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生命を維持させる、酵素の働きと効果

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酵素は、消化を助け栄養素を体内に吸収させる役目や、エネルギーを生成する役目、そして細胞を再生するために細胞内のDNAをコピーする役目などを果たしています。体の機能を正常に行うため、生命を維持させる為に酵素は必要不可欠であり、今回はその酵素働きと体内での効果について調べてみました。

酵素と体の反応

酵素は、全身の細胞に化学反応を引き起こす機能を持つ、たんぱく質の分子です。それぞれの分子は、異なる形を持ち、それぞれ特定の物質にしか働かないという特徴があります。酵素が体内で働かない場合、体内で生じる科学物質を十分な速さで変化させることができず、生命の維持に影響を与えます。

酵素の基本

それぞれの酵素は特定の配列をもち、この配列が酵素が体内で活動する上での、基本的活動を決定します。加えて酵素は、保因子よ呼ばれる無機質もしくは、有機物質の非たんぱく物質を保持することができ、この保因子が酵素の形状や機能を決めます。決められた酵素の形状によって、基質として酵素反応を起こす上で、体内に存在する1つもしくは2つの種類の物質に結合、もしくは影響することを可能にします。一般的に酵素は、その酵素が影響を与える物質にちなんで名前が付けられます。例えば、酵素であるスクラーゼは、糖スクロースを糖フルクトースやグルコースに変える働きを持つことから、スクラーゼと呼ばれます。そして、リパーゼと呼ばれる酵素は、脂質(Lipid)やトリアシルグリセロールと呼ばれる脂肪を、科学的に変換します。

化学反応を早める働き

客観的に考えると、人体では様々な化学反応が連続して生じ続けることで、維持されていることがわかります。Charles E. Ophardt of Elmhurst大学によると、酵素は細胞内の化学反応を早めることで体に貢献し、酵素が体内に存在しない場合と比較し、化学反応が生じるスピードは約100万倍速くなるということです。このように体内で重要な化学反応に、劇的な変化を与える酵素が存在しないと、生命を維持するために必要な化学変換が十分に行われないことがわかると思います。私たちの体内のそれぞれの細胞は、約3000種類の異なる酵素を生成し、これらの酵素のうちの一つに異常がある、もしくは存在しない場合、命に関わる危険をもたらす可能性が生じます。

酵素の効率性

酵素は、変化をもたらした基質物質に、永久的に化学反応を与えるわけではありません。必要な化学反応が引き起こしたのちに、体内の酵素それぞれは形状の特徴を取り戻し、その次に変換が必要な物質に結合します。そして、新しく結合した物質に対して、化学反応を引き起こすのです。そして面白いことに、酵素はその物質に与えた変化を取り消し、化学反応が生じる前の元の状態に巻き戻すことも出来るのです。このように酵素の性質がとても高いため、酵素は高い効率性をもって体内で働きます。

酵素の働きを妨げる、阻害剤

体温や、体内の酸性度、そしてpHレベルなどは、酵素それぞれのたんぱく質の形状を変えることで、酵素が持つ影響に変化を生じます。また、酵素を働きを妨げる阻害剤(Inhibitors)と呼ばれる物質が存在することによって、酵素の働きは停止したり、変化が与えられます。阻害剤は一般的に、毒素や医薬品に含まれています。一方で、活性剤(Activators)と呼ばれる物質は、酵素の働きを活発化させ、通常より多くの基質で働くことを可能にします。この活性剤は、食事から摂取ができるほか、体内でも生成されます。

まとめ

酵素が体内で働く上で、最も重要な役目は体内で生じる化学反応の速度を速める機能であるそうです。この酵素の働きが無い場合、栄養素が吸収されず栄養失調に陥る可能性や、更には命に危険が生じます。このように生きていく上でとても重要な酵素は、体内で生成されるほか、食事からも摂取ができます。生活習慣を改め、酵素を多く含む食品などを積極的に摂取するなどで、体に優しい酵素生活を目指してみてはいかがでしょう。

What Is the Importance of Enzymes in Sustaining Life?

by M. GIDEON HOYLE


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