酶是人体用于进行各种化学反应的特殊蛋白质。 没有酶,这些反应将发生得不够快,无法维持人类的生命。 人体中酶的许多特定用途中的三个包括食物消化,复制遗传信息以制造新细胞并产生能量。
食物消化
您所吃的食物必须分解成各种营养成分,才能被人体吸收和利用。 消化系统酶属于称为水解酶的一类酶。 这些酶触发称为水解的反应,该反应将大分子分解为较小的单元。 有许多不同的消化酶可以分解不同类型的食物成分。 例如,称为胃蛋白酶和胰蛋白酶的酶会消化饮食中的蛋白质。 另一种称为脂肪酶的水解酶由胰腺分泌,可帮助分解饮食中的脂肪。 淀粉酶可以刺激膳食淀粉的消化。
DNA复制
您的细胞包含称为染色体的遗传物质,每个染色体带有一系列编码您的个体遗传组成的基因。 这种遗传物质呈称为脱氧核糖核酸或DNA的分子形式。 当体内的细胞分裂时,每个新创建的细胞必须包含您的DNA的精确副本。 要进行这种复制或复制,您的身体依赖特定的酶。 例如,被称为解旋酶和陀螺仪的酶解开紧密缠绕的DNA链,以便可以复制它们。 DNA聚合酶参与实际的复制过程。 DNA连接酶参与完成复制过程。
能源生产
您的身体必须产生能量来执行其所有功能。 尽管血糖或葡萄糖是产生能量的首选燃料,但也可以使用蛋白质和脂肪。 这些复杂的过程(统称为细胞呼吸)依赖于酶并生成称为三磷酸腺苷(ATP)的分子,这些分子为细胞提供动力。 例如,使用葡萄糖产生能量称为糖酵解。 糖酵解的10个步骤中的每个步骤都涉及不同的酶。 通过糖酵解分解的每个葡萄糖分子产生2个ATP分子。 用于糖酵解的酶的实例包括己糖激酶,醛缩酶,烯醇酶和丙酮酸激酶。 其他酶也参与从蛋白质和脂肪中生成ATP。
酶与人类健康
许多医学状况与酶问题有关。 例如,消化酶乳糖酶的缺乏会分解牛奶糖,导致乳糖不耐症。 胰腺炎症或胰腺炎会导致消化酶的严重缺乏。 由于消化饮食中所消耗食物的能力降低,这种情况通常与体重减轻和营养不良有关。 遗传性疾病也会导致酶缺陷,可能造成灾难性后果。 例如,患有泰晤士河病的儿童患有一种叫做β-己糖胺酶A的酶,具有遗传异常。这种单一酶的功能受损会导致大脑和脊髓神经细胞的破坏。 患有这种疾病的儿童通常会在儿童早期死亡。
评论者:Tina M. St. John,MD