Дехидрогеназите са ензими участва в окислителните процеси. Те се срещат в човешкото тяло в различни варианти и катализират, например, разграждането на алкохол в черен дроб.
Какво представляват дехидрогеназите?
Дехидрогеназите са специализирани ензими. Тези биокатализатори ускоряват естественото окисление на субстратите. Вещество, което се окислява, губи електрони. При биологични реакции дехидрогеназите се разделят водород аниони от субстрат. Анионите са отрицателно заредени частици. В този случай a водород атомът приема електрон и по този начин получава отрицателен електрически заряд. Действителната реакция протича в активното място на ензима. Когато дехидрогеназата разцепва водород анион от субстрат, кофакторите приемат електроните и водорода. Кофакторите са молекули които играят помощна роля в ензимните процеси, но не участват в самото разцепване. Кофакторите на дехидрогеназите включват никотинамид аденин динуклеотид (NAD +) и флавин аденин динуклеотид (FAD). За разлика от дехидрогеназите, дехидратазите се разцепват цели вода молекули от техния субстрат. Дехидрогеназите също могат да предизвикат обратната реакция, допринасяйки за намаляване, а не за окисляване. Като редукция, частицата приема електрони, вместо да ги дарява. Биологията класифицира дехидрогеназите като оксидни редуктази. Този тип ензим съществува във всеки жив организъм.
Функция, действие и задачи
Дехидрогеназите образуват група, съставена от множество специализирани ензими. Отделните ензими имат различни задачи в човешкото тяло. Освен това биологията подразделя различните дехидрогенази на подгрупи. Алдехиддехидрогеназите (ALDH) например образуват група дехидрогенази, открити предимно в черен дроб. Като правило, ALDH е отговорен само за определен субстрат и не може да участва в окисляването на други субстрати. ALDH1A1, -1A2 и -1A3, например, обработват ретината, която се намира в витамин А. Има обаче изключения от това правило: ALDH2 например може да работи с различни субстрати и не се ограничава до едно вещество. В черен дроб, дехидрогеназите се разграждат алкохол, Например етанол. По този начин те участват в пречистването на кръв, което е едно от най-важните задачи на черния дроб, Най- етанол молекула първо се прикачва към активното място на алкохол хидрогеназа (RDA). С помощта на ензима, етанол окислява се чрез отделяне на отрицателно заредения водороден атом и освобождаването му до неговия кофактор NAD +: RDA по този начин превръща етанола в ацеталдехид. Ацеталдехидът или етаналът са токсични и предизвикват редица здраве оплаквания. Обикновено храната съдържа малко етанол, който тялото може да преобразува бързо. Следователно количествата на етанал също са малки. Ацеталдехидът от своя страна осигурява субстрата за ALDH. ALDH катализира превръщането на ацеталдехид в оцетна киселина преди оцетната киселина да може допълнително да се разцепи и разгради вода намлява въглероден диоксид. В тази форма молекули са напълно безвредни.
Образуване, поява, свойства и оптимални стойности
Дехидрогеназите се намират най-вече в течните части на клетъчната плазма или в митохондрии. Телата на жените произвеждат по-малко RDA отколкото мъжките тела. Това допринася за факта, че жените са средно по-чувствителни към алкохола. Точните нива на различните дехидрогенази варират не само между различните ензимни групи, но и между различните индивиди и етнически групи. В Източна Азия и сред коренното население на Америка и Австралия нивата на ADH са средно по-ниски, отколкото сред европейците, например. Човешкият геном има 19 известни гена, които определят ALDH. Тези гени са разположени в дванадесетата хромозома. Те определят последователността на аминокиселини в протеиновите вериги. Тази последователност от своя страна определя свойствата на протеиновите структури. Формата на дехидрогеназите и по този начин тяхната функция също зависи от последователността на аминокиселини по време на синтеза. ALDH2 например се състои от 500 аминокиселини. Като правило клетките синтезират дехидрогенази, от които също се нуждаят по-късно; това елиминира необходимостта от транспортиране на веществата.
Болести и разстройства
Когато алкохолът се разгражда в човешкото тяло, ацеталдехидът се образува като междинен продукт. Веществото е токсично; следователно ензимът ALDH трябва да го превърне в оцетна киселина възможно най-бързо. При по-големи количества алкохол обаче това обикновено не е напълно успешно. Следователно няколко часа след консумация на алкохол махмурлук остава. Медицината също го нарича веизалгия. Типични симптоми са главоболие, неразположение, потъващо чувство в стомах, повръщане намлява загуба на апетит. Способността за концентрация и реакция често е нарушена. Колко чувствителни са хората към алкохола, наред с други неща, зависи от това колко дехидрогенази произвеждат чернодробните клетки. Дехидрогеназите също играят роля в развитието или поддържането на различни заболявания. Мастната алдехиддехидрогеназа (FALDH) например заема централно място в развитието на Синдром на Сьогрен. Основните симптоми на синдрома са психични забавяне и прогресивен спастичен параплегия. Спастичен параплегия е невродегенеративно разстройство и се характеризира със спастична парализа в краката. Синдромът на Sjögren-Larsson също причинява роговия слой на кожа да станат по-изразени и да се виждат добре кожни люспи (ихтиоза). В допълнение към тези три основни симптома, често се наблюдават нарушения на ретината. Причината за синдрома се крие в гените, които кодират FALDH. Поради мутация тялото не синтезира правилно ензимния комплекс, съдържащ FALDH. В резултат на това концентрация на мазнини алкохоли и мазни алдехиди в кръв плазмата се увеличава.
