酵素の特異性の意味とは

酵素の特異性

 

人間の体の中にはだいたい5000種ぐらいの酵素があると言われています。

 

そのすべてについてわかっているわけではありませんが、
1つ1つの酵素はそれぞれ違った働きをして、それを「>酵素の特異性」といいます。

 

たとえば唾液の中には消化酵素のひとつであるアミラーゼというものがあります。

 

これは炭水化物であるデンプンを分解する酵素で、肉や魚に多いタンパク質を分解することはできません。

 

タンパク質を分解するのは、プロテアーゼという酵素で、逆にプロテアーゼでは、デンプンは分解できないのです。

 

このようにある酵素が特定の物質にしか作用できないのは、一見、不便なように見えます。

 

しかし、細胞の中では常に数百種以上の化学反応が起こっています。

 

その一つ一つの化学反応を間違ったり混乱することなく正確に行えるのは、

 

ひとつの酵素がひとつの反応だけを進めるからなのです。

消化酵素と代謝酵素

 

食べ物が消化される流れ。消化酵素

 

酵素は人間の体内でさまざまな働きをしますが、中でもわかりやすいのがものを食べたときに口や胃、腸などの消化器官から分泌される消化酵素です。

 

消化酵素は口から入った食べ物を胃や腸で分解し、体に必要なものを栄養素として吸収させる働きをしています。

 

おおまかに、
食べ物が消化される流れを見ていきます。

 

まず、食べ物を口に入れると唾液が分泌され、ご飯やパン、麺類などのでんぷんを糖に分解するアミラーゼという酵素が出てきます。ご飯はパンを噛んでいると甘く感じますが、これはでんぷんがアミラーゼという酵素によって、甘味のある麦芽糖に変化するからです。

 

唾液の中にはタンパク質を分解する酵素は含まれていません。

 

ですから、肉や魚、卵、牛乳などのタンパク質の消化は、胃に運ばれてからスタートします。

 

胃の中にタンパク質が入ってくるとペプシンという消化酵素が分泌され、タンパク質をペプトンという状態まで消化します。

 

腸には、膵臓で作られ分泌されたアミラーゼやリパーゼ、コリンエステラーゼなど、さまざまな消化酵素が流れ込んできます。そして、アミラーゼによって、でんぷんはほとんどが麦芽酵素に変えられます。トリプシンという消化酵素の働きでタンパク質の消化もさらに進んで、ペプチドやアミノ酸にまで分解されます。

 

脂肪は腸に入ってようやくリパーゼやコリンエステラーゼなどの消化酵素によって消化されます。

 

このように、各臓器でそれぞれの消化酵素が十分に分泌され、しっかりと働けば、でんぷんもタンパク質も脂質も、腸の栄養細胞から吸収されるぐらいまで細かな形に分解されます。

 

腸から吸収された栄養は血液の中に入り、肝臓に運ばれ、そこでまた新しいタンパク質や脂質に合成されたり、必要な糖が蓄えられたりします。これが健康な人が食べ物を消化し、吸収するサイクルです。

 

ところが、何らかの原因で消化酵素の分泌量が少なかったり、働きが悪かったりすると食べ物はきちんと消化されません。

 

消化が不十分で大きい分子のままだと、体はその栄養素を吸収できません。

 

つまり、栄養素を栄養素として体がきちんと吸収するためには、どうしても消化酵素が必要なのです。

必要な酵素は作られ、不要なものは作られないように

 

体がつくることの出来る酵素の量は一人一人遺伝子で規定されていて、上限があります。

 

たとえば、私たち日本人は、欧米人など他の人種と比べると、アルコールを分解する酵素が少ない人が多いと言われています。

 

でも、遺伝子で決められた上限までの範囲内であれば、体が必要とした時に酵素は作られていきます。

 

逆に体が「この酵素は不要だ」と判断すれば、その酵素は作られなくなっていきます。

 

食事で脂質をまったく摂らなければ、脂質を分解する酵素は使うアテがないので、やがて作られなくなるでしょう。

 

でも酵素には「酵素誘導」というおもしろい現象があるのです。

 

たとえば、毎日のようにお酒を飲んでいたアルコールに強い人が、体をこわして入院したとしましょう。

 

入院中は当然お酒を飲みません。

 

そして退院して元気になり、久しぶりにお酒を飲んだらまず間違いなく酔っ払ってしまいます。

 

これは体内でしばらくアルコールを分解する酵素が作られていなかったからなのです。

 

ところがその人が退院してまた、毎日のようにお酒を飲み出すと、また体が必要と感じてアルコール分解酵素を作り始め、以前と同じように飲めるようになっていきます。
アルコール分解酵素に限らず、すべての酵素についてこのような現象は起こります。

 

ですから、健康な体を維持するため、ふだんから栄養のバランスのいい食事を摂って、適度の運動をしていろいろな酵素を活性化させ、きちんと働くようにしておくことが大事なことになってきます。

酵素の反応速度は「温度」と「ph」(ペーハー)に影響される

 

酵素は、温度の影響を受けています。体温が低いと反応速度は低下します。

 

つまり「冷え」は酵素の働きを阻害しているです。

 

ということは、体が冷えれば、私たちの健康を維持したり、病気を治すことが出来ないということになります。

 

酵素の反応速度は「温度」と「ph」(ペーハー)に影響される

 

酵素は、私たちが食事から摂ったアミノ酸やミネラルを材料にして毎日体の中で作られています。
人間が一生のうちに作れる酵素の上限はあらかじめ遺伝子で決められていますが、生きている限り、必要な酵素は刺激を与えれば増やすことができます。

 

しかし何もしなければ年齢とともに、体内で作られる酵素の量は少しづつ減っていき、その働きも悪くなっていきます。

 

大切な酵素の働きをよくするために大事なポイントとなるのが、温度と「pH」(ペーハー:水素イオンの濃度、酸性・アルカリ性の度合いを見る指標)です。

 

どれくらいのpHが適切なのか、それは各酵素によって異なりますが、多くの酵素は中性付近で反応速度が高くなります。
温度で見ても、基本的に酵素は温度が高いほうが活性化し、反応速度もアップします。しかし酵素はタンパク質なので、温度が高すぎると熱によって変性してその役割を果たせなくなってしまいます。

 

年をとると、体温が下がるのは、代謝が落ちて熱を産生する力が衰えるからです。この「熱を作る」のにも酵素がかかわっています。

 

年をとる→代謝が落ちる→熱を作る力が衰える→酵素の働きが悪くなる→代謝が落ちる。

 

というような悪循環に陥ってしまうのです。

 

この悪循環を断ち切るポイントとなるのが「温度を上げること」なのです。

病気の発見や健康診断にも役立つ酵素

 

健康診断などで血液検査を受けると、
肝機能の状態を表すものとしてGOT、GPT、γ-GTPという数値が出されますが、実はこれらもすべて酵素です。

 

アルコールの摂り過ぎなどによって肝臓がダメージを受けると、肝臓の細胞が死んでしまいます。

 

すると健康なときは細胞の中にあるこれらの酵素が、大量に血液中に出てきてしまうのです。このように、死んだ細胞から血中に出てきた酵素を「逸脱酵素」といいます。

 

ちなみにGOTは肝臓だけでなく心臓の細胞が死んだときにも、血中に流れ出します。

 

つまり、健康診断での血液検査では、血中に流出した酵素量を計測して体内の健康状態の判断のひとつにしているのです。

 

あらゆる臓器の細胞には酵素があり、肝臓に限らず臓器の細胞がこわれると酵素は血中に出てきます。

 

ですから、酵素の血中濃度を測ることで臓器が障害を受けていないかが推測できるのです。つまり酵素はさまざまな病気の発見や診断にも役立っているのです。