3 Specifieke toepassingen van enzymen in het menselijk lichaam
Enzymen zijn gespecialiseerde eiwitten die uw lichaam gebruikt om een breed scala aan chemische reacties uit te voeren. Zonder enzymen zouden deze reacties niet snel genoeg plaatsvinden om het menselijk leven te ondersteunen. Drie van de vele specifieke toepassingen van enzymen in uw lichaam omvatten voedselvertering, het kopiëren van uw genetische informatie om nieuwe cellen te maken en energie te genereren.
(Afbeelding: LWA / Sharie Kennedy / Blend Images / Getty Images)Food Digestion
Het voedsel dat u eet, moet worden afgebroken tot de componenten die het bevat om door uw lichaam te worden opgenomen en gebruikt. Enzymen van het spijsverteringssysteem behoren tot een klasse van enzymen die hydrolasen worden genoemd. Deze enzymen veroorzaken een reactie genaamd hydrolyse, die grote moleculen in kleinere eenheden breekt. Er zijn veel verschillende spijsverteringsenzymen om verschillende soorten voedselcomponenten af te breken. Enzymen die pepsine en trypsine worden genoemd, verteren voedingseiwitten. Een ander hydrolase genaamd lipase wordt uitgescheiden door je alvleesklier en helpt voedingsvetten af te breken. Het enzym amylase stimuleert de vertering van zetmeel in de voeding.
DNA-kopiëren
Je cellen bevatten genetisch materiaal dat chromosomen wordt genoemd, elk met een reeks genen die coderen voor je individuele genetische samenstelling. Dit genetisch materiaal heeft de vorm van een molecuul dat deoxyribonucleïnezuur of DNA wordt genoemd. Wanneer cellen in uw lichaam delen, moet elke nieuw gemaakte cel een exacte kopie van uw DNA bevatten. Om dit kopiëren of repliceren uit te voeren, vertrouwt je lichaam op specifieke enzymen. Enzymen die helicasen en gyrases worden genoemd, winden de sterk opgerolde DNA-strengen af zodat ze kunnen worden gekopieerd. DNA-polymerase-enzymen nemen deel aan het eigenlijke kopieerproces. DNA-ligase-enzymen zijn betrokken bij het finaliseren van het kopieerproces.
Energie productie
Je lichaam moet energie genereren om al zijn functies uit te voeren. Hoewel bloedsuiker, of glucose, de brandstof is die de voorkeur heeft om energie te genereren, kunnen eiwitten en vetten ook worden gebruikt. Deze complexe processen - gezamenlijk bekend als cellulaire ademhaling - vertrouwen op enzymen en genereren moleculen die adenosine trifosfaat (ATP) worden genoemd en die uw cellen van stroom voorzien. Het genereren van energie met behulp van glucose wordt bijvoorbeeld glycolyse genoemd. Elk van de 10 stappen in glycolyse heeft betrekking op een ander enzym. Elk molecuul glucose afgebroken door glycolyse levert 2 ATP-moleculen op. Voorbeelden van enzymen die worden gebruikt bij glycolyse omvatten hexokinase, aldolase, enolase en pyruvaatkinase. Andere enzymen zijn betrokken bij het genereren van ATP uit eiwitten en vetten.
Enzymen en menselijke gezondheid
Veel medische aandoeningen zijn geassocieerd met enzymproblemen. Een tekort aan het lactase-enzymlactase, dat melksuiker afbreekt, leidt bijvoorbeeld tot lactose-intolerantie. Een ernstiger tekort aan spijsverteringsenzymen kan zich ontwikkelen met een ontsteking van de alvleesklier of pancreatitis. Deze aandoening wordt vaak geassocieerd met gewichtsverlies en ondervoeding als gevolg van een verminderd vermogen om voedsel dat wordt geconsumeerd in het dieet te verteren. Overerfde aandoeningen kunnen ook enzymdefecten veroorzaken die catastrofale gevolgen kunnen hebben. Kinderen met de ziekte van Tay-Sachs hebben bijvoorbeeld een genetische afwijking met een enzym dat bèta-hexosaminidase A wordt genoemd. De verminderde functie van dit enkele enzym leidt tot vernietiging van zenuwcellen in de hersenen en het ruggenmerg. Kinderen geboren met deze aandoening sterven meestal in de vroege kinderjaren.
Recensie door: Tina M. St. John, M.D.
