Peroxydases représentent des enzymes qui décomposent le peroxyde d'hydrogène ou les peroxydes organiques dans chaque organisme. Les peroxydes sont des toxines cellulaires fortes qui sont produites dans de nombreuses réactions d'oxydation biochimique. Cela fait des peroxydases l'un des antioxydants les plus importants.
Que sont les peroxydases?
Les peroxydases sont des enzymes qui, dans la plupart des cas, décomposent le peroxyde d'hydrogène toxique. Ces enzymes réduisent également les peroxydes organiques.
Dans ces réactions, le peroxyde correspondant reçoit deux électrons et deux protons par étapes partielles. Autrement dit, il y a un transfert d'atomes d'hydrogène. La liaison entre les deux atomes d'oxygène du peroxyde est rompue. Les peroxydases comprennent la catalase, la cytochrome c peroxydase, la thyroïde peroxydase et la glutathion peroxydase. Les atomes d'hydrogène proviennent de soi-disant donneurs d'hydrogène. Le peroxyde d'hydrogène ou les peroxydes organiques sont les substrats, la catalase est un cas particulier.
Dans le cas de la catalase comme peroxydase, une deuxième molécule de peroxyde d'hydrogène fonctionne comme un donneur d'hydrogène. Donc, il transfère des atomes d'hydrogène. Deux molécules de peroxyde d'hydrogène sont transformées en deux molécules d'eau et une molécule d'oxygène. À l'aide de peroxyde d'hydrogène, la cytochrome c peroxydase oxyde, par exemple, le ferroforme du cytochrome C. À l'aide de la peroxydase thyroïdienne, un ion iodure est réduit en présence de peroxyde d'hydrogène, qui est immédiatement converti avec l'acide aminé tyrosine pour former les hormones thyroïdiennes.
La glutathion peroxydase est une peroxydase importante. Cela catalyse l'oxydation du glutathion par le peroxyde d'hydrogène avec la formation d'eau. Cela en fait l'un des antioxydants les plus importants du corps.
Fonction, effet et tâches
La tâche la plus importante des peroxydases est de décomposer le peroxyde d'hydrogène toxique et les peroxydes organiques dans l'organisme. Les peroxydes sont des substances très agressives qui peuvent très facilement oxyder les propres biomolécules de l'organisme.
Dans de nombreux processus métaboliques oxydatifs, ils apparaissent souvent sous forme de métabolites. Lorsque les peroxydes se décomposent, du peroxyde d'hydrogène est généralement libéré, ce qui attaque d'autres substances endogènes. Les radicaux libres sont également toujours formés comme produits intermédiaires dans la conversion des peroxydes. Afin de limiter l'effet des radicaux libres, les peroxydes doivent donc également être dégradés. L'enzyme catalase est responsable de la dégradation directe du peroxyde d'hydrogène dans l'eau et l'oxygène. La glutathion peroxydase oxyde le sulfure de glutathion et réduit en même temps le peroxyde d'hydrogène en eau. Le glutathion est un tripeptide à base d'acide glutamique, de cystéine et de glycine.
Dans le foie, en tant qu'antioxydant, c'est l'ingrédient le plus important pour détoxifier l'organisme. Il est oxydé dans le processus. Si elle est appliquée au point d'épuisement, une insuffisance hépatique aiguë peut survenir car les réactions de détoxification toujours nécessaires n'ont plus lieu. En conséquence, l'enzyme glutathion peroxydase est d'une grande importance en tant que composant de la défense cellulaire contre le stress oxydatif. Une carence en cette enzyme peut entraîner une artériosclérose, des tumeurs et des maladies neurodégénératives.
La peroxydase thyroïdienne, à son tour, transforme l'iode dans les hormones thyroïdiennes par l'oxydation de l'iodure. Ici aussi, les atomes d'hydrogène sont transférés de la tyrosine au peroxyde d'hydrogène lors de l'oxydation de l'ion iodure. Les hormones thyroïdiennes et l'eau se forment au cours du processus.
Éducation, occurrence, propriétés et valeurs optimales
Les peroxydases sont principalement localisées dans les peroxysomes de la cellule. Les peroxisomes sont des organites cellulaires scellés à la membrane dans lesquels les peroxydes agressifs sont décomposés. Ces réactions doivent avoir lieu séparément du reste de la zone cellulaire car elles peuvent être dangereuses pour le reste de la cellule. Les peroxysomes contiennent des peroxydases, qui y décomposent le peroxyde d'hydrogène et d'autres peroxydes non perturbés par le cytoplasme de la cellule.
Le nombre et la taille des peroxisomes et leur teneur en protéines dépendent du type de cellule. Plus les réactions de désintoxication doivent avoir lieu, plus le nombre et le volume de vésicules sont élevés. Les peroxysomes contiennent environ 60 oxydases et monooxygénases, qui catalysent la dégradation des acides gras et d'autres substances avec l'inclusion d'oxygène. Les peroxydes se forment comme des produits intermédiaires particulièrement réactifs, qu'il faut donc décomposer à l'aide des peroxydases.
Maladies et troubles
Le peroxyde d'hydrogène en tant que produit intermédiaire, principalement dans la dégradation oxydative des graisses, a de grands effets sur l'organisme. Il a lui-même un effet oxydant et peut endommager le corps. Par conséquent, les peroxydases jouent un rôle très important vis-à-vis du stress oxydatif.
En tant qu'antioxydants, les glutathion peroxydases en particulier font partie du système de défense cellulaire. Les peroxydases de glutathion sont constituées de glutathion. Ils dépendent du sélénium comme cofacteur. Le glutathion est un tripeptide composé d'acide glutamique, de cystéine et de glycine. Le sélénium se lie à la cystéine dans les enzymes, la cystéine de sélénium étant le centre réactif de l'enzyme. Un dysfonctionnement ou un manque de glutathion peroxydase peut entraîner de graves problèmes de santé. Cette carence est souvent causée par une carence en sélénium. Cela limite la fonction de l'enzyme. Surtout dans certaines régions de Chine, où le sol est très pauvre en sélénium, le soi-disant syndrome de Keshan (nommé d'après le district de Keshan) se produit.
La maladie se manifeste par des problèmes cardiaques tels que des arythmies cardiaques, une insuffisance cardiaque ou même un choc cardiogénique. Les peroxydases de glutathion proviennent du glutathion. Cela se trouve surtout dans le foie et est constamment produit dans le corps. Cependant, lorsque des concentrations plus importantes de peroxydes sont présentes, le glutathion est très rapidement consommé par oxydation. Cela peut se produire rapidement avec une activité physique, un stress émotionnel ou des infections. Un mode de vie malsain avec une mauvaise alimentation, des toxines environnementales, de l'alcool, de la fumée de cigarette et bien plus encore peut également entraîner une carence en glutathion.
Cette carence se manifeste par un système immunitaire affaibli et une surcharge du foie. Si les problèmes de santé ne sont pas encore devenus chroniques, un changement de mode de vie conduit rapidement à une guérison, car le glutathion se forme rapidement à nouveau.
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