Peroksidaze predstavljaju enzimi koji se kvare vodik peroksid ili organski peroksidi u bilo kojem organizmu. peroksidi su snažni citotoksini proizvedeni brojnim reakcijama biokemijske oksidacije. Dakle, peroksidaze su među najvažnijim antioksidantima.
Što su peroksidaze?
Peroksidaze su enzimi koji se u većini slučajeva razgrađuju otrovno vodik peroksid. Međutim, organsko peroksidi se također smanjuju ovim enzimi. U tim reakcijama odgovarajući peroksid u djelomičnim koracima prima po dva elektrona i dva protona. To znači da je prijenos od vodik atoma odvija. U tom procesu veza između njih dvoje kisik atomi peroksida su slomljeni. Peroksidaze uključuju katalazu, citokrom c peroksidazu, tireoperoksidazu i glutation peroksidazu. Atomi vodika potječu od takozvanih donora vodika. Vodikov peroksid ili organski peroksidi predstavljaju supstrate. Katalaza se smatra posebnim slučajem. U katalaze kao peroksidaza, drugi vodik peroksid molekula djeluje kao donor vodika. Tako prenosi atome vodika. U tom procesu dvije molekule of vodik peroksid pretvaraju se u dvije molekule voda i jedna molekula kisik. Na primjer, citokrom c peroksidaza oksidira feroform citokroma C uz pomoć vodikovog peroksida. Tiroperoksidaza smanjuje an jodid ion u prisutnosti vodikovog peroksida, koji odmah reagira s aminokiselinom tirozinom i stvara štitnjaču hormoni. Važna peroksidaza je glutation peroksidaza. To katalizira oksidaciju glutationa vodikovim peroksidom s nastankom voda. Dakle, jedan je od najvažnijih antioksidansa u organizmu.
Funkcija, učinak i zadaci
Najvažniji zadatak peroksidaza je razgradnja toksičnog vodikovog peroksida i organskih peroksida u organizmu. Peroksidi su vrlo agresivne tvari koje vrlo lako mogu oksidirati tjelesne biomolekule. U mnogim oksidativnim metaboličkim procesima često se stvaraju kao metaboliti. Kad se peroksidi razgrađuju, obično se oslobađa vodikov peroksid koji napada druge endogene tvari. Uz to, slobodni radikali se uvijek stvaraju kao međuprodukti tijekom pretvorbe peroksida. Da bi se ograničio učinak slobodnih radikala, i peroksidi se moraju razgraditi. Enzim katalaza odgovoran je za izravnu razgradnju vodikovog peroksida u voda i kisik. Glutation peroksidaza oksidira glutation sulfid i istovremeno reducira vodikov peroksid u vodu. Glutation je tripeptid glutaminske kiseline, cistein i glicin. To je najvažnija djelatna tvar u jetra kao antioksidans za detoksikaciju tijela. U tom procesu sam se oksidira. Kad se koristi do iznemoglosti, akutna jetra kvar se može dogoditi jer detoksikacija reakcije koje su uvijek potrebne više se ne odvijaju. Kao rezultat, enzim glutation peroksidaza je od najveće važnosti kao komponenta stanične obrane od oksidativnog stres. Nedostatak ovog enzima može dovesti do arterioskleroza, tumori i neurodegenerativne bolesti. Tiroperoksidaza se pak uključuje jod u štitnjaču hormoni oksidacijom jodid. Opet, atomi vodika prenose se iz tirozina u vodikov peroksid tijekom oksidacije jodid ion. U tom procesu, štitnjača hormoni i nastaje voda.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Peroksidaze se uglavnom nalaze u peroksizomima stanice. Peroksisomi predstavljaju stanične organele zatvorene membranama u kojima se agresivni peroksidi razgrađuju. Te se reakcije moraju odvijati odvojeno od ostatka stanice, jer mogu biti opasne za ostatak stanice. Peroksisomi sadrže peroksidaze, koje razgrađuju vodikov peroksid i druge tamošnje perokside, neometani citoplazmom stanice. Broj i veličina peroksizoma, kao i njihova oprema s proteini ovise o tipu stanice. Više detoksikacija reakcije se moraju odvijati, što je veći broj i volumen vezikula. U peroksizomima ima oko 60 oksidaza i monooksigenaza, koje kataliziraju razgradnju masnih kiselina i druge tvari s uključenjem kisika. U tom procesu nastaju i peroksidi kao posebno reaktivni međuprodukti, koji se zbog toga moraju razgraditi uz pomoć peroksidaza.
Bolesti i poremećaji
Vodikov peroksid kao međuprodukt uglavnom u oksidativnoj razgradnji masti ima velike učinke na organizam. I sam ima oksidacijski učinak i može oštetiti tijelo. Stoga peroksidaze igraju vrlo važnu ulogu, posebno s obzirom na oksidativne stres. Osobito su glutation peroksidaze sastavnice staničnog obrambenog sustava kao antioksidanti. Glutation peroksidaze grade se od glutationa. Ovise o selen kao kofaktor. Dakle, glutation predstavlja tripeptid glutaminske kiseline, cistein i glicin. Selen povezuje cistein u svakom od enzima, pri čemu selenocistein predstavlja reaktivno središte enzima. Kada postoji kvar ili nedostatak glutation peroksidaze, ozbiljno zdravlje rezultat poremećaja. Ovaj nedostatak često uzrokuje a selen nedostatak. U ovom slučaju, funkcija enzima je oslabljena. Pogotovo u nekim područjima Kina, gdje je tlo vrlo siromašno selenom, javlja se takozvani Keshan sindrom (nazvan po okrugu Keshan). Bolest se očituje u srčanim simptomima kao što su srčane aritmije, srce neuspjeh ili čak kardiogeni šok. Glutation peroksidaze proizvode se iz glutationa. To je posebno prisutno u jetra i neprestano se proizvodi u tijelu. Međutim, u prisutnosti većih koncentracija peroksida, glutation se vrlo brzo troši oksidacijom. To se već može brzo dogoditi s tjelesnim vježbanjem, emocionalnim stres ili infekcije. Nezdrav način života sa siromašnima dijeta, toksini iz okoliša, alkohol, dim cigareta i još više toga također mogu dovesti na nedostatak glutationa. Taj se nedostatak očituje u slabljenju imunološki sustav i preopterećenje jetre. Ako je zdravlje pritužbe još nisu postale kronične, promjena načina života brzo dovodi do oporavka, jer se glutation brzo ponovno proizvodi.
