peroksidaze

peroksidaze predstavljaju enzime koji razgrađuju vodikov peroksid ili organske perokside u svakom organizmu. Peroksidi su snažni stanični toksini koji nastaju u brojnim reakcijama biokemijske oksidacije. To čini peroksidaze jednim od najvažnijih antioksidanata.

Što su peroksidaze?

Peroksidaze su enzimi koji u većini slučajeva razgrađuju toksični vodikov peroksid. Ovi enzimi također smanjuju organske perokside.

U tim reakcijama odgovarajući peroksid prima dva elektrona i dva protona u pod-korakima. Odnosno, dolazi do prijenosa atoma vodika. Veza između dva atoma kisika peroksida je prekinuta. Peroksidaze uključuju katalazu, citokrom c peroksidazu, peroksidazu štitnjače i glutation peroksidazu. Atomi vodika potječu od takozvanih donatora vodika. Podloge su vodikov peroksid ili organski peroksidi, a katalaza je poseban slučaj.

U slučaju katalaze kao peroksidaze, druga molekula vodikovog peroksida funkcionira kao donator vodika. Tako prenosi atome vodika. Dvije molekule vodikovog peroksida prave se u dvije molekule vode i jedna molekula kisika. Uz pomoć vodikovog peroksida, citokrom c peroksidaza oksidira, na primjer, feroform citokroma C. Uz pomoć štitnjače peroksidaze smanjuje se jodidni ion u prisutnosti vodikovog peroksida, koji se odmah pretvara u aminokiselinu tirozin da tvori hormone štitnjače.

Glutation peroksidaza je važna peroksidaza. To katalizira oksidaciju glutation-a hidrogen peroksidom uz stvaranje vode. To ga čini jednim od najvažnijih antioksidanata u tijelu.

Funkcija, efekt i zadaće

Najvažniji zadatak peroksidaza je razgraditi otrovni vodikov peroksid i organske perokside u organizmu. Peroksidi su vrlo agresivne tvari koje vrlo lako mogu oksidirati vlastite biomolekule u tijelu.

U mnogim oksidativnim metaboličkim procesima oni često nastaju kao metaboliti. Kada se peroksidi razgrađuju, obično se oslobađa vodikov peroksid koji napada druge endogene tvari. Slobodni radikali se također uvijek formiraju kao međuproizvodi pri pretvorbi peroksida. Da bi se smanjio učinak slobodnih radikala, peroksidi se moraju također razgraditi. Enzim katalaza odgovoran je za izravno razlaganje vodikovog peroksida u vodi i kisiku. Glutation peroksidaza oksidira glutation-sulfid i istodobno smanjuje vodikov peroksid u vodu. Glutation je tripeptid napravljen od glutaminske kiseline, cisteina i glicina.

U jetri je kao antioksidans najvažniji aktivni sastojak u detoksikaciji tijela. U procesu se oksidira. Ako se iscrpi, može doći do akutnog zatajenja jetre, jer se reakcije detoksikacije koje su uvijek potrebne više ne odvijaju. Kao rezultat, enzim glutation peroksidaza od velikog je značaja kao sastavni dio stanične obrane od oksidativnog stresa. Manjak ovog enzima može dovesti do arterioskleroze, tumora i neurodegenerativnih bolesti.

Štitnjača peroksidaza, sa svoje strane, ugrađuje jod u hormone štitnjače oksidacijom jodida. I ovdje se atomi vodika prenose iz tirozina u vodikov peroksid tijekom oksidacije jodidnog iona. U procesu nastaju hormoni štitnjače i voda.

Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti

Peroksidaze su uglavnom smještene u peroksisomima stanice. Peroksizomi su membranski zatvorene stanične organele u kojima se razgrađuju agresivni peroksidi. Te se reakcije moraju odvijati odvojeno od ostatka stanice jer mogu biti opasne za ostatak stanice. Peroksizomi sadrže peroksidaze, koje tamo razgrađuju vodikov peroksid i druge perokside, a ne ometa citoplazmu stanice.

Broj i veličina peroksisoma i njihov sadržaj proteina ovise o staničnoj vrsti. Što se više mora dogoditi reakcija detoksikacije, to je veći broj i volumen vezikula. Peroksizomi sadrže oko 60 oksidaza i monooksigenaza koji kataliziraju razgradnju masnih kiselina i drugih tvari s uključenjem kisika. Ovo također stvara perokside kao posebno reaktivne intermedijare, koji se stoga moraju razgraditi uz pomoć peroksidaza.

Bolesti i poremećaji

Vodikov peroksid kao intermedijarni proizvod, uglavnom kod oksidativnog raspada masti, ima velike učinke na organizam. Sam ima oksidacijski učinak i može oštetiti organizam. Stoga peroksidaze igraju vrlo važnu ulogu, posebno s obzirom na oksidativni stres.

Kao antioksidanti, glutation-peroksidaze su posebno dio staničnog obrambenog sustava. Glutation peroksidaze izgrađene su iz glutationa. Oni su ovisni o selenu kao kofaktoru. Glutation je tripeptid sastavljen od glutaminske kiseline, cisteina i glicina. Selen se veže na cistein u svakom od enzima, pri čemu je selenski cistein reaktivni centar enzima. Neispravnost ili nedostatak glutation peroksidaze može dovesti do ozbiljnih zdravstvenih problema. Taj nedostatak je često uzrokovan nedostatkom selena. To ograničava funkciju enzima. Pogotovo u nekim dijelovima Kine, gdje je tlo selen jako siromašno, javlja se takozvani Keshan sindrom (nazvan po okrugu Keshan).

Bolest se manifestira srčanim problemima kao što su srčane aritmije, zatajenje srca ili čak kardiogeni šok. Iz glutationa potiču glutation peroksidaze. To se posebno nalazi u jetri i neprestano se proizvodi u tijelu. Međutim, kada su prisutne veće koncentracije peroksida, glutation se brzo troši oksidacijom. To se može brzo dogoditi s fizičkom aktivnošću, emocionalnim stresom ili infekcijama. Nezdrav način života s lošom prehranom, toksini iz okoliša, alkoholom, cigaretnim dimom i još mnogo toga, također može dovesti do nedostatka glutationa.

Taj se nedostatak očituje u oslabljenom imunološkom sustavu i preopterećenju jetre. Ako zdravstvene pritužbe još nisu postale kronične, promjena načina života brzo dovodi do oporavka, jer se glutation brzo iznova formira.