に分解します。実際のプロセスは口の中で始まり、唾液内にある酵素である唾液アミラーゼが食べ物を噛むときに分解し始めます.唾液アミラーゼはでんぷんをブドウ糖に分解し始めますが、残りの食物は胃や腸を通過する過程で作られ、吸収されます.リソソームは唾液にも含まれており、その仕事は口の中の微生物を殺すことです.
ペプシンまたはペプチダーゼは、さまざまなタンパク質をアミノ酸に分解する酵素であり、細胞操作に必要な分子を形成するために使用できます。複雑な分子の分解の多くは小腸で行われますが、一部は胃で行われます.
リパーゼは、油脂をアルコールと脂肪酸に分解する酵素の一種です。リパーゼは、たまたま膵臓または膵臓酵素内に見られる酵素の 1 つです。
受容体酵素は、さまざまな生体分子の受容に関与するものです。受容体酵素は、グルコースやグリコーゲンなどの生体分子を活性化または不活性化するのに役立ちます。受容体酵素は、脱リン酸化またはリン酸化のいずれかを支援することができ、脱リン酸化酵素はホスファターゼと呼ばれ、リン酸化酵素はキナーゼと呼ばれます。ごく少数の酵素だけが受容体でもあります.
代謝酵素はその名の通り、細胞の代謝や体内の物質の解毒に関与しています。さまざまな物質の分解に特化した多くのさまざまな代謝酵素があります。たとえば、オキシダーゼはさまざまな物質をケトンに変換する酵素であり、水が関与すると加水分解酵素は物質を分解します.
リダクターゼは、反応の過程で基質に水素を導入する酵素であり、リアーゼは、酸化や加水分解なしで分子の分解に関連する酵素です。リガーゼは、2 つ以上の分子を結合する酵素です。イソメラーゼは、分子をさまざまな形に変換することができ、1 つの分子を取り、それを似ているが異なる形に変換し、また元に戻すことができます。グルクロン酸は、グルクロニダーゼによって非水溶性物質に導入され、分子が水溶性になり、体の尿中に排泄される. Transanunes は、化合物からアミノ酸を除去または付加する酵素です。
グリコーゲン合成酵素は、グリコーゲンの産生に関与する一種の酵素で、グルコースからグリコーゲンを取り出し、肝臓内に貯蔵できるようにします.乳酸脱水素酵素は、乳酸からピルビン酸を作る酵素です。アミノアシル tRNA (翻訳 RNA) 合成酵素は、さまざまなアミノ酸を tRNA に結合させる酵素の一種であり、細胞の遺伝情報の再生を助けます。
肝臓は物質の解毒を担う器官であり、体が尿を通して老廃物を取り除くことを可能にします.肝臓には、有毒な化合物を分解するために多くの異なる酵素があり、最も重要な酵素のいくつかはアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ (AST) とアラニントランスアミナーゼ (ALT) です。アラニントランスアミナーゼ (ALT) は血清グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナーゼ (SGPT) とも呼ばれ、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ (AST) は血清グルタミン酸オキサロ酢酸トランスアミナーゼ (SGOT) と呼ばれることがあります。これらの 2 つの酵素は両方ともアミノ酸に作用して利用します。 AST と ALT の他に、シトクロム p450 と呼ばれる酵素のファミリーがあり、さまざまな薬物の分解を処理します。
神経系には、神経伝達物質の代謝を助ける多くの酵素もあります。たとえば、アセチルコリンエステラーゼはアセチルコリンの分解に関与し、モノアミンオキシダーゼはノルアドレナリン、アドレナリン、ドーパミンなどの物質を分解します.
体のさまざまなシステムに関連する酵素を超えて、体内には特別な酵素、上記のシステムに関連しない役割を果たしている酵素もあります.ウロキナーゼは血栓を分解する酵素で、エンドヌクレアーゼは DNA 鎖を分割する酵素です。 1 つの特定の部位で DNA 鎖を分割する制限エンドヌクレアーゼと呼ばれるエンドヌクレアーゼのサブタイプがあります。ヒアルロニダーゼは、女性の生殖管内で放出される精子によって運ばれる酵素であり、精子が卵子の壁を貫通して卵子と融合するのを助けることを目的としています. DNA の切断と封印を専門とする酵素は DNA トポイソメラーゼ II であり、DNA 依存性 RNA ポリメラーゼは mRNA の生成を助ける酵素です。最後に、シクロオキシゲナーゼ酵素には、CO X1 と COX-2 の 2 つの形態があり、胃粘液の生成と炎症に関与する化学物質であるプロスタグランジンの生成を制御する役割を果たします。
