Peroksidaser representerer enzymer som bryter sammen hydrogen peroksid eller organisk peroksider i enhver organisme. Peroksider er potente cellegifter produsert av mange biokjemiske oksidasjonsreaksjoner. Dermed er peroksidaser blant de viktigste antioksidantene.
Hva er peroksidaser?
Peroksidaser er enzymer som i de fleste tilfeller bryter ned giftig hydrogen peroksid. Imidlertid organisk peroksider reduseres også av disse enzymer. I disse reaksjonene mottar det tilsvarende peroksidet to elektroner og to protoner hver i delvise trinn. Dette betyr at en overføring av hydrogen atomer finner sted. I prosessen, båndet mellom de to oksygen atomer av peroksyd er ødelagt. Peroksidaser inkluderer katalase, cytokrom c peroksidase, tyreoperoksidase og glutationperoksidase. Hydrogenatomene kommer fra såkalte hydrogendonorer. hydrogenperoksid eller organiske peroksider representerer substratene. Catalase regnes som et spesielt tilfelle. I katalase som peroksidase, et sekund hydrogenperoksyd molekyl fungerer som en hydrogendonor. Den overfører dermed hydrogenatomer. I prosessen to molekyler of hydrogenperoksyd blir omdannet til to molekyler av Vann og ett molekyl av oksygen. Cytokrom c peroksidase, for eksempel, oksyderer ferroformen av cytokrom C ved hjelp av hydrogenperoksid. Tyroperoksidase reduserer en jodid ion i nærvær av hydrogenperoksid, som umiddelbart reagerer med aminosyren tyrosin og danner skjoldbruskkjertelen hormoner. En viktig peroksidase er glutationperoksidase. Dette katalyserer oksydasjonen av glutation av hydrogenperoksid med dannelsen av Vann. Dermed er det en av de viktigste antioksidantene i organismen.
Funksjon, effekt og oppgaver
Den viktigste oppgaven med peroksidaser er å bryte ned giftig hydrogenperoksid og organiske peroksider i organismen. Peroksider er veldig aggressive stoffer som kan oksidere kroppens biomolekyler veldig enkelt. I mange oksidative metabolske prosesser dannes de ofte som metabolitter. Når peroksider brytes ned, frigjøres vanligvis hydrogenperoksid, som angriper andre endogene stoffer. I tillegg dannes frie radikaler alltid som mellomprodukter under omdannelsen av peroksider. For å begrense effekten av frie radikaler, må derfor også peroksidene brytes ned. Enzymkatalasen er ansvarlig for direkte nedbrytning av hydrogenperoksid til Vann og oksygen. Glutationperoksidase oksyderer glutation sulfid og reduserer samtidig hydrogenperoksid til vann. Glutation er et tripeptid av glutaminsyre, cystein og glysin. Det er det viktigste aktive stoffet i leveren som en antioksidant for avgiftning av kroppen. I prosessen blir det i seg selv oksidert. Når det brukes til utmattelse, akutt leveren feil kan oppstå fordi avgiftning reaksjoner som alltid er nødvendige, finner ikke lenger sted. Som et resultat er enzymet glutationperoksidase av største betydning som en komponent i cellulært forsvar mot oksidativ stresset. En mangel på dette enzymet kan føre til arteriosklerose, svulster og nevrodegenerative sykdommer. Tyroperoksidase inkorporerer i sin tur jod inn i skjoldbruskkjertelen hormoner ved å oksidere jodid. Igjen overføres hydrogenatomer fra tyrosin til hydrogenperoksid under oksidasjonen av jodid ion. I prosessen, skjoldbruskkjertelen hormoner og vann dannes.
Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale verdier
Peroksidaser finnes hovedsakelig i cellens peroksisomer. Peroksisomer representerer celleorganeller lukket av membraner der de aggressive peroksidene blir nedbrutt. Disse reaksjonene må skje adskilt fra resten av cellen fordi de kan være farlige for resten av cellen. Peroksisomene inneholder peroksidaser, som bryter ned hydrogenperoksid og andre peroksider der uforstyrret av cellens cytoplasma. Antallet og størrelsen på peroksisomene og utstyret deres med proteiner avhenger av celletypen. Jo mer avgiftning reaksjoner må finne sted, jo større antall og volum av vesikler. Det er omtrent 60 oksidaser og monooxygenases i peroksisomene, som katalyserer nedbrytningen av fettsyrer og andre stoffer med inntak av oksygen. I prosessen dannes peroksider også som spesielt reaktive mellomprodukter, som derfor må nedbrytes ved hjelp av peroksidaser.
Sykdommer og lidelser
Hydrogenperoksid som et mellomprodukt hovedsakelig i oksidativ nedbrytning av fett har store effekter på organismen. Det har en oksiderende effekt i seg selv og kan skade kroppen. Derfor spiller peroksidasene en veldig viktig rolle, spesielt med hensyn til oksidativ stresset. Spesielt glutationperoksidaser er komponenter i det cellulære forsvarssystemet som antioksidanter. Glutationperoksidaser er bygd opp fra glutation. De er avhengige av selen som en kofaktor. Dermed representerer glutation et tripeptid av glutaminsyre, cystein og glysin. Selen binder seg til cystein i hvert av enzymene, med selenocystein som representerer det reaktive sentrum av enzymet. Når det er en funksjonsfeil eller mangel på glutationperoksidase, alvorlig Helse forstyrrelser resultat. Denne mangelen er ofte forårsaket av en selen mangel. I dette tilfellet er enzymets funksjon svekket. Spesielt i noen områder av Kina, der jorda er veldig fattig i selen, oppstår det såkalte Keshan syndromet (oppkalt etter Keshan County). Sykdommen manifesterer seg i hjertesymptomer som hjertearytmier, hjerte svikt eller til og med kardiogen sjokk. Glutationperoksidaser produseres fra glutation. Dette er spesielt til stede i leveren og blir stadig produsert i kroppen. I nærvær av større konsentrasjoner av peroksider forbrukes imidlertid glutation veldig raskt ved oksidasjon. Dette kan allerede skje raskt med fysisk trening, emosjonell stresset eller infeksjoner. En usunn livsstil med dårlig kostholdmiljøgifter, alkohol, sigarettrøyk og mer kan også føre til mangel på glutation. Denne mangelen manifesterer seg i svekkelse av immunsystem og overbelastning av leveren. Hvis den Helse klager har ennå ikke blitt kroniske, en endring i livsstil fører raskt til utvinning, fordi glutation raskt produseres igjen.
