Выработка ферментов в организме

Ферменты: что есть и от чего отказаться, чтобы заставить их работать

Выработка ферментов в организме

От ферментов зависит наша биологическая жизнь, без них не работала бы наша пищевая цепочка, сообщает Sputnik Беларусь.

Почему ферменты так важны для нас?

В нашем организме с рождения заложено определенное количество ферментов. Их у нас более 3 тысяч видов.

Без ферментов невозможно ни пищеварение, ни дыхание, без них ни единого раза не сократится сердце, не будут работать мыслительные процессы в головном мозге.

Ферменты участвуют в беременности и родах, уменьшают воспалительные процессы, улучшают иммунную систему, а также участвуют в синтезе ДНК и внутриклеточном пищеварении. Мы состоим из клеток, жизнь кипит в каждой из них 24 часа в сутки благодаря ферментам.

Можно уверенно сказать, что управление жизнью — это ферментативная реакция.

© Fotolia / Viperfzk

Ферменты — это белковые структуры, состоящие из цепочек аминокислот. Они участвуют в расщеплении необходимого и в разрушении ненужного.

Каждый фермент, как ключ, открывает только свой замок. Ферменты бывают растительные, животные и те, которые производит наш организм. Они всегда работают в определенной среде и условиях. Для них важна рН-среда, температура, наличие микроэлементов, витаминов и аминокислот.

Поскольку ферменты — это белковая структура, при температуре около 48°С они коагулируются (разрушаются). Ферменты животного происхождения — это, по сути, высушенный фермент железы животного.

И неприятность в том, что ферменты животного происхождения наш организм распознает, как свои и со временем функции желез, вырабатывающих собственные ферменты значительно снижаются, а при болезни органа и вовсе могут приблизиться к нулю.

Пельмени — шок для ферментов

Кислотно-щелочная среда имеет огромное значение для ферментов. Одни ферменты работают в кислой среде, а другие в щелочной. Именно поэтому медики рекомендуют раздельное питание, а иногда — добавочный прием ферментов.

Приведем пример: многие из вас наверняка замечали, что после хорошей порции пельменей нередко мучает отрыжка. Потому что пельмени — это мясной фарш и тесто. Чтобы расщепить мясо, нужны ферменты, работающие в кислой среде, а чтобы расщепить тесто — ферменты из щелочной среды. Вспоминаем химию.

Кислота + щелочь = новый продукт и газ, который и выходит в виде отрыжки! Так что пельмени — скорее повод побаловать вкусовые рецепторы, чем польза для организма. Любое мясо лучше кушать с овощами и зеленью, которые содержат собственные ферменты и помогают организму справиться с белковым продуктом.

Как заставить правильно работать ферменты пищеварения?

Съев определенную пищу, мы должны перевести ее в доступную для нашего организма форму. И ферменты выступают здесь катализаторами процессов. На каждом этапе пищеварения работают свои группы ферментов. Давайте рассмотрим основные.

Амилаза

Вырабатывается слюнной железой. Благодаря чему в ротовой полости начинается первичный процесс ферментации, расщепления пищи. Поэтому правильное пищеварение начинается с тщательного пережевывания пищи.

Амилаза преобразует крахмал в глюкозу. Этот фермент не активен в желудочном соке, поэтому сахар лучше есть вприкуску — так в ротовой полости начнется его первичное расщепление.

Например, если пожевать 2-3 минуты кусочек черного хлеба, он приобретает сладковатый вкус, это означает, что фермент амилаза расщепил крахмал до глюкозы. Один этап пищеварения преодолен. Продолжайте жевать.

Чем дольше вы жуете — тем длиннее будет ваша жизнь.

© Fotolia / Undrey

Если амилаза поработала недостаточно, крахмал или сахара другими ферментами не расщепляются. Когда они попадут в толстый кишечник, то станут пищей для грибов, в частности рода Candida. Так что плохо пережеванный сахар помимо метеоризма может подарить вам еще и кандидоз.

Протеазы

Класс ферментов, которые расщепляют белки. Вырабатываются желудком, поджелудочной железой и кишечным секретом. В желудке начинает свою работу фермент пепсин. Он активен при рН 2, т. е.

в кислой среде, расщепляет белки до пептидов.  Если у человека гастрит, то идет сбой выработки и других ферментов желудка, участвующих в расщеплении белков.

Особое внимание медиков привлекла способность этой группы ферментов расщеплять белки, вызывающие воспаление.

Если образуется недостаток протеаз, это приводит к тому, что белки не смогут расщепиться до конца и часть белков попадает в толстый кишечник.

У нас в кишечнике живет более 500 активных видов микрофлоры. Одни ее представители для нас полезны, другие — нейтральны до тех пор, пока не получают нужного питания.

Нерасщепленные белки — как раз та пища, которой им не хватает. Подкрепившись, нейтральная флора начинает активно размножаться и переходит в патогенную, опасную для нас.

Происходит резкое изменение микрофлоры и развивается дисбактериоз.

Лактаза

Выделяется тонким кишечником, для расщепления молочного сахара, он переходит в глюкозу.

Липаза

Фермент синтезируется поджелудочной железой для двенадцатиперстной кишки и тонкого кишечника, где идет расщепление жиров на глицерин и высшие жирные кислоты.

Также печенью выделяется желчь, которая позволяет расщепить жир из крупных капель на маленькие и дальше под действием липазы на мельчайшие формы. Переходя в питательные вещества, они впитываются в кишечнике и разносятся кровью к клеткам. Ферменты в клетках печени срабатывают миллион раз за 1 секунду.

При недостатке липазы жиры не до конца расщепляются и в виде крупных капель достигают толстого кишечника, вызывая раздражение его стенок, формируется синдром раздраженного кишечника.

Как понять, что ферментов в организме недостаточно?

Недостаток ферментов мы можем почувствовать на физическом уровне, если в течение 30 минут — часа ощущаем в области живота тяжесть, ноющую боль, распирание в животе или если вас клонит ко сну — проанализируйте содержимое своей тарелки и что было с ней рядом!

Может, это банальное отсутствие ферментов, ведь последствия могут быть разные: от недополучения питательных веществ как строительного материала до серьезных заболеваний.

Чтобы всегда быть в форме, нужно обязательно помнить, что еда — это в том числе и приятное вкусное лекарство. Практически все можно отрегулировать правильным питанием и разумным подходом!

Что уничтожает ферменты?

Температура, сахар, соль, уксус, контакт с металлом, время. Но если замороженные фрукты взбить в шербет, то в течение 15 минут вы получите изумительный коктейль из ферментов. Правда, желательно скушать его побыстрее, иначе в нем пойдут обратные процессы.

На земле существует немало продуктов, которые содержат ферменты.

© Sputnik Nicolai Kibich

Продукты, содержащие высокоактивные ферменты, способствующие очищению: бананы, манго, папайя, ананас, авокадо, киви, брусника, грейпфрут.

С осторожностью — чеснок, лук, сырая и квашеная капуста, сырые без химикатов морковь и свекла, редьки, пророщенное зерно, кроме пшеницы, мягкие сыры. А вот орехи, напротив, являются ингибиторами (блокаторами) ферментов, поэтому, готовя овощные салаты с орехами и семечками, подумайте, что для вас в прерогативе: наслаждение или польза?

Вещества, разрушающие ферменты: яичный белок, проросшая картошка, горох, бобы, чечевица, семечки, поэтому эти продукты лучше употреблять с вареной пищей, где априори уже не будет ферментов.

При нехватке ферментов, помимо того что в кишечнике бактерии и грибы начинают расти на непереваренных остатках пищи, начинаются запоры, болезни, связанные с нарушением обмена веществ (фосфорно-кальциевый обмен): боли в суставах и подагра, образуются кристаллы мочевой кислоты, которая скапливается в суставах.

Правильное пищеварение — это база как для здоровья, так и для развития болезни. Не забывайте об этом всякий раз, размышляя о том, чем бы подкрепиться.

Источник: https://sputnik-abkhazia.ru/news/20170518/1021027617/fermenty-chto-est-i-ot-chego-otkazatsya-chtoby-zastavit-ix-rabotat.html

О пищеварительных ферментах, их видах и функциях

Выработка ферментов в организме

Пищеварительные ферменты – это вещества белковой природы, которые вырабатываются в желудочно-кишечном тракте. Они обеспечивают процесс переваривания пищи и стимулируют ее усвоение.

Функции ферментов

Основной функцией пищеварительных ферментов является разложение сложных веществ на более простые, которые легко усваиваются в кишечнике человека.

Действие белковых молекул направлено на следующие группы веществ:

  • белки и пептиды;
  • олиго- и полисахариды;
  • жиры, липиды;
  • нуклеотиды.

Виды ферментов

  1. Пепсин. Фермент представляет собой вещество, которое вырабатывается в желудке. Он воздействует на белковые молекулы в составе пищи, разлагая их на элементарные составляющие – аминокислоты.
  2. Трипсин и химотрипсин.

    Эти вещества входят в группу панкреатических ферментов, которые вырабатываются поджелудочной железой и доставляются в двенадцатиперстный кишечник. Здесь они также воздействуют на белковые молекулы.

  3. Амилаза. Фермент относится к веществам, разлагающим сахара (углеводы). Амилаза вырабатывается в ротовой полости и в тонком кишечнике.

    Она разлагает один из главных полисахаридов – крахмал. В результате получается небольшой углевод – мальтоза.

  4. Мальтаза. Фермент также воздействует на углеводы. Его специфическим субстратом является мальтоза. Она разлагается на 2 молекулы глюкозы, которые всасываются стенкой кишечника.
  5. Сахараза.

    Белок воздействует на другой распространенный дисахарид – сахарозу, которая содержится в любой высокоуглеводной пище. Углевод распадается на фруктозу и глюкозу, легко усваивающиеся организмом.

  6. Лактаза. Специфический фермент, который воздействует на углевод из молока – лактозу.

    При ее разложении получаются другие продукты – глюкоза и галактоза.

  7. Нуклеазы. Ферменты из данной группы воздействуют на нуклеиновые кислоты – ДНК и РНК, которые содержатся в пище. После их воздействия вещества распадаются на отдельные составляющие – нуклеотиды.
  8. Нуклеотидазы.

    Вторая группа ферментов, которая воздействует на нуклеиновые кислоты, называется нуклеотидазами. Они разлагают нуклеотиды с получением более мелких составляющих – нуклеозидов.

  9. Карбоксипептидаза. Фермент воздействует на небольшие белковые молекулы – пептиды. В результате такого процесса получаются отдельные аминокислоты.

  10. Липаза. Вещество разлагает жиры и липиды, поступающие в пищеварительную систему. При этом образуются их составные части – спирт, глицерин и жирные кислоты.

Читайте по теме: Сколько времени переваривается пища в желудке человека?

Недостаток пищеварительных ферментов

Недостаточная выработка пищеварительных ферментов – это серьезная проблема, которая требует врачебного вмешательства. При небольшом количестве эндогенных энзимов пища не сможет нормально перевариваться в кишечнике человека.

Если вещества не перевариваются, то они не могут всасываться в кишечнике. Пищеварительная система способна усвоить только небольшие фрагменты органических молекул. Большие компоненты, которые входят в состав еды, не смогут принести пользу человеку. Вследствие этого в организме может развиться недостаточность тех или иных веществ.

Нехватка углеводов или жиров приведет к тому, что организм лишится «топлива» для активной деятельности. Недостаточность белков лишает тело человека строительного материала, которым являются аминокислоты. Кроме того, нарушение пищеварения приводит к изменению характера кала, которое может неблагоприятно влиять на характер кишечной перистальтики.

Причины

  • воспалительные процессы в кишечнике и желудке;
  • нарушения характера питания (переедание, недостаточная термическая обработка);
  • болезни обмена веществ;
  • панкреатит и другие болезни поджелудочной железы;
  • поражение печени и желчных путей;
  • врожденные патологии ферментной системы;
  • послеоперационные последствия (недостаточность энзимов из-за удаления части пищеварительной системы);
  • лекарственные воздействия на желудок и кишечник;
  • беременность;
  • дисбактериоз.

Симптомы

  • тяжесть или боль в животе;
  • метеоризм, вздутие;
  • тошнота и рвота;
  • ощущение бурления в животе;
  • диарея, изменение характера стула;
  • изжога;
  • отрыжка.

Длительное сохранение недостаточности пищеварения сопровождается появлением общих симптомов, связанных с пониженным поступлением питательных веществ в организм.

В данную группу входят следующие клинические проявления:

  • общая слабость;
  • снижение работоспособности;
  • головные боли;
  • нарушения сна;
  • повышенная раздражительность;
  • в тяжелых случаях – симптомы анемии из-за недостаточного усвоения железа.

Избыток пищеварительных ферментов

Избыток пищеварительных ферментов наиболее часто наблюдается при таком заболевании, как панкреатит. Состояние связано с гиперпродукцией этих веществ клетками поджелудочной железы и нарушением их выведения в кишечник. В связи с этим развивается активное воспаление в ткани органа, вызванное воздействием ферментов.

Признаками панкреатита могут быть:

  • сильные боли в области живота;
  • тошнота;
  • вздутие;
  • нарушение характера стула.

Часто развивается общее ухудшение состояния больного. Появляется общая слабость, раздражительность, снижается масса тела, нарушается нормальный сон.

Как выявить нарушения в синтезе пищеварительных ферментов?

  1. Исследование кала. Обнаружение непереваренных остатков пищи в кале свидетельствует о нарушении активности ферментативной системы кишечника. В зависимости от характера изменений можно предположить, недостаточность какого фермента имеется.
  2. Биохимический анализ крови.

    Исследование позволяет оценить состояние метаболизма пациента, которое напрямую зависит от активности пищеварения.

  3. Исследование желудочного сока. Методика позволяет оценить содержание ферментов в полости желудка, что свидетельствует об активности пищеварения.

  4. Исследование ферментов поджелудочной железы. Анализ дает возможность детально изучить количество секрета органа, благодаря чему можно установить причину нарушений.
  5. Генетическое исследование. Некоторые ферментопатии могут иметь наследственный характер.

    Их диагностируют с помощью анализа ДНК человека, в которой обнаруживаются соответствующие тому или иному заболеванию гены.

Основные принципы терапии ферментных нарушений

Изменение выработки пищеварительных ферментов является поводом для обращения к врачу. После проведения комплексного обследования доктор определит причину возникновения нарушений и назначит соответствующее лечение. Самостоятельно бороться с патологией не рекомендуется.

Важным компонентом лечения является правильное питание. Больному назначается соответствующая диета, которая направлена на облегчение переваривания пищи. Необходимо избегать переедания, так как это провоцирует кишечные расстройства. Пациентам назначается лекарственная терапия, в том числе и заместительное лечение ферментативными препаратами.

Конкретные средства и их дозировки подбираются врачом.

Источник: https://ProKishechnik.info/anatomiya/funkcii/pishhevaritelnye-fermenty.html

Какие ферменты нужны человеку?

Выработка ферментов в организме

Ферменты являются натуральными биокатализаторами, которые производятся в клетках всех живых организмов. Их задача превратить получаемую организмом пищу в энергию и сделать так, чтобы этак энергия использовалась для его нужд.

Для поддержания здоровья человеку необходимо присутствие в организме всех ферментов в определенном количестве, чтобы они были на своих местах в нужное время.

Помешать естественному синтезу ферментов в организме могут такие факторы, как неблагоприятная окружающая среда, перенесенные инфекции и заболевания, недостаток в пище микроэлементов, витаминов и белка. Кроме того, чем старше становится человек, тем меньше в его организме производится ферментов.

Пищеварительные ферменты вырабатываются нашей пищеварительной системой и принимают участие в расщеплении пищи до более простых питательных веществ, которые затем всасываются в организме. Из их названия понятно, что домом этим ферментам служат пищеварительные органы — желудок, кишечник и ротовая полость.
Все пищеварительные ферменты делятся на несколько групп:

  • Протеазы: экзопептидазы – ферменты гидролизирующие белки по одной аминокислоте с карбоксипептидаза в панкреатическом соке и аминопептидаза, пептидазы в кишечном соке и эндопептидазы, которые катализируют расщепление внутренних пептидных связей (пепсин, реннин, гастриксин в желудочном соке и трипсин, химотрипсин, эластаза в панкреатическом соке);
  • Липазы расщепляют липиды до жирных кислот и глицерина;
  • Карбогидразы гидролизуют углеводы, такие как крахмал или сахара, до простых сахаров, таких как глюкоза;
  • Нуклеазы расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов.

 

  • Альфа-амилаза (ферменты слюны) – фермент, который вырабатывается в слюнных железах и расщепляет крахмал до более простых сахаров.
  • Пепсин (ферменты желудка) — фермент, который вырабатывается желудком и расщепляет до аминокислот белковые молекулы
  • Трипсин и химотрипсин (ферменты поджелудочной) — ферменты, которые вырабатывает наша поджелудочная железа. Он тоже расщепляет белковые молекулы
  • Мальтаза (ферменты тонкого кишечника) — фермент, который разлагает мальтозу на молекулы глюкозы, всасывающиеся в кишечнике и воздействующий на углеводы
  • Лактаза (ферменты тонкого кишечника) — фермент, воздействующий на лактозу (углевод, получаемый из молока). Он разлагает ее на глюкозу и галактозу
  • Нуклеазы (ферменты тонкого кишечника) — фермент, воздействующий на ДНК и РНК, получаемые из пищи. После чего они распадаются на отдельные составляющие – нуклеотиды.
  • Карбоксипептидаза — фермент, воздействующий на пептиды – небольшие белковые молекулы . В результате получаются отдельные аминокислоты.
  • Липаза — этот фермент разлагает липиды и жиры, получаемые из пищи в ЖКТ и образует из них составные части – спирт, глицерин и жирные кислоты.

Обычно ферменты можно порекомендовать принимать при хронических заболеваниях ЖКТ, поражении желез, принимающих участие в синтезе ферментов, после оперативных вмешательств в восстановительный период и при острых кишечных инфекциях в период долечивания.

Добавки с пищеварительными ферментами в составе:

• Помогают снять неприятные симптомы в ЖКТ: следствия недопереваренной пищи (газы, вздутие, изжога, несварение, жидкий стул)
• Уменьшают раздражительность кишечника, которая может уменьшить усвояемость полезных свойств из пищи
• Помогают регулировать кишечную микрофлору и стул
• Помогают оптимизировать течение воспалительной реакции

Активность ферментов. Когда их лучше принимать?

Два варианта: во время еды и после еды, но после еды в том случае, если развиваются явления дискомфорта в кишечнике.

Технологические способы повышения эффективности ферментов:

Большинство пищеварительных ферментов активны в очень узком диапазоне рН, поскольку рН желудочно-кишечного тракта человека изменяется от кислотного до щелочного.

По этой причине монокомплексы (содержащие один фермент) могут оказаться неэффективными, так как их действие не распространяется на весь пищеварительный тракт. Ферментная добавка, полезная в одной части пищеварительной системы, может быть полностью неактивной в другой.

Чтобы решить вопрос эффективности работы ферментов, в «Комплексе ферментов Биокаскад»компании Артлайф была применена инновационная технология мультиструктурного построения таблетки. Ферменты специально расположены на разных уровнях таблетки в зависимости от порядка их высвобождения в организме.

Ферменты высвобождаются последовательно в нужных местах, регулируют пищеварение на протяжении всего желудочно-кишечного тракта и рефлекторно стимулируют выработку собственных пищеварительных соков по вертикальному принципу. Благодаря данному алгоритму достигается высокая биодоступность и максимальный эффект комплекса.

17.03.2020 Любовь

Комплекс ферментов Биокаскад

Эффективная дозировка ферментов в мультиструктурной таблетке оказывает физиологически благоприятн…

Пробинорм

Высокоэффективный комплекс бифидо- и лактобактерий, способствует восстанавлению нарушенного микро…

Панбиолакт Кидс

Панбиолакт Кидс – средство, предназначенное для восстановления естественной микрофлоры кише…

Гастрокалм Макси

Максимальная защита от язвы и гастрита.

Холегон

Комплекс обладает гепатопротекторным, желчегонным и спазмолитическим действием, способствует улуч…

Гепатон-2

Комплекс обладает гепатопротекторным, желчегонным и спазмолитическим действием, способствует улуч…

Фитосорбовит

Комплекс со спазмолитическим действием, направленный на мягкое и эффективное очищение организма, …

Артемизин-M

Эффективное средство в борьбе с глистными инвазиями и протозойными инфекционными заболеваниями. У…

Хепар Формула

Комплекс для восстановления ткани печени, способствует улучшению функционального состояния печени…

Токсфайтер люкс

Универсальный энтеросорбент на основе растительных компонентов, позволяющих блокировать токсины и…

Взвар Гепатон-3

Взвар Гепатон-3 отличается выраженным гепатопротекторным эффектом, защищает печень от токсическог…

Бифидобак

Комплекс предназначен для поддержки естественного баланса микрофлоры организма. Он содержит высок…

Олеопрен Гепа

Комплекс для нормализации работы печени на основе полипренолов пихты сибирской, фосфолипидов и си…

Олеопрен Генез

Предназначен для повышения эффективности лечебно-оздоровительных программ разной направленности. …

Сорбиогель

«Сорбиогель» предназначен для быстрого связывания, нейтрализации и выведения из орган…

Гастригель

Предназначен для быстрого улучшения состояния пищеварительных процессов в условиях наличия хронич…

Алконейтрал

Способствует дезинтоксикации организма после принятия алкоголя, оказывает нормализующее действие …

Кандифайтер – F

Кандифайтер-F – это натуральный растительный комплекс, призванный бороться с грибковыми пор…

Сорбиотик

Борьба с токсинами и восстановление микроэкологии кишечника «Сорбиотик» – комп…

Источник: https://www.a-life.ru/blogs/blog/phermenti

Ферменты – биологические катализаторы. Значение ферментов. урок. Биология 10 Класс

Выработка ферментов в организме

Ферменты – это белковые молекулы, которые синтезируются живыми клетками. В каждой клетке насчитывается более сотни различных ферментов. Роль ферментов в клетке колоссальна. С их помощью химические реакции идут с высокой скоростью, при температуре, подходящей для данного организма.

То есть ферменты – это биологические катализаторы, которые облегчают протекание химической реакции и за счет этого увеличивают её скорость. Как катализаторы они не изменяют направление реакции и не расходуются в процессе реакции.

Ферментыбиокатализаторы – вещества, увеличивающие скорость химических реакций.

Без ферментов все реакции в живых организмах протекали бы очень медленно и не могли бы поддерживать его жизнеспособность.

Наглядный пример работы ферментов – сладковатый вкус во рту, который появляется при пережевывании продуктов, содержащих крахмал (например, риса или картофеля).

Появление сладкого вкуса связано с работой фермента амилазы, которая присутствует в слюне и расщепляет крахмал (рис. 1).

Крахмал является полисахаридом, и сам по себе безвкусный, но продукты расщепления крахмала (моносахариды) с меньшей молекулярной массой (декстрины, мальтоза, глюкоза) сладкие на вкус.

Рис. 1. Механизм действия амилазы

Все ферменты – глобулярные белки с третичной или четвертичной структурой. Ферменты могут быть простыми, состоящими только из белка, и сложными.

Сложные ферменты состоят из белковой и небелковой части (белковая часть – апофермент, а добавочная небелковая – кофермент). В качестве кофермента могут выступать витамины – E, K, B групп (рис. 2).

Рис. 2. Классификация ферментов по их составу

Фермент взаимодействует с субстратом, не всей молекулой, а отдельной её частью – т. н. активным центром.

Фермент взаимодействует с субстратом и образует короткоживущий фермент-субстратный комплекс. По завершении реакции, фермент-субстратный комплекс распадается на продукты и фермент. Фермент в итоге не изменяется: по окончании реакции он остается таким же, каким был до неё, и может теперь взаимодействовать с новой молекулой субстрата (рис. 3).

Рис. 3. Механизм взаимодействия фермента и субстрата

На рисунке 3 представлен механизм работы фермента, в частности, образования пептидной связи между молекулами аминокислот. Две аминокислоты взаимодействуют между собой в активном центре фермента, между ними образуется пептидная связь. Новое вещество (дипептид) покидает активный центр фермента, поскольку оно по своей структуре не соответствует этому центру.

Особенностью ферментов является то, что они обладают высокой специфичностью, т. е. могут ускорять только одну реакцию или реакции одного типа.

В 1890 году Э. Г. Фишер предположил, что эта специфичность обусловлена особой формой молекулы фермента, которая точно соответствует форме молекулы субстрата.

Эта гипотеза получила название «ключа и замка», где ключ сравнивается с субстратом, а замок – с ферментом. Гипотеза гласит: субстрат подходит к ферменту, как ключ подходит к замку.

Избирательность действия фермента связана со строением его активного центра (рис. 4).

Рис. 4. Гипотеза взаимодействия фермента и субстрата по принципу ключ-замок Э. Г. Фишера

В первую очередь, на активность фермента влияет температура. С повышением температуры скорость химической реакции возрастает. Увеличивается скорость молекул, у них появляется больше шансов столкнуться друг с другом. Следовательно, увеличивается вероятность того, что реакция между ними произойдет. Температура, обеспечивающая наибольшую активность фермента – оптимальная.

За пределами оптимальной температуры скорость реакции снижается вследствие денатурации белков. Когда температура снижается, скорость химической реакции тоже падает. В тот момент, когда температура достигает точки замерзания, фермент инактивируется, но при этом не денатурирует (см. видео).

В наше время для длительного хранения продуктов широко используют способ быстрого замораживания. Оно останавливает рост и развитие микроорганизмов, а также инактивирует ферменты, находящиеся внутри микроорганизмов, и предотвращает разложение продуктов питания.

Кроме этого, активность ферментов зависит ещё от pH среды (кислотности – то есть показателя концентрации ионов водорода).

В большинстве случаев, ферменты работают при нейтральном pH, т. е. при pH около 7. Но существуют ферменты, которые работают либо в кислой и сильнокислой, либо в щелочной и сильнощелочной среде.

Например, один из таких ферментов – пепсин, он находится у нас с вами в желудке, работает в сильнокислой среде и расщепляет белки.

Поскольку в желудке среда достаточно кислая, 1,5 – 2 pH, то этот фермент работает при сильнокислой среде.

Ферменты подвержены действию активаторов и ингибиторов. Некоторые ионы, например, ионы металлов Mg, Mn, Zn активируют ферменты. Другие же ионы (к ним относятся ионы тяжелых металлов, а именно Hg, Pb, Cd), наоборот, подавляют активность ферментов, денатурируют их белки.

В 1961 году была предложена систематическая классификация ферментов на 6 групп. Но названия ферментов оказались очень длинными и трудными в произношении, поэтому ферменты принято сейчас именовать с помощью рабочих названий. Рабочее название состоит из названия субстрата, на который действует фермент, и окончания «аза» (рис. 5).

Например, если вещество — лактоза, то есть молочный сахар, то лактаза – это фермент который его преобразует. Если сахароза (обыкновенный сахар), то фермент, который его расщепляет, – сахараза.

Соответственно, ферменты, которые расщепляют протеины, носят название протеиназы.

Ферменты применяются практически во всех областях человеческой деятельности, и такое широкое применение, в первую очередь, связано с тем, что они сохраняют свои уникальные свойства вне живых клеток.

Ферменты групп амилаз, протеаз и липаз применяются в медицине. Они расщепляют крахмал, белки и жиры. Все эти ферменты, как правило, входят в состав комбинированных препаратов, таких как фестал и панзинорм, и используются, в первую очередь, для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта (рис. 6).

Ферменты применяют для растворения тромбов в кровеносных сосудах, при лечении гнойных ран.

Особое место занимает энзимотерапия при лечении онкологических заболеваний.

Такие ферменты как амилаза расщепляют крахмал и поэтому широко используются в пищевой промышленности. В пищевой промышленности используется протеиназа, расщепляющая белки, и липазы, расщепляющие жиры. Ферменты амилазы используются в хлебопечении, виноделии и пивоварении (см. видео).

Протеазы используются для смягчения мяса и при изготовлении готовых каш.

Липазы используются в производстве сыра.

Ферменты широко используются в косметической промышленности, входят в состав кремов, некоторые ферменты входят в состав стиральных порошков.

Энзимопатология

Энзимопатология – область энзимологии, которая изучает связь между болезнью и недостаточным синтезом, или отсутствием синтеза какого-либо фермента.

Например, причиной наследственного заболевания – фенилкетонурии, которое сопровождается расстройством психической деятельности, является потеря клетками печени способности синтезировать фермент, катализирующий превращение фенилаланина в тирозин.

В результате в организме накапливаются токсические вещества. Новорожденный ребенок выглядит здоровым, а первые симптомы фенилкетонурии проявляются в возрасте от двух до шести месяцев. Это выраженная вялость, отсутствие интереса к окружающему миру, повышенная раздражительность, а также беспокойство и рвота.

Во втором полугодии жизни у ребенка выражено отставание в психическом развитии. Менее чем в 10% случаев – это слабая степень олигофрении, а у 60% развивается идиотия.

При своевременной диагностике патологических изменений можно избежать, если с момента рождения до наступления полового созревания ограничить поступление фенилаланина с пищей.

Стиральные порошки с ферментами

На этом уроке мы с вами выяснили, что ферменты используются в различных областях человеческой деятельности.

Они широко используются в пищевой промышленности, в медицине, в косметике и бытовой химии.

Например, в стиральные порошки добавляют амилазу, которая расщепляет крахмал, протеазы, расщепляющие белки или белковые загрязнения, и липазы, очищающие ткани от жира и масла.

Как правило, в состав стирального порошка входит комбинация этих ферментов, то есть ферментные препараты усиливают действие друг друга.

Сегодня наиболее изученными ферментами являются протеазы и амилазы. Липазы не всегда стабильны по качеству. Их разработкой занимаются только 10 лет, а амилаза и протеаза существуют на рынке уже более полувека.

Сегодня эти две категории ферментов очень хорошо изучены и дают прекрасные результаты, чего пока что нельзя сказать о липазах.

Липазы полностью справляются с загрязнениями только после двух-трех стирок, а протеазы и амилазы – за одну.

Ученые подсчитали, что добавление ферментов в стиральные порошки на 30-35% увеличивает моющую способность данного порошка.

Ферменты были открыты при изучении процессов брожения. Представления о том, что химические процессы внутри живых организмов протекают под действием каких-то особенных веществ, возникло более 200 лет назад. В XIX века Луи Пастер (рис.

7) доказал, что сбраживание дрожжами сахара в спирт катализируется веществами белковой природы. Пастер ошибочно считал, что ферменты неотделимы от живых клеток.

Другой ученый, Эдуард Бухнер, доказал, что в водных экстрактах живых клеток находится набор ферментов, катализирующих превращение сахара в спирт. Именно его открытие дало начало новой науке – энзимологии.

Успехи энзимологии во второй половине XX века привели к тому, что в настоящее время выделено и очищено более 2000 ферментов, которые используются в различных отраслях человеческой деятельности.

Домашнее задание

1. Что такое фермент?

2. Как ферменты работают?

3. Как ферменты получают имена? Назовите известные вам группы ферментов.

4. Назовите ученых, которые внесли особый вклад в дело изучения ферментов.

5. К какому уровню организации можно отнести ферментативный катализ?

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал Biochemistry.ru (Источник).

2. Биология (Источник).

3. Интернет-портал Chem.msu.su (Источник).

4. (Источник).

5. Вкус жизни (Источник).

Список литературы

1. Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Общая биология 10-11 класс Дрофа, 2005.

2. Биология. 10 класс. Общая биология. Базовый уровень / П. В. Ижевский, О. А. Корнилова, Т. Е. Лощилина и др. – 2-е изд., переработанное. – Вентана-Граф, 2010. – 224 стр.

3. Беляев Д. К. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е изд., стереотип. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с.

4. Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень / В. Б. Захаров, С. Г. Мамонтов, Н. И. Сонин и др. – 5-е изд., стереотип. – Дрофа, 2010. – 388 с.

5. Агафонова И. Б., Захарова Е. Т., Сивоглазов В. И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010. – 384 с.

Источник: https://interneturok.ru/lesson/biology/10-klass/bosnovy-citologii-b/fermenty-biologicheskie-katalizatory-znachenie-fermentov?konspekt

Энзимы в организме человека: ЭТО НАДО знать всем!

Выработка ферментов в организме

Экология здоровья: Каждый день мы употребляем определенное количество ратительной и животной пищи для того, чтобы усвоить из нее лишь мельчайшие частицы минералов, витаминов, клетчатки, строительных блоков для построения белков – аминокислот, и энергии. Это принципиально важно.

Каждый день мы употребляем определенное количество ратительной и животной пищи для того, чтобы усвоить из нее лишь мельчайшие частицы минералов, витаминов, клетчатки, строительных блоков для построения белков – аминокислот, и энергии. Это принципиально важно.

Если мы съедаем кусок мяса, то мы должны понимать, что прежде чем взять из него всю энергию, витамины, минералы и аминокислоты, мы должны будем этот кусок переработать, усвоить, привести в состояние, которое доступно нашему организму для усваивания. Эту роль в нашем организме выполняют ферменты.

Ферменты (энзимы) — это белковые вещества, играющие очень важную роль в различных биохимических процессах в организме.Они необходимы для переваривания пищевых продуктов, стимуляции деятельности головного мозга, процессов энергообеспечения клеток, восстановления органов и тканей.

Наиболее важной функцией ферментов является ускорение и запуск биохимических реакций в организме, многие, если не большинство, из которых, идут только в присутствии соответствующих энзимов.

Функция каждого из ферментов уникальна, т.е. каждый фермент активизирует только один биохимический процесс.

В связи с этим в организме существует огромное количество энзимов – более 3000, которые делятся на 7 групп.

В зависимости от того, какие виды реакций организма катализируют ферменты, ферменты выполняют различные функции.

Чаще всего их подразделяют на три основные группы: пищевые ферменты, пищеварительные ферменты и метаболические ферменты.

Пищеварительные ферменты выделяются в желудочно-кишечном тракте, разрушают питательные вещества, способствуя их абсорбции в системный кровоток. Различают три основные категории таких ферментов: амилаза, протеазы, липаза.

Амилаза расщепляет углеводы и находятся в слюне, панкреатическом секрете и в содержимом кишечника. Различные виды амилазы расщепляют различные сахара. Протеазы, находящиеся в желудочном соке, панкреатическом секрете и в содержимом кишечника, помогают переваривать белки.

Липаза, находящаяся в желудочном соке и панкреатическом секрете, расщепляет жиры.

Метаболические ферменты катализируют биохимические процессы внутри клеток. Каждый орган или ткань организма имеет свою сеть ферментов.

Пищевые ферменты содержатся (должны содержаться) в продуктах питания. Некоторые виды пищевых продуктов содержат ферменты – это так называемая «живая еда».

К сожалению, ферменты очень чувствительны к высокой температуре и легко разрушаются при нагревании.

Для того, чтобы организм получил дополнительное количество ферментов, следует или есть продукты, содержащие их, в сыром виде.

Ферментами богаты продукты растительного происхождения: авокадо, папайя, ананасы, бананы, манго, ростки. 

«Живая еда» обязательно содержит в себе вещества (ферменты), которые позволят этой еде самой разложиться на простые составляющие этой еды:  белки до аминокислот, жиры до жирных кислот, сложные сахара до простых сахаров. 

Но если «живую еду» обработать термически (варить, жарить, кипятить) или добавить к такой еде консерванты, то она превращается в «мертвую пищу». Эту пищу наш организм вынужден «переваривать» используя свои пищеварительные ферменты (энзимы), а для этого организм будет тратить много энергии и элементов питания для их синтеза (слюна, желудочный сок, ферменты поджелудочной железы и т.д.).

Если организм в состоянии выработать весь спектр пищеварительных ферментов, то процесс пищеварения идет нормально. А если не может (состояние ферментопатии), то в организм попадают и там накапливаются (в виде шлаков и отложений) недопереваренные вещества. 

Если организм больше не в состоянии вырабатывать собственные ферменты в нужных объемах, т.е.

вариант – принимать пищеварительные ферменты животного происхождения (таких препаратов большинство в аптеках).

Но при этом нужно помнить, что ферменты животного происхождения наш организм идентифицирует как собственные, и постепенно прекращает их выработку (зачем самому трудится если секрет поступает).

При этом теряется способность вырабатывать секрет самостоятельно, в нужном объеме и в нужный момент. Орган, ответственный за выработку секрета (фермента, инсулина, гормона и т.д.), становится функционально не способным.

Тогда без поступления секрета из вне, организм не сможет правильно функционировать. Так человек может выработать зависимость от принимаемого продукта. И будет вынужден его принимать постоянно.

Некоторые болезни, связанные с дефицитом ферментов.

Д-р Д.Галтон [David Gallon), Tufts University School of Medicine, провел обследование людей с весом около 105— 110 кг (230 — 240 фунтов). Он установил, что у всех обследованных отмечался дефицит липаз — ферментов, расщепляющих жиры.

Липазы обнаружены в разнообразных видах сырой пищи. Они спо­собны расщеплять жиры при переваривании, отвечают за распределе­ние и хранение жиров, сжигают их избыток.

Результаты многих других исследований показали, что атероскле­роз, повышенное кровяное давление и высокий уровень холестерина в крови людей, также связаны с дефицитом липаз.

 Без липаз жиры не рас­щепляются, а откладываются в различных частях тела, например, на бедрах, ягодицах, стенках желудка, в печени и т. д.

Аналогичная ситуации и со сложными углеводами (сахарами). Углеводы, не подвергшиеся тепловой обработке содержат ферменты, хром и витамин В, они легко перевариваются и усваиваются. Белый ра­финированный сахар не содержит ни ферментов, ни витамина В, ни хрома.

В процессе переваривания такого сахара организм вырабатывает много дополнительных ферментов. Хром – это микроэлемент, который необходим нашему организму. Исследования показывают, что между дефицитом хрома и ожирением есть прямая связь, так как хром требуется для поддержания функции гормона инсулина.

Инсулин регулирует метаболизм главного углевода — глюкозы. Нарушение ферментативного обмена глюкозы и ее усво­ения приводит к синтезу гликогена и отложению его в тканях. След­ствием этого является образование излишних жировых отложений в организме — ожирение.

Кандидоз — грибковое заболевание, вызываемое интенсивным размножением известных дрожжевых грибков (Candida albicans), ко­торые находятся в желудочно-кишечном тракте.

Обычно количество этих грибков строго контролируется.

Использование антибиотиков широкого спектра действия приводит к уничтожению дружественной микрофлоры и инициирует развитие кандидоза, что негативно дей­ствует на функции эндокринной, нервной и иммунной системы.

Это

ЭТО ВАЖНО ЗНАТЬ! Зачем нужны антиоксиданты

5 антивозрастных советов, которые помогут задержать время

Еще одно распространенное заболевание — аллергия. Оно встреча­ется достаточно часто и наносит серьезный ущерб здоровью. Аллергия появляется на раздражающие вещества и (или) антигены в основном белковой природы (вирусы, бактерии, грибы). Аллергены проникают в организм через пищеварительный тракт, легкие или носоглотку при ды­хании, при тактильном контакте.

Причины возникновения и предотвращения кандидоза и аллергии сходны. Часто это связано с дефицитом протеаз – пищеварительных ферментов, необходимых для расщепления и выведения из организма чужеродных веществ белковой природы, присутствующих не только в желудочно-кишечном тракте, но и в кровеносной системе.опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление – мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/articles/139231-enzimy-v-organizme-cheloveka-eto-nado-znat-vsem

ЗдоровыеСоветы
Добавить комментарий