Склад їжі: Ферменти

alimentaci
Ферменти є білкові молекули, які мають здатність сприяти і прискорювати хімічні реакції, що протікають в живих тканинах, знижуючи рівень "енергії активації" реакції. Під "енергією активації" розуміють кількість енергії, яку необхідно застосувати (у вигляді тепла, електрики або випромінювання) для зіткнення двох конкретних молекул і виникнення між ними хімічної реакції. Як правило, ферменти називаються додаванням закінчення "ручка" в корені назви речовини, на яку вони діють.

Ферменти не реагують хімічно на речовини, на які вони діють (які називаються субстрат), а також не змінюють рівноваги реакції. Вони лише збільшують швидкість, з якою їх виробляють, виконуючи роль каталізаторів. Швидкість ферментативних реакцій залежить від концентрації ферменту, концентрації субстрату (до межі) та температури та pH середовища.

Травні ферменти

Ферменти приймають тривимірну структуру, яка дає змогу розпізнати конкретні матеріали, на які вони можуть діяти -субстрати-. Кожне перетворення, яке зазнає їжа в нашій травній системі, пов’язане з певним типом ферменту. Ці ферменти називаються травними ферментами. Кожен фермент діє лише на один вид їжі, як ключ, який підходить до замка. Крім того, кожен тип ферменту працює в дуже конкретних умовах кислотності, як це видно з таблиці нижче. Якщо ці умови не виконуються, фермент не може діяти, хімічні реакції процесів травлення не відбуваються належним чином і їжа перетравлюється частково.

Фермент діяти на Забезпечує Це відбувається в Умови для його дії
Птялін Крохмалі. Моно та дисахариди. Рот (слинні залози). Помірно лужне середовище.
Амілаза Крохмалі та цукри. Глюкоза. Шлунок і підшлункова залоза. Помірно кисле середовище.
Пепсин Білки. Пептиди та амінокислоти. Шлунок. Дуже кисле середовище.
Ліпаза Жири. Жирні кислоти та гліцерин. Підшлункова залоза і кишечник. Лужне середовище та попередня дія солей жовчі.
Лактаза Лактоза в молоці. Глюкоза та галактоза. Кишечник (його вироблення зменшується із зростанням). Кислотне середовище.

Нормальний процес перетравлення їжі завдяки дії ферментів призводить до елементарних поживних речовин (амінокислот, глюкози, жирних кислот тощо), які ми засвоюємо в кишечнику і використовуються організмом. Однак коли ферменти не можуть діяти або їх кількість недостатня, процеси ферментації та гниття відбуваються в напівперевареній їжі. У цьому випадку саме органічні ферменти та кишкові бактерії відповідають за розщеплення їжі. Різниця полягає в тому, що замість того, щоб отримувати виключно елементарні поживні речовини, як у випадку перетравлення їжі ферментами, також виробляється велика різноманітність токсичних продуктів (індол, скатол, фенол тощо). Ці речовини також потрапляють у кров, перевантажуючи системи токсичного виведення з організму.

Внутрішньоклітинні ферменти

Інші ферменти діють усередині клітин, перетворюючи поживні речовини, які надходять до них через кров, в інші речовини, такі як оксалооцтова або піровиноградна кислота, які є частиною клітинного метаболізму. Ферменти внутрішньоклітинний вони також відповідають за процеси деградації клітин. У цих процесах елементарні поживні речовини отримують із власних структурних матеріалів клітин, коли надходження через дієту переривається (наприклад, під час голодування) або коли клітина не може використовувати поживні речовини з крові (наприклад, на діабет).

Особливості

Є ферменти, які вимагають участі інших небілкових хімічних сполук, т.зв. кофактори, щоб мати змогу фактично діяти як ферменти. Такими сполуками можуть бути: протетична група, така як гемова група гемоглобіну, або кофермент, такий як кофермент А або піридоксальфосфат. Білкова частина без кофактора називається апофермент, і фермент-кофакторний комплекс голофермент.

Є також ферменти, які синтезуються у формі неактивного попередника, який називається профермент. Коли надаються правильні умови, в яких фермент повинен діяти, виділяється друга сполука, яка активує фермент. Наприклад: трипсиноген, що виділяється підшлунковою залозою, активує трипсин у тонкому кишечнику, пепсиноген активує пепсин у шлунку тощо.

Ферменти зазвичай діють на конкретний субстрат, такий як уреаза, або на набір сполук із певною функціональною групою, таких як ліпаза або трансамінази. Частина ферменту, яка «прилягає» до субстрату для його активації, називається активний центр, і відповідає за специфічність ферменту. У деяких випадках різні сполуки діють на один і той же субстрат, викликаючи однакову реакцію, саме тому вони і називаються ізоферменти.