Υπεροξειδάσες

Υπεροξειδάσες αντιπροσωπεύουν ένζυμα που διαλύουν το υπεροξείδιο του υδρογόνου ή τα οργανικά υπεροξείδια σε κάθε οργανισμό. Τα υπεροξείδια είναι ισχυρές κυτταρικές τοξίνες που παράγονται σε πολλές αντιδράσεις βιοχημικής οξείδωσης. Αυτό καθιστά τις υπεροξειδάσες ένα από τα πιο σημαντικά αντιοξειδωτικά.

Τι είναι οι υπεροξειδάσες;

Οι υπεροξειδάσες είναι ένζυμα που στις περισσότερες περιπτώσεις διαλύουν το τοξικό υπεροξείδιο του υδρογόνου. Αυτά τα ένζυμα μειώνουν επίσης τα οργανικά υπεροξείδια.

Σε αυτές τις αντιδράσεις, το αντίστοιχο υπεροξείδιο δέχεται δύο ηλεκτρόνια και δύο πρωτόνια σε υπο-στάδια. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει μεταφορά ατόμων υδρογόνου. Ο δεσμός μεταξύ των δύο ατόμων οξυγόνου του υπεροξειδίου έχει σπάσει. Οι υπεροξειδάσεις περιλαμβάνουν καταλάση, υπεροξειδάση κυτοχρώματος c, υπεροξειδάση θυρεοειδούς και υπεροξειδάση γλουταθειόνης. Τα άτομα υδρογόνου προέρχονται από τους λεγόμενους δότες υδρογόνου. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου ή τα οργανικά υπεροξείδια είναι τα υποστρώματα Η καταλάση είναι μια ειδική περίπτωση.

Στην περίπτωση της καταλάσης ως υπεροξειδάσης, ένα δεύτερο μόριο υπεροξειδίου του υδρογόνου δρα ως δότης υδρογόνου. Έτσι μεταφέρει άτομα υδρογόνου. Δύο μόρια υπεροξειδίου του υδρογόνου κατασκευάζονται σε δύο μόρια νερού και ένα μόριο οξυγόνου. Με τη βοήθεια του υπεροξειδίου του υδρογόνου, η υπεροξειδάση του κυτοχρώματος c οξειδώνεται, για παράδειγμα, το σιδηροφόρμιο του κυτοχρώματος C. Με τη βοήθεια της υπεροξειδάσης του θυρεοειδούς, ένα ιόν ιωδιούχου μειώνεται παρουσία υπεροξειδίου του υδρογόνου, το οποίο μετατρέπεται αμέσως με την τυροσίνη αμινοξέος για να σχηματίσει τις ορμόνες του θυρεοειδούς.

Η υπεροξειδάση της γλουταθειόνης είναι μια σημαντική υπεροξειδάση. Αυτό καταλύει την οξείδωση της γλουταθειόνης από υπεροξείδιο του υδρογόνου με το σχηματισμό νερού. Αυτό το καθιστά ένα από τα πιο σημαντικά αντιοξειδωτικά στο σώμα.

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Το πιο σημαντικό καθήκον των υπεροξειδασών είναι η διάσπαση του τοξικού υπεροξειδίου του υδρογόνου και των οργανικών υπεροξειδίων στον οργανισμό. Τα υπεροξείδια είναι πολύ επιθετικές ουσίες που μπορούν εύκολα να οξειδώσουν τα βιομόρια του οργανισμού.

Σε πολλές οξειδωτικές μεταβολικές διεργασίες, εμφανίζονται συχνά ως μεταβολίτες. Όταν τα υπεροξείδια διαλύονται, το υπεροξείδιο του υδρογόνου απελευθερώνεται συνήθως, το οποίο προσβάλλει άλλες ενδογενείς ουσίες. Οι ελεύθερες ρίζες σχηματίζονται επίσης πάντα ως ενδιάμεσα προϊόντα στη μετατροπή των υπεροξειδίων. Προκειμένου να περιοριστεί η επίδραση των ελευθέρων ριζών, τα υπεροξείδια πρέπει επομένως να αναλυθούν. Το ένζυμο καταλάση είναι υπεύθυνο για την άμεση διάσπαση του υπεροξειδίου του υδρογόνου σε νερό και οξυγόνο. Η υπεροξειδάση της γλουταθειόνης οξειδώνει τη σουλφίδιο της γλουταθειόνης και ταυτόχρονα μειώνει το υπεροξείδιο του υδρογόνου στο νερό. Η γλουταθειόνη είναι ένα τριπεπτίδιο που παράγεται από γλουταμικό οξύ, κυστεΐνη και γλυκίνη.

Στο ήπαρ, ως αντιοξειδωτικό, είναι το πιο σημαντικό δραστικό συστατικό στην αποτοξίνωση του σώματος. Οξειδώνεται στη διαδικασία. Εάν εφαρμοστεί στο σημείο εξάντλησης, μπορεί να εμφανιστεί οξεία ηπατική ανεπάρκεια επειδή οι αντιδράσεις αποτοξίνωσης που είναι πάντα απαραίτητες δεν λαμβάνουν χώρα πλέον. Ως αποτέλεσμα, το ένζυμο υπεροξειδάση γλουταθειόνης έχει μεγάλη σημασία ως συστατικό της κυτταρικής άμυνας έναντι του οξειδωτικού στρες. Μια ανεπάρκεια σε αυτό το ένζυμο μπορεί να οδηγήσει σε αρτηριοσκλήρωση, όγκους και νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

Η υπεροξειδάση του θυρεοειδούς, με τη σειρά της, δημιουργεί ιώδιο στις θυρεοειδικές ορμόνες μέσω της οξείδωσης του ιωδιδίου. Εδώ επίσης, άτομα υδρογόνου μεταφέρονται από τυροσίνη σε υπεροξείδιο υδρογόνου κατά τη διάρκεια της οξείδωσης του ιόντος ιωδιούχου. Οι θυρεοειδικές ορμόνες και το νερό σχηματίζονται κατά τη διαδικασία.

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

Οι υπεροξειδάσες εντοπίζονται κυρίως στα υπεροξυσώματα του κυττάρου. Τα υπεροξυσώματα είναι σφραγισμένα με μεμβράνη κυτταρικά οργανίδια στα οποία διασπώνται τα επιθετικά υπεροξείδια. Αυτές οι αντιδράσεις πρέπει να λαμβάνουν χώρα ξεχωριστά από την υπόλοιπη περιοχή των κυττάρων, επειδή μπορεί να είναι επικίνδυνες για το υπόλοιπο κύτταρο. Τα υπεροξυσώματα περιέχουν υπεροξειδάσες, οι οποίες διασπώνουν το υπεροξείδιο του υδρογόνου και άλλα υπεροξείδια που δεν διαταράσσονται από το κυτταρόπλασμα του κυττάρου.

Ο αριθμός και το μέγεθος των υπεροξεισωμάτων και η περιεκτικότητά τους σε πρωτεΐνες εξαρτώνται από τον τύπο των κυττάρων. Όσο περισσότερες αντιδράσεις αποτοξίνωσης πρέπει να πραγματοποιηθούν, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός και ο όγκος των κυστιδίων. Τα υπεροξώματα περιέχουν περίπου 60 οξειδάσες και μονοοξυγενάσες, οι οποίες καταλύουν τη διάσπαση των λιπαρών οξέων και άλλων ουσιών με την προσθήκη οξυγόνου. Τα υπεροξείδια σχηματίζονται ως ιδιαίτερα αντιδραστικά ενδιάμεσα προϊόντα, τα οποία επομένως πρέπει να αναλυθούν με τη βοήθεια των υπεροξειδάσεων.

Ασθένειες & Διαταραχές

Το υπεροξείδιο του υδρογόνου ως ενδιάμεσο προϊόν, κυρίως στην οξειδωτική διάσπαση των λιπών, έχει μεγάλες επιπτώσεις στον οργανισμό. Έχει το ίδιο οξειδωτικό αποτέλεσμα και μπορεί να βλάψει το σώμα. Επομένως, οι υπεροξειδάσες παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο σε σχέση με το οξειδωτικό στρες.

Ως αντιοξειδωτικά, οι υπεροξειδάσες της γλουταθειόνης είναι ιδιαίτερα μέρος του κυτταρικού αμυντικού συστήματος. Οι υπεροξειδάσες της γλουταθειόνης δημιουργούνται από τη γλουταθειόνη. Εξαρτώνται από το σελήνιο ως συμπαράγοντα. Η γλουταθειόνη είναι ένα τριπεπτίδιο που αποτελείται από γλουταμικό οξύ, κυστεΐνη και γλυκίνη. Το σελήνιο συνδέεται με την κυστεΐνη στα ένζυμα, με το σελήνιο κυστεΐνη να είναι το αντιδραστικό κέντρο του ενζύμου. Η δυσλειτουργία ή η έλλειψη υπεροξειδάσης της γλουταθειόνης μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρά προβλήματα υγείας. Αυτή η ανεπάρκεια προκαλείται συχνά από έλλειψη σεληνίου. Αυτό περιορίζει τη λειτουργία του ενζύμου. Ειδικά σε ορισμένες περιοχές της Κίνας, όπου το έδαφος είναι πολύ φτωχό σε σελήνιο, εμφανίζεται το λεγόμενο σύνδρομο Keshan (το όνομά του από την περιοχή Keshan).

Η ασθένεια εκδηλώνεται σε καρδιακά προβλήματα όπως καρδιακές αρρυθμίες, καρδιακή ανεπάρκεια ή ακόμη και καρδιογενές σοκ. Οι υπεροξειδάσες της γλουταθειόνης προκύπτουν από τη γλουταθειόνη. Αυτό βρίσκεται ιδιαίτερα στο ήπαρ και παράγεται συνεχώς στο σώμα. Ωστόσο, όταν υπάρχουν μεγαλύτερες συγκεντρώσεις υπεροξειδίων, η γλουταθειόνη καταναλώνεται πολύ γρήγορα από οξείδωση. Αυτό μπορεί να συμβεί γρήγορα με σωματική άσκηση, συναισθηματικό στρες ή λοιμώξεις. Ένας ανθυγιεινός τρόπος ζωής με κακή διατροφή, περιβαλλοντικές τοξίνες, αλκοόλ, καπνός τσιγάρων και πολλά άλλα μπορεί επίσης να οδηγήσει σε ανεπάρκεια γλουταθειόνης.

Αυτή η ανεπάρκεια εκδηλώνεται σε εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα και υπερφόρτωση του ήπατος. Εάν τα παράπονα για την υγεία δεν είναι ακόμη χρόνια, μια αλλαγή στον τρόπο ζωής οδηγεί γρήγορα σε ανάκαμψη, επειδή η γλουταθειόνη σχηματίζεται ξανά γρήγορα.