Dehidrogenase

Dehidrogenase adalah enzim yang terlibat dalam proses oksidasi. Mereka terjadi dalam berbagai varian di tubuh manusia dan, misalnya, mengkatalisasi pemecahan alkohol di hati.

Apa itu dehidrogenase?

Dehidrogenase adalah enzim khusus. Biokatalis mempercepat oksidasi alami substrat. Zat yang teroksidasi kehilangan elektron. Dalam reaksi biologis, dehidrogenase memisahkan anion hidrogen dari substrat. Anion adalah partikel bermuatan negatif.

Dalam hal ini, atom hidrogen menerima sebuah elektron dan karenanya menerima muatan listrik negatif. Reaksi sebenarnya terjadi di pusat aktif enzim. Ketika dehidrogenase membelah anion hidrogen dari substrat, kofaktor mengambil elektron dan hidrogen. Kofaktor adalah molekul yang berperan membantu dalam proses enzimatik, tetapi tidak terlibat dalam pembelahan itu sendiri. Kofaktor dehidrogenase termasuk nicotinamide adenine dinucleotide (NAD +) dan flavin adenine dinucleotide (FAD).

Berbeda dengan dehidrogenase, dehidratase memisahkan seluruh molekul air dari substratnya. Dehidrogenase juga dapat menyebabkan reaksi balik dan berkontribusi pada reduksi, bukan oksidasi. Selama reduksi, sebuah partikel menerima elektron alih-alih melepaskannya. Biologi menetapkan dehidrogenase menjadi reduktase oksida. Jenis enzim ini ada di setiap organisme hidup.

Fungsi, efek & tugas

Dehidrogenase adalah kelompok yang terdiri dari banyak enzim khusus. Enzim individu memiliki tugas yang berbeda dalam tubuh manusia. Biologi membagi berbagai dehidrogenase menjadi subkelompok lebih lanjut.

Aldehyde dehydrogenases (ALDH), misalnya, membentuk kelompok dehydrogenases yang banyak ditemukan di hati. Biasanya, ALDH hanya bertanggung jawab untuk substrat tertentu dan tidak dapat berkontribusi pada oksidasi substrat lain. Misalnya, ALDH1A1, -1A2 dan -1A3 memproses retinal, yang ditemukan dalam vitamin A. Namun, ada pengecualian untuk aturan ini: ALDH2, misalnya, dapat bekerja dengan substrat yang berbeda dan tidak terbatas pada satu zat.

Di hati, dehidrogenase memecah alkohol, misalnya etanol. Mereka membantu membersihkan darah, yang merupakan salah satu tugas terpenting hati. Molekul etanol pertama kali berlabuh ke pusat aktif alkohol hidrogenase (ADH). Dengan bantuan enzim, etanol mengoksidasi dengan memisahkan atom hidrogen yang bermuatan negatif dan memberikannya ke kofaktornya NAD +: Dengan cara ini, ADH mengubah etanol menjadi asetaldehida. Asetaldehida, atau etanal, beracun dan menyebabkan sejumlah penyakit kesehatan.

Makanan biasanya hanya mengandung sedikit etanol, yang dapat diubah tubuh dengan cepat. Oleh karena itu jumlah etanal hanya sedikit. Asetaldehida pada gilirannya adalah substrat untuk ALDH. ALDH mengkatalisis konversi asetaldehida menjadi asam asetat sebelum asam asetat selanjutnya dapat dipecah dan dipecah menjadi air dan karbon dioksida. Dalam bentuk ini, molekul sama sekali tidak berbahaya.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Dehidrogenase sebagian besar terletak di bagian cairan plasma sel atau di mitokondria. Tubuh wanita menghasilkan ADH lebih sedikit daripada tubuh pria. Ini berkontribusi pada fakta bahwa wanita rata-rata lebih sensitif terhadap alkohol.

Nilai pasti dari perbedaan dehidrogenase tidak hanya bervariasi antara kelompok enzim yang berbeda, tetapi juga antara individu dan kelompok etnis yang berbeda. Di Asia Timur dan di antara masyarakat adat Amerika dan Australia, tingkat ADH rata-rata lebih rendah daripada, misalnya, di Eropa. Genom manusia memiliki 19 gen yang diketahui menentukan ALDH. Gen ini ada di kromosom kedua belas. Mereka menentukan urutan asam amino dalam rantai protein.

Sifat-sifat struktur protein dihasilkan dari urutan ini. Bentuk dehidrogenase dan fungsinya juga bergantung pada urutan asam amino selama sintesis. Misalnya ALDH2 terdiri dari 500 asam amino. Biasanya, sel mensintesis dehidrogenase, yang nantinya juga mereka butuhkan; Ini berarti tidak perlu mengangkut zat tersebut.

Penyakit & Gangguan

Ketika alkohol dipecah dalam tubuh manusia, asetaldehida terbentuk sebagai tahap perantara. Zat itu beracun; enzim ALDH karenanya harus mengubahnya menjadi asam asetat secepat mungkin. Namun, dengan jumlah alkohol yang lebih banyak, ini biasanya tidak berfungsi sepenuhnya. Oleh karena itu, pengar tetap ada beberapa jam setelah mengonsumsi alkohol.

Pengobatan juga menyebutnya Veisalgia. Gejala khasnya adalah sakit kepala, malaise, mual di perut, muntah, dan kehilangan nafsu makan. Kemampuan untuk berkonsentrasi dan bereaksi seringkali terbatas. Seberapa sensitif orang terhadap alkohol bergantung, antara lain, pada berapa banyak dehidrogenase yang diproduksi sel hati. Dehidrogenase juga berperan dalam perkembangan atau pemeliharaan berbagai penyakit. Fatty aldehyde dehydrogenase (FALDH), misalnya, memainkan peran sentral dalam perkembangan sindrom Sjogren.

Gejala utama gambaran klinis adalah retardasi mental dan paraplegia spastik progresif. Paraplegia spastik adalah penyakit neurodegeneratif dan ditandai dengan kelumpuhan spastik di kaki. Sindrom Sjögren-Larsson juga berarti bahwa lapisan tanduk pada kulit lebih menonjol dan membentuk serpihan kulit yang terlihat jelas (ichthyosis). Selain ketiga gejala utama ini, gangguan pada retina sering terjadi. Penyebab sindrom ini terletak pada gen yang mengkode FALDH. Karena mutasi, tubuh tidak mensintesis kompleks enzim dengan FALDH dengan benar. Akibatnya, konsentrasi alkohol berlemak dan lemak aldehida dalam plasma darah meningkat.