MAGAZYNOWANIE I ZUŻYTKOWANIE ENERGII W UKŁADACH BIOLOGICZNYCH

Wszystkie procesy biochemiczne przebiegające w żywej komórce powodują:

• określone zmiany chemiczne

• odpowiednie efekty energetyczne (związane są ze zmianą potencjału chemicznego substangi reagujących). Wyróżnia się. dwa rodzaje reakcji:

-egzoergiczne, czyli przebiegające spontanicznie i ze zmniejszeniem sumarycznego potencjału chemicznego w układzie, a więc wydzieleniem energii,

- endoergiczne, których następuje zwiększenie sumarycznego potencjału chemicznego układu, tzn. wymagają dostarczenia energii spoza układu; energia dla nich jest czerpana z procesów egzoergicznych.

Energia procesów egzoergicznych jest użytkowana do:

1. umożliwienia przebiegu procesów anabolicznych, czyli syntezy metabolicznie ważnych substancji,

2. realizacji wielu bardziej ogólnych funkcji.

Zależnie od specjalizacji, w komórkach odbywają się takie procesy jak:

1. skurcz mięśni,

2. transport substancji przez błony komórkowe (np. w aktywnym transporcie),

3. utrzymywanie potencjału elektrycznego,

4. wydzielanie ciepła.

Dlatego aby zachować równowagę w środowisku, komórki muszą wykonać określoną pracę, która jest związana z nakładem energii.

Zgodnie z I zasadą termodynamiki, energia wydzielona w reakcji nie ulega zatraceniu, lecz zostaje wykorzystana w

obrębie danego układu lub przekazana (ew. w innej formie) na zewnątrz.

Energia i jej formy

Energia występuje w różnych formach:

• energia cieplna,

• energia świetlna,

• energia mechaniczna.

W życiu komórki najważniejsza jest energia chemiczna. Jest to energia zawarta w określonym związku chemicznym, a ściślej - w występujących w jego cząsteczce wiązaniach.

Reakcje egzoergiczne „napędzają" reakcje endoergiczne przez dostarczenie energii.

Znane są substancje pośredniczące w przekazywaniu energii, zwane makroergicznymi, z których udziałem dokonuje się w komórce magazynowanie energii z niektórych procesów typowo egzoergicznych oraz jej przekazywanie na procesy endoergiczne.

Przy udziale tych związków następuje więc ścisłe powiązanie procesów anabolicznych i katabolicznych, zwane sprzężeniem energetycznym. Związki makroergiczne

Do związków makroergicznych należą takie substancje, które przy rozkładzie hydrolitycznym w pojedynczej reakrji wydzielają szczególnie dużo energii - powyżej ok. 25 kJ/mol.

Tak wysoki potencjał chemiczny wynika ze szczególnie nietrwałego układu elektronów wokół określonego wiązania, dlatego właściwość ta dotyczy zawartych w tych cząsteczkach „wiązań bogatych w energię" łub makroergicznych.

Związki makroergiczne tworzą się w wyniku sprzężenia z silnie egzoergicznymi reakcjami dostarczającymi jednorazowo porcję energii wystarczającą na pokrycie jej zapotrzebowania do wytworzenia w cząsteczce takiego wiązania.

Związki makroergiczne, obok dostarczania energii endoergicznym procesom biochemicznym, są użytkowane również w procesach czysto fizjologicznych, takich jak:

• ruch,

• wzrost,

• wydzielanie,

• przewodzenie.

Metabolicznie czynne związki makroergiczne zawierają w większości resztę lub reszty fosforanowe. Hydro lityczne odłączenie takiej reszty jest związane z wydzieleniem dużej ilości energii. Wiązanie, podczas hydrolizy którego uzyskuje się ilość energii swobodnej AG przewyższającą 25 kJ/mol jest oznaczane (dla odróżnienia) nie kreską (-), lecz wężykiem (~).

Wśród związków makroergicznych są wyróżniane grupy różniące się charakterem wiązania, przy hydrolizie którego jest obserwowany znaczny spadek energii swobodnej. Są to wiązania:

1. bezwodnikowe fosforanowo-fosforanowe,

2. bezwodnikowe karboksylo-fosforanowe,

3. guanidyno-fosforanowe,

4. tioestrowe.

Związki fosforanowo-fosforanowe

Do związków wykazujących znaczny spadek energii swobodnej przy hydrolizie wiązania bezwodnikowego fosforanowo-fosforanowego należą difosforan i tzw. nukleozydotrifosforany.

Kwas difosforowy i jego sole nieorganiczne oraz pochodne organiczne mogą być uważane za najprostsze związki makroergiczne dzięki zawartości bezwodnikowego wiązania między dwiema resztami fosforanowymi. Ponieważ przyjęto resztę fosforanową oznaczać w uproszczeniu symbolem P (lub~P), to kwas difosforowy można napisać w postaci np. P~P,

Hydroliza tego wiązania powoduje spadek energii swobodnej AG" wynoszący ok. 25 kJ/mol.

Do znanych reakcji, w których energia rozpadu difosforanu jest użytkowana w procesie endoergicznym, należą:

• aktywacja kwasów tłuszczowych z udziałem ATP i tzw. koenzymu A (CoA-SH),

• aktywacja aminokwasów z udziałem ATP i RNA transportującego (fRNA),

• przesunięcie równowagi reakcji na korzyść syntezy DNA i RNA.

Nukleozydotrifosforany są związkami makroergicznymi najbardziej uniwersalnymi i o największym znaczeniu w przemianie materii.

Najbardziej uniwersalnym związkiem tego rodzaju jest ATP, mający następującą budowę:

Zasadniczym elementem bogatym w energię jest w tym związku układ reszt fosforanowych, w których ujawnia się ujemny charakter atomów tlenu oraz cząsteczkowy dodatni ładunek atomów fosforu.

Do przezwyciężenia elektrostatycznego oporu tych ładunków, przy przyłączeniu drugiego lub trzeciego atomu fosforu, jest konieczne dostarczenie odpowiednio dużej porcji energii, która może być z powrotem uwolniona w czasie hydrolizy tego wiązania.

Dodatkowym czynnikiem warunkującym wysoką energię wiązania jest znaczna różnica w trwałości ATP i

produktów jego hydrolizy - adenozynodifosforanu (ADP) i fosforanu nieorganicznego.

ATP zawiera w cząsteczce dwa wiązania makroergiczne miedzy końcowymi resztami fosforanowymi, których

kolejne odłączanie wyzwala adpowäednio 20,5 i ok. 25 kJ/mol. Reakcjeie biegną zgodnie z uproszczonym

równaniem:

* *

R-* _~ ^ATP* ~ * ^30,5kJ R - * ~^ADP * ^25kJ R - * ^AMP Gdzie R = adenozyna

ATP oraz produkty jego rozkładu tworzą tzw. system adenylanowy, uczestniczący w przekształcaniu i magazynowaniu energii i w razie potrzeby stanowiący jej główne źródło dla procesów komórkowych.

Jego ustawiczna regeneracja odbywa się w wyniku reakcji fosforylacji, czyii przyłączania cząsteczek fosforanu do ADP.

U roślin największe znaczenie mają odbywające się w błonach chloroplastów fosforylacje fotosyntetyczne, a u pozostałych organizmów fosforylacja oksydacyjna w błonach mitochondriów.

Za pomocą stopnia wysycenia AMP fosforanem, a więc stosunku ATP, ADP i AMP w komórce, określa się jej tzw. ładunek energetyczny - który wyraża się wzorem: Cykl energetyczny ATP

Poza ATP są znane inne nukleozydotrifosforany o podobnych właściwościach i bardziej specyficznych funkcjach, różniące się od ATP jedynie występowaniem w nich odmiennej zasady organicznej. W wielu reakcjach występują więc jako związki energodajne lub aktywujące, np.:

• urydynotrifosforan (UTP), zawierający zamiast adeniny uracyl,

• cytydynotrifosforan (CTP), zawierający cytozynę, .- guanozynotrifosforan (GTP), zawierający guaninę.

Wymienione nukleozydotrifosforany pozostają ze sobą w równowadze, tzn. mogą między sobą przenosić trzecią resztę fosforanową bez zmian energetycznych,

np.: ATP + GDP ADP + GTP

TEORIA KATALIZY ENZYMATYCZNEJ

Do zaistnienia przemiany chemicznej jest niezbędne, aby:

• reagujące cząsteczki zderzyły się ze sobą z dostateczną energią kinetyczną

• zderzenie nastąpiło w określonych miejscach cząsteczek, odpowiadających grupom reagującym. Dlatego efektywnie działający katalizator winien mieć 3 podstawowe cechy:

1. zwiększać prawdopodobieństwo zderzeń,

2. zmniejszyć barierę energetyczną,

3. ukierunkowywać cząsteczki substratów względem siebie.

Zwiększenie prawdopodobieństwa zderzeń jest osiągane w reakcji katalizowanej przez znaczne zagęszczenie cząsteczek na powierzchni katalizatora.

Ukierunkowanie reagujących cząsteczek następuje przez zbliżenie grup funkcyjnych mających ze sobą wejść w reakcję. Zmniejszenie bariery energetycznej wiąże się z pojęciem energii aktywacji, tzn. określonej jej porcji, którą układ musi pobrać odwracalnie w celu przezwyciężenia „bezwładności chemicznej" cząsteczek.

KINETYKA REAKCJI ENZYMATYCZNYCH

Szybkość reakcji enzymatycznych zależy od wielu czynników, m.in. od:

» stężenia substratu, stężenia enzymu, temperatury, pH środowiska,

» obecności aktywatorów, obecności inhibitorów.

Badaniem zależności miedzy szybkością przebiegu reakcji i różnymi czynnikami zajmuje się kinetyka reakcji chemicznych. Enzymy, tworząc przejściowe połączenia z substratem zmniejszają energię aktywacji, obniżając barierę energetyczną pomiędzy reagującymi cząsteczkami. Następnie kompleks enzym-substrat ulega rozpadowi na produkt reakcji

i wolny enzym:

E+S => E-S => E+P

E - enzym, S - substrat, E - S - kompleks enzym-substrat, P - produkt
CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA SZYBKOŚĆ REAKCJI ENZYMATYCZNYCH

Stężenie substratu Przy stałym poziomie enzymu szybkość reakcji enzymatycznej wzrasta początkowe wraz ze wzrostem stężenia substratu, jednak w momencie całkowitego wysycenia enzymu substratem reakcja osiąga tzw. szybkość maksymalną (V_max). Dalsze zwiększanie stężenia substratu nie przyczynia się już co przyspieszenia szybkości reakcji (może nawet, wręcz przeciwnie, doprowadzić do obniżenia szybkości reakcji).

Stężenie enzymu Związek miedzy szybkością reakcji i stężeniem enzymu można zaobserwować, gdy w środowisku jest nadmiar substratu. Szybkość reakcji jest proporcjonalna do stężenia enzymu. Wpływ stężenia enzymu na szybkość reakcji enzymatycznej

Temperatura Wzrostowi temperatury towarzyszy przyspieszenie reakcji enzymatycznej. Jednak po osiągnięciu pewnego optimum w danych warunkach, reakcja ulega spowolnieniu w następstwie denaturacji cieplnej enzymu. Większość enzymów traci nieodwracalnie aktywność po przekroczeniu temperatury 65^oC

pH Stężenie jonów wodorowych jest czynnikiem silnie wpływającym na szybkość reakcji enzymatycznej. Dla każdego enzymu istnieje optymalne dla jego działania pH (np. dla pepsyny pH 1,0-2,2; dla fosfatazy kwaśnej pH 4,5-5,0; dla amylazy pH 6,7-7,2; dla fosfatazy alkalicznej pH 9,0-10,0).

Aktywatory Aktywatory to różnego rodzaju substancje, nie biorące udziału w reakcji katalitycznej, które uczynniają enzymy lub zwiększają ich aktywność.

Inhibitory Inhibitory są substancjami obniżającymi tub całkowicie znoszącymi aktywność enzymatyczną. Działanie inhibitorów może być odwracalne i nieodwracalne.

AKTYWNOŚĆ ENZYMATYCZNA Przeprowadzając badania enzymatyczne nie określamy stężenia enzymu, ale podajemy jego aktywność za pomocą tzw. jednostek aktywności enzymu Katąl. Katal jest jednostką, aktywności w układzie SI.

Jest to ilość enzymu, która przekształca 1 moi substratu w ciągu 1 sekundy, w temp. 30°C, w pH optymalnym dla działania danego enzymu i przy całkowitym wysyceniu enzymu substratem. 1 katal = 6 x 10⁷ jednostek międzynarodowych 1 IU = 16,67 nanokatali. Międzynarodowa jednostka aktywności enzymu - IU

IU określa taką ilość enzymu, która przekształca 1 umol substratu w ciągu 1 minuty w temperaturze 30°C, w optymalnym pH i przy całkowitym wysyceniu enzymu substratem.

Aktywność enzymu wyrażona jest w jednostkach międzynarodowych, odpowiada pmolom rozłożonego substratu w czasie 1 min. w temp. 30 °C przez 1 I surowicy.

Aktywność właściwa to liczba jednostek enzymatycznych, przypadających na 1 mg białka (używana np. w przypadku oznaczania aktywności enzymów w homogenatach tkankowych lub do określania aktywności odczynników enzymatycznych). W praktyce klinicznej można jeszcze spotkać, choć coraz rzadziej, tzw. umowne jednostki enzymatyczne, które były ustalane przez autorów metody, np. jednostka Kinga-Armstronga, Wolghemutha, Bodanskyego itp. ROLA ENZYMÓW W REGULACJI METABOLIZMU CZŁOWIEKA

W żywym organizmie zachodzą wszystkie procesy fizjologiczne z odpowiednią szybkością, którą regulują

katalizatory biologiczne (biokatalizatory) - enzymy, które mają charakter białkowy.

Enzymy są biokatalizatorami wytwarzanymi przez żywe organizmy. Przyspieszają szybkość reakcji

zachodzących w organizmie, poprzez obniżanie energii aktywacji.

PODZIAŁ ENZYMÓW

Zgodnie z zaleceniami Międzynarodowej Unii Biochemicznej enzymy dzielimy na sześć głównych klas:

•oksydoreduktazy - katalizujące reakcje oksydoredukcyjne,

•transferazy - katalizujące przenoszenie określonych grup pomiędzy poszczególnymi związkami,

•hydrolazy - katalizujące rozkład różnych wiązań z udziałem cząsteczek wody,

•liazy - katalizujące odłączenie grup od substratu bez udziału cząsteczek wody,

•izomerazy - katalizujące reakcje izomeryzacji,

•ligazy (syntetazy) - katalizujące wytwarzanie wiązań pomiędzy atomami w cząsteczkach substratów. Ze względu na budowę enzymy dzielimy na:

•proste - zbudowane jedynie z aminokwasów (np. amylaza, ureaza, aldolaza, enzymy proteolityczne),

•złożone - zbudowane z komponentu białkowego i niebiałkowego, którym może być:

• grupa prostetyczna (np. porfiryny w oksydazie cytochromowej, katalazie, peroksydazie);

• koenzym (np. NAD w dehydrogenazie mleczanowej).

Kolejną klasyfikacja jest podział diagnostyczny, obejmujący trzy grupy enzymów:

-sekrecyjne (wydzieinicze),

- indykatorowe (wskaźnikowe),

- ekskrecyjne (wydalnicze).

Enzymy sekrecyjne (pozakomórkowe)są wydzielane do krwi z komórek, będąc potwierdzeniem prawidłowo zachodzących procesów anabolicznych. Procesy doprowadzające do uszkodzenia komórek przyczyniają się do spadku aktywności tych enzymów.

Enzymy indykatorowe w warunkach fizjologicznych charakteryzują, się niewielką aktywnością w osoczu, będąc przejawem ciągłego obumierania komórek. Są to enzymy sfruktur komórkowych, do których zaliczają się:

•najłatwiej przenikające do krwi enzymy cytoplazmatyczne, związane z przemianą cukrów (aldolaza, dehydrogenaza mleczanowa) lub aminokwasów (aminotransferazy),

•enzymy mitochondrialne związane z utlenianiem w cyklu Krebsa (dehydrogenaza izocytrynianowa i jabłczanowa), cyklu kwasów tłuszczowych i łańcucha oddechowego.

Wzrost aktywności enzymów indykatorowych jest proporcjonalny do stopnia uszkodzenia narządów.

Enzymy ekskrecyjne (komórkowe) są wydzielane z wydalinami ustrojowymi. Wydzielające je komórki przekazują niewielką ich ilość również do krwi.

Są to enzymy wydzielane z gruczołów wydzielniczych ze śliną (alfa-amyłaza), z żółcią (fosfataza zasadowa), enzymy trzustkowe (trypsyna, chymotrypsyna, aifa-amylaza, lipaza). W przypadku utrudnionego odpływu wydzielin (np. zaczopowante przewodów wydzielniczych kamieniem lub guzem nowotworowym), obserwuje się wzrost ich aktywności we krwi.

Diagnostyka enzymologiczna zawału mięśnia sercowego: kineza fosfokreatynowa, aminotransferaza
asparaginowa, dehydrogenaza mleczanowa, gamma-glutamylotranspeptydaza.
Diagnostyka enzymologiczna daje nam możliwość diagnozy: .

» marskości wątroby, stanów zapalnych wątroby, zawału mięśnia sercowego, zapalenia dróg żółciowych, chorób trzustki, gruczołu krokowego, chorób kości, niedokrwistości, dystrofii mięśni.

TROPONINA

Nowym i swoistym markerem zawału serca jest zwiększenie stężenia troponiny T, stanowiącej składnik kompleksu białek kurczliwych, odpowiedzialnych za skurcz mięśni poprzecznie prążkowanych. Zwiększenie stężenia, przekraczające nawet 100-krotnie wartości prawidłowe, obserwuje się już w pierwszej dobie zawału. Dynamika i wielkość wzrostu dodatnio koreluje z reperfuzją niedokrwiennego

obszaru mięśnia sercowego. Wartości prawidłowe cTnl < 0,03 ng/ml.

Wartości powyżej > 0,5 ng/ml wskazuje na zawał serca. Oznaczając aktywność kilku enzymów można określić czas jaki upłynął od powstała zawału i śledzić przebieg choroby.

W zawale mięśnia sercowego:

• z transaminaz rośnie AspAT,

• aktywność ALAT jest mniejsza, obserwuje się nieznaczny wzrost, ale później.

Jeżeli dochodzi do znacznego wzrostu ALAT, to świadczy to o współistnieniu choroby wątroby.

Cennym badaniem jest oznaczanie CPK. Niedogodnością jest to, że wzrost tego enzymu obserwuje się nie tylko przy zawale, lecz także przy uszkodzeniu mięśni szkieletowych w pewnym rodzaju dystrofii mięśni i po bardzo intensywnym wysiłku fizycznym. CPK występuje pod postacią trzech izoenzymów:

CPK MM - typ mięśniowy,

CPK MB - typ sercowy,

CPK BB -typ mózgów/.

U pacjentów z zawałem wzrasta MB. Poziom tego izoenzymu powraca szybciej do normy, niż całkowita aktywność. Oznaczając ten izoenzym w celu monitorowania choroby można uchwycić ewentualny drugi zawał.

Aktywność LDH (dehydrogenaza mleczanowa) wzrasta nie tylko przy zawale, ale też w schorzeniach wątroby, mięśni, nerek, dlatego też do diagnostyki wykorzystuje się izoenzymy.

LDH ma 5 izoenzymów. LDH₁ występuje w tkankach z przewagą przemian tlenowych - serce, mózg, kora nerki. W tkankach, w których są przemiany beztlenowe - m. szkieletowe, wątroba, rdzeń nerki - występuje LDH₅.

AMYLAZA Amylazy są enzymami hydrolizującymi wiązania α-1,4-glikozydowe i α-1,6 glikozydowe

w α-glikanach (skrobia, glikogen). Znane są trzy rodzaje amylaz:

- α-amylaza (endoamyiaza),

- β-amylaza (egzoamylaza)

- γ-amylaza, zwana również glukoamylazą (egzoamylaza).

U człowieka i zwierząt występują α-amylaza i γ-amylaza.

Pierwszą z nich stwierdza się w: trzustce, gruczołach ślinowych, wątrobie, nerkach, płucach, mniejszych ilościach w śledzionie, mięśniach szkieletowych, sercu, mózgu.

Z płynów ustrojowych największą aktywność amylazy wykazują sok trzustkowy i ślina, mniejszą - osocze i mocz. Z kolei γ-amylaza pochodzi z komórek nabłonkowych jelita cienkiego.

Największe znaczenie kliniczne ma oznaczanie aktywności amylazy w przypadku schorzeń trzustki i ślinianek.

W praktyce przeprowadza się równolegle oznaczanie aktywności enzymu w surowicy i w moczu.

Oznaczanie aktywności amylazy w wielu innych ostrych stanach zapalnych jamy brzusznej może być wykorzystywane do ich różnicowania.

Wzrost aktywności α-amylazy w surowicy krwi obserwuje się w:

1. Chorobach trzustki

2. Chorobach ślinianek

3. Chorobach przewodu pokarmowego

1. Inne - radioterapia, chemioterapia

Spadek aktywności α-amylazy występuje w: - martwicy trzustki, zatruciach: barbituranami, tetrachlorkiem węgla, metalami ciężkimi.

TRANSFERAZY - AMINOTRANSFERAZY

Aminotransferazy są to enzymy transaminujące (przenoszące grupy -NH₂) z aminokwasów na α-ketokwasy. W diagnostyce klinicznej największe znaczenie ma oznaczanie aktywności dwóch aminotransferaz: aminotransferazy asparaginowej - AspAT i aminotransferazy alaninowej - ALAT. Najwyższą, aktywność AspAT i ALAT wykazują: - wątroba, - serce, - mięśnie szkieletowe, - nerki. Wątroba i serce zawierają obie aminotransferazy, z tym że w sercu przeważa aktywność AspAT, natomiast w wątrobie ALAT. Ponieważ AspAT i ALAT zaliczane są do enzymów wskaźnikowych, wzrost ich aktywności w surowicy świadczy o stopniu uszkodzenia narządu.

ZNACZENIE KLINICZNE

- Oznaczania aktywności AspAT i ALAT ogranicza się głównie do rozpoznawania chorób wątroby i serca.

- Można obliczyć tzw. współczynnik De Rittisa, czyli stosunek aktywności AspAT do A1AT. Prawidłowo powinien przyjmować wartość około 1.

Aktywność aminotransferaz oznacza się również w schorzeniach mięśnia sercowego, szczególnie przy zawale. W 6-12 godzin po dokonaniu się zawału aktywność AspAT w surowicy zaczyna wzrastać. Aktywność AIAT nie zmienia się lub wzrasta nieznacznie. Doprowadza to do wzrostu wartości współczynnika De Rittisa.

TRANSFER AZY - Kinaza fosfokreatynowa

Enzym ten występuje szczególnie obficie w mięśniach szkieletowych, mięśniu sercowym i w mózgu. Oznaczanie aktywności tego enzymu ma istotne znaczenie kliniczne przede wszystkim w chorobach serca, a zwłaszcza w badaniu zawału mięśnia sercowego. Wzrost powyżej 5% świadczy o zawale mięśnia sercowego.

TRANSFERAZY - Gamma-Glutamylotranspeptydaza

Gamma-glutamylotranspeptydaza (GGTP) katalizuje przeniesienie reszty p-glutamylowej z aonora na odpowiedni akceptor. Reakcje te można przedstawić schematycznie:

Enzym występuje w wielu tkankach, w największym stężeniu w tkankach aktywnie transportujących aminokwasy (nerki). Znacznie niższą aktywnością charakteryzują się wątroba, trzustka, mózg oraz mięsień sercowy. Zasadniczym źródłem GGTP w surowicy krwi jest wątroba, a wzrost jego aktywności w surowicy zwykle wynika z chorób tego narządu. Aktywność GGTP rośnie w ostrym zapaleniu wątroby, ale występuje to stosunkowo późno i utrzymuje się wiele tygodni także wtedy, gdy aktywność innych enzymów, np. aminotransferaz, powróciła do wartości prawidłowych.

Podobnie zachowuje się aktywność GGTP w przebiegu zawału mięśnia sercowego. Zwiększa się nie wcześniej niż po 4-5 dniach, wartości maksymalne osiąga w 2-3 tygodniu choroby, powracając do normy pomiędzy 4 a 6 tygodniem po zawale.

Oznaczanie aktywności GGTP w surowicy jest zatem tzw. późnym wskaźnikiem zawału mięśnia sercowego.

Badania biochemiczne, służące do diagnostyki zawału mięśnia sercowego, są badaniami obowiązkowymi, ponieważ nie zawsze zawał daje zmiany w zapisie EKG (tzw. zawały „nieme").

DEHYDROGENAZA MLECZANOWA

Dehydrogenaza mleczanowa (LDH) jest enzymem cytoplazmatycznym katalizującym końcowy etap glikolizy; Enzym ten jest obecny niemal we wszystkich komórkach i płynach ustrojowych człowieka. Największą, aktywność stwierdza się w wątrobie, mięśniach szkieletowych, nerkach, mięśniu sercowym i płucach. Wzrost aktywności LDH w surowicy obserwuje się zatem we wszystkich stanach przebiegających z martwicą tkanek.

FOSFATAZY Fosfatazy należą do hydrolaz i katalizują reakcje odszczepiania reszt kwasu
ortofosforowego z jego organicznych połączeń zgodnie z reakcją:
R-O-PO₃H₂ + H₂O R-OH + H₂PO₄

Fosfataza zasadowa (AP) w surowicy krwi pochodzi z komórek kości, nabłonka wyścielającego kanaliki żółciowe, z błony śluzowej jelit, wytwarzana jest także przez łożysko, niektóre tkanki nowotworowe i nerki. Optimum pH dla tego enzymu waha się w granicach 8,5-10.

Fosfataza zasadowa aktywowana jest przez jony manganu, magnezu i kobaltu, hamowana natomiast przez związki mające zdołność tworzenia kompleksów z metalami oraz przez związki reagujące z grupami aminowymi, fosforany i grupy alkoholowe.

Wzrost aktywności fosfatazy zasadowej w surowicy spotyka się przede wszystkim w:

• chorobach kości (np. krzywica, nowotwory kości),

• niedrożności dróg żółciowych,

• nadczynności przytarczyc.

Fosfataza kwaśna (ACP) jest enzymem heterogennym i równie mało swoistym względem substratów jak fosfataza zasadowa. Optimum pH dla tego enzymu waha się w granicach 3,8-6,0. Występuje w wątrobie, śledzionie, nerkach, płytkach krwi, krwinkach czerwonych, tkance kostnej, łożysku oraz gruczole krokowym.

---