เอนไซม์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก พวกมันมีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในธรรมชาติมากที่สุดหากไม่ใช่ทั้งหมดนั่นคือในหลายล้านปฏิกิริยาทั้งในโลกพืชและโลกของสัตว์ เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การค้นหาว่าเอนไซม์คืออะไรทำงานอย่างไรและมีความสำคัญอย่างไรสำหรับยาแผนปัจจุบัน
สารบัญ
- เอนไซม์: โครงสร้าง
- การควบคุมการทำงานของเอนไซม์
- เอนไซม์: บทบาท
- เอนไซม์: ระบบการตั้งชื่อ
- เอนไซม์และยา
- โรคที่เกิดจากเอนไซม์ที่ทำงานผิดปกติ
- เอนไซม์: ใช้ในการวินิจฉัย
- เอนไซม์และการรักษา
เอนไซม์เป็นโมเลกุลของโปรตีนที่เร่งหรือแม้กระทั่งปล่อยให้ปฏิกิริยาทางเคมีต่างๆเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตรวมทั้งร่างกายมนุษย์
จากมุมมองทางเคมีสิ่งเหล่านี้คือตัวเร่งปฏิกิริยานั่นคืออนุภาคที่ทำให้ปฏิกิริยารุนแรงขึ้น แต่จะไม่สึกหรอในระหว่างการเกิดปฏิกิริยา การเพิ่มขึ้นของประสิทธิภาพของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีนี้มักจะมีขนาดใหญ่ตัวเร่งปฏิกิริยาตามธรรมชาติสามารถลดระยะเวลาในการเกิดปฏิกิริยาจากหลายปีเหลือหลายวินาที
เอนไซม์พบได้ในทุกพื้นที่ของร่างกาย: ในเซลล์ในพื้นที่นอกเซลล์ในเนื้อเยื่อในอวัยวะและในแสงซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยาที่สร้างเนื้อเยื่อจะกำหนดคุณสมบัติเฉพาะของมันและบทบาทของมันในร่างกาย
เอนไซม์ส่วนใหญ่มีความเฉพาะเจาะจงมากซึ่งหมายความว่าแต่ละชนิดมีหน้าที่ในปฏิกิริยาเคมีเพียงชนิดเดียวที่มีอนุภาคเฉพาะ - สารตั้งต้นมีส่วนเกี่ยวข้องและมีเพียงเอนไซม์เท่านั้นที่สามารถโต้ตอบกับเอนไซม์ที่กำหนดได้
กิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยาตามธรรมชาติขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย: สภาพแวดล้อมของปฏิกิริยาเช่นอุณหภูมิ pH การปรากฏตัวของไอออนบางชนิดตัวกระตุ้น - ช่วยเพิ่มการทำงานของเอนไซม์และสารยับยั้งที่ต่อต้านกิจกรรมนี้
เอนไซม์: โครงสร้าง
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วเอนไซม์ส่วนใหญ่เป็นโปรตีนมีโครงสร้างที่หลากหลายมาก: จากกรดอะมิโนหลายโหลไปจนถึงหลายพันตัวจัดอยู่ในโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่หลากหลาย
มันเป็นรูปแบบของการก่อตัวของพวกมัน (ที่เรียกว่าโครงสร้างควอเทอร์นารี) และความจริงที่ว่าเอนไซม์ส่วนใหญ่มีขนาดใหญ่กว่าสารตั้งต้นของปฏิกิริยาเป็นส่วนใหญ่รับผิดชอบต่อกิจกรรมของพวกมัน
นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ามีเพียงบางพื้นที่ในโครงสร้างของเอนไซม์เท่านั้นที่เรียกว่าไซต์ที่ใช้งานอยู่นั่นคือส่วนที่รับผิดชอบในการทำปฏิกิริยา
งานของชิ้นส่วนที่เหลือของโมเลกุลคือการแนบสารตั้งต้นที่เฉพาะเจาะจงสารประกอบอื่น ๆ ที่มีอิทธิพลต่อการทำงานของเอนไซม์น้อยกว่า
เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การทราบว่าโครงสร้างของตัวเร่งปฏิกิริยาได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สารตั้งต้นที่เข้าร่วมนั้นเข้ากันได้ดีในแง่ของ "กุญแจสู่ตัวล็อก"
เช่นเดียวกับโปรตีนทุกชนิดเอนไซม์ถูกผลิตในไรโบโซมจากสารพันธุกรรมที่อัดแน่นในนิวเคลียส - DNA จึงสร้างโครงสร้างหลักที่เรียกว่า
จากนั้นจะผ่านการพับหลายครั้ง - เปลี่ยนรูปร่างบางครั้งก็เพิ่มน้ำตาลไอออนโลหะหรือไขมันตกค้าง
ผลลัพธ์ของกระบวนการทั้งหมดนี้คือการก่อตัวของโครงสร้างควอเทอร์นารีที่ใช้งานอยู่นั่นคือรูปแบบที่ใช้งานทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์
ในหลาย ๆ กรณีอนุภาคของเอนไซม์หลายตัวรวมกันเพื่อทำปฏิกิริยาทางเคมีหลายชุดจึงเร่งกระบวนการ
มันเกิดขึ้นที่ในเนื้อเยื่อหลายชนิดมีเอนไซม์ที่กระตุ้นปฏิกิริยาเดียวกัน แต่ไม่มีโครงสร้างที่คล้ายกันเราเรียกว่าไอโซเอนไซม์
ชื่อของ isoenzymes เหมือนกันแม้จะมีความแตกต่างกันในตำแหน่งและโครงสร้าง แต่ความแตกต่างเหล่านี้มีการนำไปใช้จริง ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะระบุในการทดสอบในห้องปฏิบัติการเฉพาะเศษส่วนของเอนไซม์ที่มาจากอวัยวะที่เฉพาะเจาะจง
กลไกการออกฤทธิ์ของเอนไซม์มีความหลากหลาย แต่จากมุมมองทางเคมีงานของพวกเขาคือการลดพลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยาอยู่เสมอ นี่คือปริมาณพลังงานที่พื้นผิวต้องมีเพื่อให้กระบวนการเกิดขึ้น
ผลกระทบนี้สามารถทำได้โดยการสร้างสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมในการทำปฏิกิริยาโดยใช้เส้นทางเคมีที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เหมือนกันหรือการจัดเรียงเชิงพื้นที่ที่เหมาะสมของพื้นผิว
แต่ละกลไกเหล่านี้สามารถใช้โดยเอนไซม์
การควบคุมการทำงานของเอนไซม์
การทำงานของเอนไซม์ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ทางสิ่งแวดล้อม: อุณหภูมิ pH และอื่น ๆ ตัวเร่งปฏิกิริยาตามธรรมชาติแต่ละตัวมีประสิทธิภาพที่เหมาะสมในตัวเองภายใต้เงื่อนไขบางประการซึ่งอาจแตกต่างกันในวงกว้างขึ้นอยู่กับความทนทานต่อสภาพแวดล้อม
ในกรณีของอุณหภูมิปฏิกิริยาของเอนไซม์ส่วนใหญ่จะทำงานได้เร็วขึ้นที่อุณหภูมิสูงขึ้น แต่ที่อุณหภูมิหนึ่งประสิทธิภาพในการทำปฏิกิริยาจะลดลงอย่างรวดเร็วซึ่งเกิดจากความเสียหายทางความร้อนต่อเอนไซม์ (การทำให้เสียสภาพ)
ในแง่ของโครงสร้างฮอร์โมนสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:
- ง่าย - สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงอนุภาคโปรตีน
- ซับซ้อน - ซึ่งต้องการสิ่งที่แนบมาของกลุ่มที่ไม่ใช่โปรตีน - ปัจจัยร่วมกับกิจกรรมของพวกเขา
หลังมีบทบาทสำคัญในการทำงานและการควบคุมเอนไซม์ที่เหมาะสม
ในทางกลับกันปัจจัยร่วมสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: กลุ่มที่จำเป็นสำหรับเอนไซม์ในการทำงานซึ่งเกี่ยวข้องอย่างมากกับมัน - เหล่านี้เรียกว่ากลุ่มเทียมซึ่งอาจเป็นโลหะโมเลกุลอินทรีย์เช่นฮีม
กลุ่มที่สองคือโคเอนไซม์ซึ่งมักมีหน้าที่ในการถ่ายโอนสารตั้งต้นหรืออิเล็กตรอนและการจับกับเอนไซม์จะอ่อนแอกลุ่มนี้รวมถึงกรดโฟลิกโคเอนไซม์เอเป็นที่น่ารู้ว่าวิตามินหลายชนิดทำหน้าที่เป็นปัจจัยร่วม
สารยับยั้งทำหน้าที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงเป็นอนุภาคที่ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์โดยจับกับเอนไซม์
สารยับยั้งมีหลายประเภท:
- ไม่สามารถย้อนกลับได้ - ทำให้เกิดการปิดใช้งานอย่างถาวรของโมเลกุลและปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นหลังจากการผลิตเอนไซม์ใหม่เท่านั้น
- การแข่งขัน - ในกรณีนี้ตัวยับยั้งมีโครงสร้างคล้ายกับสารตั้งต้นดังนั้นจึงแข่งขันกันเพื่อหาไซต์ที่ใช้งานอยู่ หากติดสารยับยั้งปฏิกิริยาจะล้มเหลวตราบเท่าที่สารตั้งต้นเป็นปกติ
- ไม่สามารถแข่งขันได้ - สารยับยั้งดังกล่าวจะจับเอนไซม์ในที่อื่นที่ไม่ใช่สารตั้งต้นที่ยึดติดดังนั้นจึงสามารถยึดติดกับเอนไซม์ได้ แต่ปฏิกิริยาจะไม่เกิดขึ้น
ที่ความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่สูงกว่าตัวยับยั้งมากผลของสารยับยั้งการแข่งขันจะเอาชนะได้เพราะมันมีมากกว่า "การแข่งขัน" สำหรับพื้นที่ที่ใช้งานอยู่ในกรณีที่ไม่สามารถแข่งขันได้ผลของมันจะไม่สามารถเอาชนะได้โดยการเพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้น
นอกเหนือจากการควบคุมระบบกระตุ้นและตัวยับยั้งแล้วยังมีวิธีการอื่น ๆ อีกมากมายในการควบคุมการทำงานของเอนไซม์
พวกเขาเกี่ยวข้องกับการควบคุมการผลิตของเซลล์ที่ระดับการสร้างโปรตีนตลอดจนการควบคุมกระบวนการหลังการแปลที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโมเลกุลโปรตีนที่เกิดขึ้นทันทีหลังจากการสังเคราะห์ในไรโบโซม ตัวอย่างเช่นการปรับเปลี่ยนเหล่านี้คือการทำให้โซ่โพลีเปปไทด์สั้นลง
วิธีการควบคุมขั้นต่อไปเกี่ยวข้องกับการแยกและการจัดวางเอนไซม์ในบริเวณที่เหมาะสม: เซลล์และในออร์แกเนลล์เฉพาะหรือในช่องนอกเซลล์
มีกลไกการกำกับดูแลที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือข้อเสนอแนะเชิงลบ - เป็นระบบควบคุมหลักในระบบต่อมไร้ท่อ มันทำงานบนหลักการของการยับยั้ง
ซึ่งหมายความว่าหากเอนไซม์ผลิตฮอร์โมนบางชนิดมากเกินไปมันจะจับตัวกับมันยับยั้งการทำงานและลดการสังเคราะห์ดังนั้นผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยาจะยับยั้งการผลิต
เอนไซม์: บทบาท
เนื้อเยื่อแต่ละส่วนของร่างกายมนุษย์ผลิตเอนไซม์ขึ้นมาชุดหนึ่งซึ่งกำหนดบทบาทของเซลล์เหล่านี้ในการทำงานของร่างกาย เอนไซม์เหล่านี้กำหนดโดยรหัสพันธุกรรมและบริเวณใดที่ทำงานอยู่ในเซลล์ที่กำหนด
ปฏิกิริยาเคมีนับพันเกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์ได้ตลอดเวลาซึ่งแต่ละปฏิกิริยาต้องใช้เอนไซม์เฉพาะดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะแสดงรายการอนุภาคเหล่านี้ทั้งหมดที่มีอยู่ในร่างกายของเรา
อย่างไรก็ตามควรทราบเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะบางประการ:
- เอนไซม์ย่อยอาหาร - ผลิตโดยเนื้อเยื่อของระบบย่อยอาหารทำให้อาหารแตกตัวเป็นสารประกอบง่าย ๆ เพราะสิ่งเหล่านี้เท่านั้นที่สามารถดูดซึมเข้าสู่เลือดได้ เป็นเอนไซม์นอกเซลล์ดังนั้นจึงทำหน้าที่หลักนอกเซลล์ที่ผลิตได้ เอนไซม์เหล่านี้บางส่วนถูกสร้างขึ้นในรูปแบบที่ไม่ใช้งานเรียกว่าโปรเอนไซม์หรือไซโมเจนและถูกกระตุ้นในระบบทางเดินอาหาร เอนไซม์ย่อยอาหาร ได้แก่ อะไมเลสไลเปสทริปซิน
- Myosin เป็นเอนไซม์ที่พบในกล้ามเนื้อโดยจะสลายโมเลกุลของ ATP ซึ่งเป็นตัวพาพลังงานซึ่งทำให้เส้นใยกล้ามเนื้อหดตัว
- เปอร์ออกซิเดสเป็นเอนไซม์ที่ออกซิไดซ์และตัวเร่งปฏิกิริยาเช่นเอนไซม์รีดิวซ์
- Acetylcholinesterase เป็นเอนไซม์ที่ทำลาย acetylcholine ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ส่งสารในระบบประสาท
- โมโนเอมีนออกซิเดสเป็นเอนไซม์ที่มีมากที่สุดในตับและมีหน้าที่ในการสลายอะดรีนาลีนนอร์อิพิเนฟรินและยาบางชนิด
- Cytochome oxidase ซึ่งเป็นเอนไซม์ภายในเซลล์ที่สำคัญมากซึ่งมีหน้าที่ในการเปลี่ยนแปลงพลังงาน
- ไลโซไซม์เป็นสารที่มีอยู่เช่นในน้ำตาหรือน้ำลายที่ทำหน้าที่ป้องกันทำลายเชื้อโรค
- แอลกอฮอล์ดีไฮโดรจีเนสซึ่งเป็นเอนไซม์ในตับที่มีหน้าที่ทำลายเอทานอล
- อัลคาไลน์ฟอสฟาเตสมีส่วนร่วมในการสร้างกระดูกโดยเซลล์สร้างกระดูก
เอนไซม์: ระบบการตั้งชื่อ
ชื่อเอนไซม์มักจะค่อนข้างซับซ้อนเนื่องจากได้มาจากชื่อของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นและสารตั้งต้นที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยานั้นเช่น 5-hydroxytryptophan decarboxylase
โดยปกติคำต่อท้าย "-aza" จะถูกเพิ่มเข้าไปในชื่อสามัญของปฏิกิริยาและส่วนที่สองของชื่อเอนไซม์จะเป็นชื่อของสารประกอบที่อยู่ในปฏิกิริยานี้
มันเกิดขึ้นที่ชื่อเป็นโสดจากนั้นก็มาจากสารตั้งต้นเช่นแลคเตส (เอนไซม์ที่ย่อยแลคโตส)
ไม่ค่อยบ่อยนักที่ชื่อของเอนไซม์เกิดจากกระบวนการทั่วไปที่เกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของพวกมันเช่น DNA gyrase ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ในการหมุนเกลียวดีเอ็นเอ
ในที่สุดเอนไซม์บางชนิดก็มีชื่อสามัญหรือชื่อที่ผู้ค้นพบตั้งให้เช่นเปปซิน (ซึ่งย่อยโปรตีนในระบบทางเดินอาหาร) หรือไลโซไซม์ (เอนไซม์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่มีอยู่ในน้ำตา)
นอกจากนี้ยังมีเอนไซม์ข้อ จำกัด กลุ่มเล็ก ๆ ที่ทำหน้าที่ตัดสายดีเอ็นเอในกรณีนี้ชื่อนี้มาจากจุลินทรีย์ที่เอนไซม์ถูกแยกออก
International Union of Biochemistry and Molecular Biology ได้แนะนำกฎสำหรับการตั้งชื่อเอนไซม์และแบ่งออกเป็นหลายชั้นเพื่อสร้างมาตรฐานของระบบการตั้งชื่อ
มันไม่ได้แทนที่ชื่อที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ แต่เป็นส่วนเสริมที่นักวิทยาศาสตร์ใช้เป็นหลัก
ตามกฎของสหภาพยุโรปเอนไซม์แต่ละตัวจะอธิบายตามลำดับของอักขระ: EC x.xx.xx.xx - โดยที่ตัวเลขตัวแรกแสดงถึงคลาสคลาสย่อยและคลาสย่อยที่ตามมาและสุดท้ายคือหมายเลขเอนไซม์ คลาสเอนไซม์ที่กล่าวถึง ได้แก่
• 1 - oxidoreductases: เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและรีดิวซ์
• 2 - transferases: ถ่ายโอนหมู่ฟังก์ชัน (เช่นฟอสเฟต)
• 3 - ไฮโดรเลส: สอดคล้องกับไฮโดรไลซิส (การสลายตัว) ของพันธะ
• 4 - ไลเอส: ทำลายพันธะด้วยกลไกอื่นที่ไม่ใช่ไฮโดรไลซิส
• 5 - ไอโซเมอเรส: มีหน้าที่ในการเปลี่ยนแปลงเชิงพื้นที่ของโมเลกุล
• 6 - ลิเกส: เชื่อมต่อโมเลกุลด้วยพันธะโควาเลนต์
เอนไซม์และยา
ความสำคัญของเอนไซม์ต่อสุขภาพของมนุษย์เป็นอย่างมาก การทำงานที่เหมาะสมช่วยให้มีชีวิตที่มีสุขภาพดีและด้วยการพัฒนาอุปกรณ์วิเคราะห์เราจึงได้เรียนรู้ที่จะวินิจฉัยโรคต่างๆโดยการตรวจหาเอนไซม์ ยิ่งไปกว่านั้นเราสามารถรักษาความบกพร่องของเอนไซม์บางชนิดและโรคที่เกิดขึ้นได้สำเร็จ แต่น่าเสียดายที่ยังมีเรื่องที่ต้องทำอีกมากในเรื่องนี้
การรักษาสาเหตุของโรคเกี่ยวกับการเผาผลาญเป็นไปไม่ได้ในขณะนี้เนื่องจากเราไม่สามารถปรับเปลี่ยนสารพันธุกรรมเพื่อซ่อมแซมยีนที่เสียหายได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพและทำให้เอนไซม์ที่ผลิตไม่ถูกต้อง
โรคที่เกิดจากเอนไซม์ที่ทำงานผิดปกติ
การทำงานที่เหมาะสมของร่างกายส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการทำงานที่เหมาะสมของเอนไซม์ ในหลายกรณีสถานะของโรคมีผลต่อปริมาณของเอนไซม์ทำให้พวกมันถูกปล่อยออกจากเซลล์มากเกินไปหรือในทางกลับกันภาวะของโรคจะไม่เพียงพอต่อไปนี้เป็นเพียงตัวอย่างของโรคที่เกิดจากการทำงานของเอนไซม์ที่ผิดปกติยังมีอีกมากมาย
- บล็อกเมตาบอลิซึมหรือโรคเกี่ยวกับการเผาผลาญ
บล็อกเมตาบอลิกหรือโรคเกี่ยวกับการเผาผลาญเป็นกลุ่มของโรคที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เกิดจากการสะสมของสารในเซลล์เนื่องจากขาดเอนไซม์ที่รับผิดชอบในการเผาผลาญอาหาร สารตั้งต้นที่สะสมเมื่อเวลาผ่านไปมีมากจนกลายเป็นพิษต่อเซลล์และสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
โรคเหล่านี้มีจำนวนหลายพันตัวจำนวนนี้สะท้อนให้เห็นถึงเอนไซม์จำนวนมากที่พบในร่างกายมนุษย์เนื่องจากโรคจากการเผาผลาญอาจส่งผลต่อยีนส่วนใหญ่ที่สร้างรหัสเอนไซม์
ตัวอย่างเช่น galactosemia หรือ homocystinuria ซึ่งเป็นโรคที่หายากซึ่งส่วนใหญ่มักปรากฏทันทีหลังคลอดหรือในปีแรกของชีวิต
- เนื้องอก
โรคอีกกลุ่มหนึ่งที่อาจเกี่ยวข้องกับการทำงานผิดปกติของเอนไซม์คือมะเร็ง นอกเหนือจากหน้าที่อื่น ๆ แล้วเอนไซม์ยังมีหน้าที่ควบคุมการแบ่งเซลล์เรียกว่าไทโรซีนไคเนส หากเอนไซม์เหล่านี้ล้มเหลวในบริเวณนี้การแบ่งเซลล์ที่ไม่มีการควบคุมจึงอาจเกิดกระบวนการเนื้องอกได้
- ถุงลมโป่งพอง
โรคที่พบได้น้อยคือถุงลมโป่งพองซึ่งในกรณีนี้อีลาสเตสจะโอ้อวด เป็นเอนไซม์ที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อปอดที่รับผิดชอบการสลายโปรตีนอีลาสตินที่มีอยู่ในปอดและอื่น ๆ
หากมีการใช้งานมากเกินไปความสมดุลระหว่างการทำลายและการสร้างจะถูกรบกวนเกิดรอยแผลเป็นและถุงลมโป่งพองจะพัฒนาขึ้น
เอนไซม์: ใช้ในการวินิจฉัย
การวินิจฉัยทางการแพทย์สมัยใหม่ขึ้นอยู่กับการใช้เอนไซม์ในการตรวจวัด สาเหตุนี้เกิดจากความจริงที่ว่าโรคส่งผลโดยตรงหรือโดยอ้อมไปสู่ความไม่สมดุลของเอนไซม์ทำให้ปริมาณในเลือดเพิ่มขึ้นหรือลดลง
สิ่งนี้อาจเป็นผลไม่เพียง แต่จากความผิดปกติของการผลิตเท่านั้น แต่ยังเกิดจากการปล่อยเอนไซม์ภายในเซลล์จำนวนมากเข้าไปในเลือดหรือปัสสาวะอันเป็นผลมาจากความเสียหายต่อเยื่อหุ้มเซลล์
ตัวอย่างของเอนไซม์ที่ใช้ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ได้แก่
- ครีเอทีนไคเนส - เอนไซม์ที่มีอยู่ในกล้ามเนื้อเช่นเดียวกับในกล้ามเนื้อหัวใจการเพิ่มขึ้นหลายครั้งอาจบ่งบอกถึงอาการหัวใจวายโรคกล้ามเนื้อหัวใจอักเสบโรคกล้ามเนื้อ - การบาดเจ็บการเสื่อม
- แลคเตทดีไฮโดรจีเนส - มีอยู่ในทุกเซลล์ของร่างกายโดยเฉพาะในสมองปอดเม็ดเลือดขาวและกล้ามเนื้อ พบการเพิ่มขึ้นอย่างมากในอาการหัวใจวายโรคกล้ามเนื้อและตับหรือมะเร็ง
- อัลคาไลน์ฟอสฟาเตสส่วนใหญ่พบในตับและกระดูกซึ่งจะถูกปล่อยออกมาจากเซลล์สร้างกระดูก โรคของอวัยวะเหล่านี้อาจทำให้เกิดการเจริญเติบโตได้ แต่การที่อัลคาไลน์ฟอสฟาเทสส่วนเกินอาจบ่งบอกถึงกระบวนการสร้างกระดูกหลังการผ่าตัดหรือการแตกหัก
- กรดฟอสฟาเทสเกิดขึ้นในหลายอวัยวะเช่นตับไตกระดูกต่อมลูกหมากจากมุมมองการวินิจฉัยการเพิ่มขึ้นอาจบ่งบอกถึงโรคกระดูกและต่อมลูกหมาก
- แอสพาร์เทตอะมิโนทรานสเฟอเรสและอะลานีนอะมิโนทรานสเฟอเรสซึ่งเป็นลักษณะของเอนไซม์ในตับซึ่งเกิดขึ้นเฉพาะในเซลล์ตับเท่านั้นโดยจะใช้ในการตรวจวินิจฉัยโรคตับขั้นพื้นฐานและการเพิ่มขึ้นหลายเท่าของค่าของพวกมันจะพร้อมเสมอสำหรับการวินิจฉัยโรคตับเพิ่มเติม
- Glutamate dehydrogenase และ gammaglutamyltransferase - เอนไซม์ตับอื่น ๆ เช่นเดียวกับที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้มีความสำคัญในการวินิจฉัยโรคของอวัยวะและทางเดินน้ำดีนี้
- อะไมเลสเป็นเอนไซม์ที่มีอยู่ในอวัยวะต่างๆ แต่ความเข้มข้นสูงสุดเกิดขึ้นได้ในเซลล์ของตับอ่อนและต่อมน้ำลายการวินิจฉัยมีความสำคัญสูงสุดในโรคของพวกเขา
- ไลเปสเป็นเอนไซม์ตับอ่อนอีกชนิดหนึ่งซึ่งมีความจำเพาะแตกต่างจากอะไมเลสซึ่งหมายความว่าไลเปสเกิดขึ้นเฉพาะในตับอ่อนและการเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานในการตรวจหาเอนไซม์นี้บ่งบอกถึงโรคตับอ่อน
- Cholinesterase เป็นเอนไซม์ที่ทำลาย acetylcholine ซึ่งเป็นตัวส่งสัญญาณในระบบประสาทซึ่งมีอยู่ในปริมาณที่มากที่สุดในการวินิจฉัยจะใช้ในการเป็นพิษด้วยสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัส
- ปัจจัยการแข็งตัวและการละลายลิ่มเลือด - เป็นสารที่ผลิตโดยตับที่เกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือดการตรวจวัดมีความสำคัญไม่เพียง แต่ในการประเมินกระบวนการนี้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการตรวจสอบการทำงานของตับด้วย
- Alpha-fetoprotein - เอนไซม์ตับจำนวนที่เพิ่มขึ้นในโรคของอวัยวะนี้รวมถึงมะเร็ง
- โปรตีน C-reactive - ผลิตโดยตับมีส่วนร่วมในการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันปริมาณของมันจะเพิ่มขึ้นในเลือดในสภาวะการอักเสบ - การติดเชื้อการบาดเจ็บโรค autoimmune
- Ceruloplasmin - เอนไซม์ตับอีกชนิดหนึ่งซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของโรค Wilson
- Pyridinoline และ deoxypyridinoline เป็นเครื่องหมายของการสลายกระดูก (การทำลาย) และเป็นลักษณะของการทำงานของเซลล์สร้างกระดูก (เซลล์สร้างกระดูก)
- Myoglobin - ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้เป็นลักษณะประกอบของกล้ามเนื้อดังนั้นการเพิ่มขึ้นจะบ่งบอกถึงความเสียหายของกล้ามเนื้อโครงร่างหรือหัวใจ
- Troponins - สิ่งที่เรียกว่าเครื่องหมายหัวใจวายเป็นเอนไซม์ที่ควบคุมการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกล้ามเนื้อหัวใจ ความเสียหายของมันทำให้เกิดการปล่อยโทรโปนินจำนวนมากเข้าสู่กระแสเลือดซึ่งใช้ในการวินิจฉัยโรคหัวใจ อย่างไรก็ตามควรจำไว้ว่าการเพิ่มขึ้นของโทรโปนินอาจบ่งบอกว่าไม่เพียง แต่เป็นโรคหัวใจ แต่ยังรวมถึงความไม่เพียงพอข้อบกพร่องของลิ้นหรือเส้นเลือดอุดตันในปอด
เอนไซม์ทั้งหมดที่ระบุไว้ข้างต้นสามารถแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม:
- เอนไซม์หลั่ง - ขีด จำกัด ล่างของบรรทัดฐานคือการวินิจฉัย เป็นเอนไซม์ที่ผลิตทางสรีรวิทยาโดยอวัยวะ แต่ในกรณีของโรคจะมีจำนวนลดลงเช่นปัจจัยการแข็งตัวของเลือด
- เอนไซม์บ่งชี้ - การเจริญเติบโตเป็นสิ่งสำคัญ เอนไซม์กลุ่มนี้ปรากฏเป็นจำนวนมากเนื่องจากความเสียหายของอวัยวะและการรั่วไหลของเอนไซม์ซึ่งรวมถึงโทรโปนิน
- เอนไซม์ขับถ่าย - เป็นเอนไซม์ที่ผลิตตามปกติในอวัยวะต่างๆเช่นปากลำไส้หรือทางเดินปัสสาวะ หากเต้าเสียบถูกปิดกั้นก็จะเข้าสู่กระแสเลือดเช่นอะไมเลส
ควรจำไว้ว่าเอนไซม์ถูกใช้ในการวินิจฉัยทางการแพทย์เอง การวิเคราะห์ทางชีวเคมีดำเนินการโดยใช้เอนไซม์และการตีความผลลัพธ์ของปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่เหมาะสมช่วยให้สามารถให้ผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการได้
เอนไซม์และการรักษา
ยาหลายชนิดทำงานโดยมีอิทธิพลต่อการทำงานของเอนไซม์ไม่ว่าจะโดยการทำให้พวกมันออกฤทธิ์หรือในทางตรงกันข้ามโดยการเป็นตัวยับยั้ง มีเอนไซม์ทดแทนเช่นตับอ่อนที่มีไลเปสและอะไมเลสสำหรับภาวะตับอ่อนไม่เพียงพอ
ในทางกลับกันยาบางกลุ่มจะยับยั้งการทำงานของเอนไซม์เช่นสารยับยั้งเอนไซม์ที่เปลี่ยนแองจิโอเทนซินซึ่งใช้ในกลุ่มอื่น ๆ ในความดันโลหิตสูงและหัวใจล้มเหลวหรือยาปฏิชีวนะบางชนิดเช่นอะม็อกซิซิลลินซึ่งยับยั้งเอนไซม์แบคทีเรียทรานเซปทิเดสซึ่งขัดขวางการสร้างผนังเซลล์ของแบคทีเรียและยับยั้ง การติดเชื้อ.
สารพิษบางชนิดยังออกฤทธิ์โดยส่งผลต่อเอนไซม์ ไซยาไนด์เป็นตัวยับยั้งไซโตโครมออกซิเดสซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของห่วงโซ่ทางเดินหายใจ การปิดกั้นจะป้องกันไม่ให้เซลล์ได้รับพลังงานซึ่งนำไปสู่ความตาย
เพื่อให้กระบวนการดำรงชีวิตของเซลล์เป็นไปอย่างเหมาะสมจำเป็นต้องมีสารเคมีจำนวนมากเหลืออยู่ในสัดส่วนที่เข้มงวดระหว่างกันและระหว่างที่ปฏิกิริยาทางเคมีเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง
งานนี้ดำเนินการโดยการทำงานของเอนไซม์อย่างถูกต้องซึ่งจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเคมีเกือบทุกชนิดที่จะเกิดขึ้นด้วยความเร็วและประสิทธิภาพที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของร่างกายมนุษย์
การทำงานของเอนไซม์เร่งกระบวนการเหล่านี้หลายครั้งหรือหลายร้อยครั้งซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเอนไซม์เองจะไม่สึกหรอในระหว่างที่เกิดปฏิกิริยา
การขาดตัวเร่งปฏิกิริยาหรือการทำงานที่ไม่เหมาะสมอาจส่งผลให้เกิดโรคต่างๆ ในทางกลับกันการปรับเปลี่ยนกิจกรรมอย่างชำนาญช่วยให้คุณสามารถรักษาโรคภัยไข้เจ็บต่างๆได้สำเร็จ
Enzymology (วิทยาศาสตร์ของเอนไซม์) นั้นกว้างขวางมากและการพัฒนาอาจนำมาซึ่งความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ไม่เพียง แต่ยังมีส่วนช่วยในการพัฒนายาในด้านการรักษาไม่เพียง แต่ยังรวมถึงการวินิจฉัยอีกด้วย
เกี่ยวกับผู้แต่ง
