Пероксидази

Пероксидази представляват ензими, които разграждат водороден пероксид или органични пероксиди във всеки организъм. Пероксидите са силни клетъчни токсини, които се произвеждат при множество реакции на биохимично окисляване. Това прави пероксидазите един от най-важните антиоксиданти.

Какво представляват пероксидазите?

Пероксидазите са ензими, които в повечето случаи разграждат токсичния водороден пероксид. Тези ензими също намаляват органичните пероксиди.

При тези реакции съответният пероксид получава два електрона и два протона в под-стъпки. Тоест, има прехвърляне на водородни атоми. Връзката между двата кислородни атома на пероксида се нарушава. Пероксидазите включват каталаза, цитохром с пероксидаза, пероксидаза на щитовидната жлеза и глутатион пероксидаза. Водородните атоми идват от така наречените водородни донори. Водородният пероксид или органичните пероксиди са субстратите. Каталазата е специален случай.

В случай на каталаза като пероксидаза, втора молекула водороден пероксид действа като донор на водород. Така той прехвърля водородни атоми. Две молекули водороден прекис са направени в две молекули вода и една кислородна молекула. С помощта на водороден пероксид цитохром с пероксидаза окислява например фероформата на цитохром С. С помощта на щитовидната пероксидаза йодид-йон се намалява в присъствието на водороден пероксид и това веднага се превръща с аминокиселината тирозин, за да образува хормоните на щитовидната жлеза.

Глутатион пероксидазата е важна пероксидаза. Това катализира окисляването на глутатиона чрез водороден пероксид с образуването на вода. Това го прави един от най-важните антиоксиданти в организма.

Функция, ефект и задачи

Най-важната задача на пероксидазите е да разграждат токсичния водороден прекис и органичните пероксиди в организма. Пероксидите са много агресивни вещества, които могат много лесно да окисляват собствените биомолекули на организма.

В много окислителни метаболитни процеси те често възникват като метаболити. Когато пероксидите се разпадат, обикновено се отделя водороден пероксид, който атакува други ендогенни вещества. Свободните радикали също винаги се образуват като междинни продукти при превръщането на пероксиди. За да се ограничи действието на свободните радикали, пероксидите трябва също така да бъдат разградени. Ензимната каталаза е отговорна за директното разграждане на водородния пероксид във вода и кислород. Глутатион пероксидаза окислява глутатион сулфида и в същото време редуцира водородния пероксид до вода. Глутатионът е трипептид, произведен от глутаминова киселина, цистеин и глицин.

В черния дроб като антиоксидант, той е най-важната активна съставка при детоксикацията на организма. Окислява се в процеса. Ако се приложи до точката на изтощение, може да настъпи остра чернодробна недостатъчност, защото реакциите на детоксикация, които винаги са необходими, вече не се провеждат. В резултат на това ензимът глутатион пероксидаза е изключително важен като компонент на клетъчната защита срещу оксидативен стрес. Недостигът на този ензим може да доведе до артериосклероза, тумори и невродегенеративни заболявания.

Тироидната пероксидаза от своя страна изгражда йод в хормоните на щитовидната жлеза чрез окисляване на йодид. И тук водородните атоми се прехвърлят от тирозин в водороден пероксид по време на окисляването на йодидния йон. В процеса се образуват щитовидните хормони и вода.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Пероксидазите се намират главно в пероксизомите на клетката. Пероксизомите са клетъчни органели с мембрана, в които се разграждат агресивните пероксиди. Тези реакции трябва да се провеждат отделно от останалата част на клетката, защото могат да бъдат опасни за останалата част от клетката. Пероксизомите съдържат пероксидази, които разграждат там водородния пероксид и други пероксиди необезпокоявани от цитоплазмата на клетката.

Броят и големината на пероксизомите и тяхното съдържание на протеини зависят от типа на клетката. Колкото повече реакции на детоксикация трябва да се проведат, толкова по-голям е броят и обемът на везикулите. Пероксизомите съдържат около 60 оксидази и монооксигенази, които катализират разграждането на мастни киселини и други вещества с включване на кислород. Това също създава пероксиди като особено реактивни междинни продукти, които следователно трябва да бъдат разградени с помощта на пероксидазите.

Болести и разстройства

Водородният пероксид като междинен продукт, главно при окислителното разграждане на мазнините, има голямо влияние върху организма. Самият той окислява и може да навреди на организма. Следователно пероксидазите играят много важна роля по отношение на оксидативния стрес.

Като антиоксиданти, глутатион пероксидазите в частност са част от клетъчната защитна система. Глутатион пероксидазите са изградени от глутатион. Те са зависими от селена като кофактор. Глутатионът е трипептид, съставен от глутаминова киселина, цистеин и глицин, Селенът се свързва с цистеина във всеки от ензимите, като селенов цистеин е реактивният център на ензима. Неизправност или липса на глутатион пероксидаза може да доведе до сериозни здравословни проблеми. Този дефицит често се причинява от дефицит на селен. Това ограничава функцията на ензима. Особено в някои райони на Китай, където почвата е много бедна на селен, възниква т. Нар. Синдром Кешан (кръстен на област Кешан).

Заболяването се проявява в сърдечни проблеми като сърдечна аритмия, сърдечна недостатъчност или дори кардиогенен шок. Глутатионовите пероксидази възникват от глутатиона. Това се намира особено в черния дроб и се произвежда постоянно в организма. Въпреки това, когато са налице по-големи концентрации на пероксиди, глутатионът се консумира много бързо чрез окисляване. Това може да се случи бързо при физическа активност, емоционален стрес или инфекции. Нездравословният начин на живот с неправилна диета, токсини от околната среда, алкохол, цигарен дим и много други също може да доведе до дефицит на глутатион.

Този дефицит се проявява в отслабена имунна система и претоварване на черния дроб. Ако здравословните оплаквания все още не са станали хронични, промяна в начина на живот бързо води до възстановяване, защото глутатионът бързо се формира отново.