Peroksidazlarloksidazlar Her organizmada hidrojen peroksit veya organik peroksitleri parçalayan enzimleri temsil eder. Peroksitler, çok sayıda biyokimyasal oksidasyon reaksiyonunda üretilen güçlü hücre toksinleridir. Bu, peroksidazları en önemli antioksidanlardan biri yapar.
Peroksidazlar nelerdir?
Peroksidazlar, çoğu durumda toksik hidrojen peroksiti parçalayan enzimlerdir. Organik peroksitler de bu enzimler tarafından azaltılır.
Bu reaksiyonlarda, karşılık gelen peroksit, alt aşamalarda iki elektron ve iki proton alır. Yani, bir hidrojen atomu transferi var. Peroksidin iki oksijen atomu arasındaki bağ kopar. Peroksidazlar arasında katalaz, sitokrom c peroksidaz, tiroid peroksidaz ve glutatyon peroksidaz bulunur. Hidrojen atomları, sözde hidrojen vericilerinden gelir. Hidrojen peroksit veya organik peroksitler substrattır, katalaz özel bir durumdur.
Peroksidaz olarak katalaz söz konusu olduğunda, ikinci bir hidrojen peroksit molekülü bir hidrojen vericisi olarak işlev görür. Böylece hidrojen atomlarını aktarır. İki hidrojen peroksit molekülü, iki su molekülü ve bir oksijen molekülü haline getirilir. Hidrojen peroksit yardımıyla sitokrom c peroksidaz, örneğin sitokrom C'nin ferroformunu okside eder. Tiroid peroksidazın yardımıyla, hidrojen peroksit varlığında bir iyodür iyonu indirgenir ve bu hemen amino asit tirozin ile tiroid hormonlarını oluşturacak şekilde dönüştürülür.
Glutatyon peroksidaz, önemli bir peroksidazdır. Bu, glutatyonun hidrojen peroksit tarafından su oluşumu ile oksidasyonunu katalize eder. Bu, onu vücuttaki en önemli antioksidanlardan biri yapar.
İşlev, efekt ve görevler
Peroksidazların en önemli görevi organizmadaki toksik hidrojen peroksit ve organik peroksitleri parçalamaktır. Peroksitler, vücudun kendi biyomoleküllerini çok kolay bir şekilde oksitleyebilen çok agresif maddelerdir.
Çoğu oksidatif metabolik süreçte, genellikle metabolitler olarak ortaya çıkarlar. Peroksitler parçalandığında, genellikle diğer endojen maddelere saldıran hidrojen peroksit salınır. Serbest radikaller de peroksitlerin dönüşümünde her zaman ara ürünler olarak oluşur. Serbest radikallerin etkisini sınırlamak için peroksitlerin de parçalanması gerekir. Katalaz enzimi, su ve oksijende hidrojen peroksitin doğrudan parçalanmasından sorumludur. Glutatyon peroksidaz, glutatyon sülfidi okside eder ve aynı zamanda hidrojen peroksidi suya indirger. Glutatyon, glutamik asit, sistein ve glisinden yapılan bir tripeptittir.
Karaciğerde antioksidan olarak vücudun detoksifikasyonunda en önemli etken maddedir. İşlem sırasında oksitlenir. Tükenme noktasına uygulanırsa her zaman gerekli olan detoksifikasyon reaksiyonları artık gerçekleşmediği için akut karaciğer yetmezliği meydana gelebilir. Sonuç olarak, glutatyon peroksidaz enzimi, oksidatif strese karşı hücresel savunmanın bir bileşeni olarak büyük önem taşımaktadır. Bu enzimdeki bir eksiklik, damar sertliğine, tümörlere ve nörodejeneratif hastalıklara yol açabilir.
Tiroid peroksidaz ise iyodürün oksidasyonu yoluyla iyotu tiroid hormonlarına dönüştürür. Burada da iyodür iyonunun oksidasyonu sırasında hidrojen atomları tirozinden hidrojen peroksite aktarılır. İşlemde tiroid hormonları ve su oluşur.
Eğitim, oluşum, özellikler ve optimum değerler
Peroksidazlar esas olarak hücrenin peroksizomlarında bulunur. Peroksizomlar, agresif peroksitlerin parçalandığı membranla kapatılmış hücre organelleridir. Bu reaksiyonlar, hücrenin geri kalan kısmı için tehlikeli olabileceğinden, hücre alanının geri kalanından ayrı gerçekleşmelidir. Peroksizomlar, hidrojen peroksiti ve hücrenin sitoplazması tarafından rahatsız edilmeyen diğer peroksitleri parçalayan peroksidazları içerir.
Peroksizomların sayısı ve boyutu ve bunların protein içeriği hücre tipine bağlıdır. Ne kadar çok detoksifikasyon reaksiyonu meydana gelirse, keseciklerin sayısı ve hacmi o kadar büyük olur. Peroksizomlar, oksijenin dahil edilmesiyle yağ asitlerinin ve diğer maddelerin parçalanmasını katalize eden yaklaşık 60 oksidaz ve monooksijenaz içerir. Bu aynı zamanda özellikle reaktif ara maddeler olarak peroksitler oluşturur ve bu nedenle peroksidazların yardımıyla parçalanmaları gerekir.
Hastalıklar ve Bozukluklar
Başta yağların oksidatif parçalanmasında bir ara ürün olarak hidrojen peroksitin organizma üzerinde büyük etkileri vardır. Oksitleyici bir etkiye sahiptir ve vücuda zarar verebilir. Bu nedenle peroksidazlar, oksidatif stres açısından çok önemli bir rol oynar.
Antioksidanlar olarak özellikle glutatyon peroksidazlar hücresel savunma sisteminin bir parçasıdır. Glutatyon peroksidazlar, glutatyondan oluşur. Kofaktör olarak selenyum bağımlıdırlar. Glutatyon, glutamik asit, sistein ve glisinden oluşan bir tripeptittir Selenyum, enzimlerdeki sisteine bağlanır ve selenyum sistein enzimin reaktif merkezidir. Bir arıza veya glutatyon peroksidaz eksikliği ciddi sağlık sorunlarına yol açabilir. Bu eksikliğe genellikle selenyum eksikliği neden olur. Bu, enzimin işlevini sınırlar. Özellikle Çin'in selenyumda toprağın çok fakir olduğu bazı bölgelerinde sözde Keshan sendromu (adını Keshan ilçesinden almıştır) ortaya çıkar.
Hastalık, kardiyak aritmiler, kalp yetmezliği ve hatta kardiyojenik şok gibi kalp problemlerinde kendini gösterir. Glutatyon peroksidazları, glutatyondan kaynaklanır. Bu özellikle karaciğerde bulunur ve vücutta sürekli üretilir. Bununla birlikte, daha büyük peroksit konsantrasyonları mevcut olduğunda, glutatyon oksidasyonla çok hızlı bir şekilde tüketilir. Bu, fiziksel aktivite, duygusal stres veya enfeksiyonlarla hızlı bir şekilde gerçekleşebilir. Kötü beslenme, çevresel toksinler, alkol, sigara dumanı ve çok daha fazlasını içeren sağlıksız bir yaşam tarzı da glutatyon eksikliğine yol açabilir.
Bu eksiklik, zayıflamış bir bağışıklık sistemi ve karaciğerin aşırı yüklenmesi ile kendini gösterir. Sağlık şikayetleri henüz kronik hale gelmediyse, yaşam tarzındaki bir değişiklik hızla iyileşmeye yol açar, çünkü glutatyon hızla yeniden oluşur.
