Enzymy hydrolizy

Schemat na taśmie hydrolitycznego enzymu alfa-amylazy ludzkiej trzustki. Źródło: Wikimedia Commons

Jakie są enzymy hydrolityczne?

Enzymy hydrolizy, o Hydrolazy, są cząsteczkami, które katalizują reakcje hydrolizy (hydro = woda, liza = przerwa), to znaczy katalizują reakcję chemiczną między cząsteczką wody a inną lub innymi cząsteczkami.

Hydrolazy, podobnie jak większość enzymów, to natura białka, co oznacza, że ​​składają się one z jednego lub więcej łańcuchów polipeptydowych lub aminokwasów.

Enzymy są obecne w prawie wszystkich reakcjach biochemicznych żywych organizmów. Są odpowiedzialne za przyspieszenie tych reakcji poprzez zmniejszenie poziomu energii reakcji.

Na przykład większość enzymów trawiennych jest hydrolityczna. Są one odpowiedzialne za przyspieszenie rozkładu złożonych cząsteczek bolusa w bolusie żywnościowym.

Rozkład powoduje prostszy sposób wchłaniania organizmów. Enzymy nie tylko pełnią istotne funkcje w organizmach, ale także mają znaczenie medyczne i ekonomiczne.

Charakterystyka enzymów hydrolitycznych

- Zwykle enzymy są dużymi cząsteczkami białka o regulowanej aktywności. Wszystkie mają określoną formę 3D.

- Praca przy niskich stężeniach.

- Nie są modyfikowane podczas reakcji, więc można je odzyskać bez zmian w strukturze molekularnej lub białka.

- Mogą przetwarzać podłoża ze zmienną prędkością, która może oznaczać tysiące cząsteczek na minutę.

- Są one specyficzne i mogą być denaturowane i /lub są dotknięte przez temperaturę, zmiany pH, stężenie substratów, między innymi.

- Enzymy hydrolityczne to największa grupa znanych enzymów. Istnieje ponad 200 hydrolaz, które katalizują reakcje, które rozbijają tlenek węgla, węgiel-azot, węgiel węglowy, wiązania fosforo-tlenu (bezwodek fosforowy), w tym wiązania fosforu-azotrogena.

- Mają szeroką specyfikę substratów.

Może ci służyć: mięsień podskórny: cechy, funkcje, zespoły

- Są steresplektywne.

Klasyfikacja

Klasyfikacja enzymów hydrolitycznych opiera się głównie na naturze hydrolizowanego wiązania i substratu. Terminologia taksonomiczna nazywa enzymy hydrolityczne do tego rodzaju enzymów.

Z drugiej strony wspólne nazwy enzymów składają się z sufiksu -uchwyt, Na przykład Hill, Mat i Proteases.

Wreszcie, zgodnie z Międzynarodową Związkiem Biochemii i Biologii Molekularnej, enzymy są klasyfikowane według liczb o nazwie EC (Enzime Commission).

Hydrolaza należą do grupy 3 (EC3). Te z kolei są podzielone według rodzaju hydrolizacji. Na przykład, jeśli enzymy hydrolizują liniowe wśród ich liczby to EC3.5.1, a jeśli hydrolizują proteas seryny, ich liczba to EC3.4.16.dwadzieścia jeden.

Funkcje w ludzkim ciele

Colinesterase

Colinesteraza jest jednym z najważniejszych znanych enzymów hydrolitycznych. Hydrolizuje acetylocholinę i sprawia, że ​​jest wzgórza i kwas octowy.

Ta specyficzna reakcja działa po przeniesieniu impulsu nerwowego, zatrzymując działanie cząsteczek neuroprzekaźników (acetylocholina).

Enzymy trawienne

Jedną z najczęściej badanych reakcji enzymatycznych jest degradacja żywności w organizmach. Wiadomo, że podczas enzymów lipazy trawiennej są odpowiedzialne za hydrolizowanie lipidów i proteaz powoduje pęknięcie białek w celu uzyskania aminokwasów.

Enzymy hydrolityczne są odpowiedzialne za łamanie lub dzielenie dużych cząsteczek i przekształcenie ich w prostsze kształty. Otrzymane cząsteczki zostaną wykorzystane w syntezie, wydalaniu odpadów lub jako źródła węgla w celu uzyskania energii.

Charakterystyką enzymów hydrolitycznych trawiennych jest to, że są one pozakomórkowe i które są mieszane z pokarmem w przejściu przez przewód pokarmowy.

Te enzymy są wytwarzane przez komórki pokrywające żołądek, jelito i inne narządy, takie jak trzustka.

Może ci służyć: rejonę

Trawienie komórkowe

Lizosomy są głównymi bohaterami trawienia komórkowego. W tych strukturach komórkowych znajduje się ponad 50 specyficznych enzymów hydrolitycznych.

Te enzymy wypełniają funkcję trawienia złożonej materii organicznej, dzięki czemu jest prostsze cząsteczki, na przykład, takie jak monosacharydy lub aminokwasy.

Aplikacje

Przemysłowy

Farmaceutyczny

Postęp technologiczny i naukowy z ostatnich 20 lat spowodował ważne odkrycia w polu molekularnym mechanizmów pracy złożonej.

Z sześciu rodzajów znanych enzymów, hydrolityczny.

Lipazy to enzymy hydrolityczne, które przekształcają triacyloglicerol w glicerol i wolne kwasy tłuszczowe. Enzymy te służą w przemyśle farmaceutycznym, aby opracować wypowiedzenie (leki przeciwzapalne), które działają przeciwko chorobom reumatoidalnym, zapaleniu stawów, bólu lędźwiowym itp.

Inne lipazy są stosowane do rozwijania związków, takich jak firma chiralna (antimicotyczna) i LotRAfiban, który jest lekiem stosowanym do zapobiegania epizodom pułapowym.

Żywność

Obecnie hydrolazy są enzymami podstawowymi w produkcji różnych produktów spożywczych, ze względu na wiele zastosowań, które mają w prawie wszystkich procesach przemysłowych.

Obszar zainteresowania związany z zastosowaniem enzymów hydrolitycznych jest synteza lub produkcja biomasy lignocelulozowej. Ta biomasa ma ogromny potencjał w branży do uzyskania biopaliw.

Z drugiej strony proteazy, enzymy, które katalizują hydrolizę związków peptydowych, mają wysokie zastosowanie w przemyśle spożywczym, szczególnie w przygotowaniu zhydrolizowanego białka sojowego.

Służą również do poprawy jakości chleba, w słodzikach, w zmniejszeniu gorzkich smaków różnych produktów, nawet jako zmiękczania mięsa.

Przemysł rolniczy wykorzystuje pektynazy. Są to grupa enzymów zdolnych do rozkładu bardzo rozgałęzionego kwasu i neutralnych polimerów (grupy petyninous), które znajdują się w ścianie komórkowej roślin. 

Może ci służyć: Układ trawienny

Najczęściej używane pektynazy na poziomie rolnictwa przemysłowego pochodzą z nazywanego mikroorganizmu Aspergillus Niger i są używane do fermentacji w uprawach zanurzonych i fermentacji podłoża stałego.

Pektynazy są również stosowane w opracowywaniu soków owocowych i soków i służą do obniżenia zmętnienia lub wyjaśnienia, poprawiając ich jakość. Są również używane do produkcji dżemów i pulp owocowych.

Aspergillus niger, rodzaj mikroorganizmu stosowanego do uzyskania pektynaz. Źródło: Wikimedia Commons

Detergenty

Od początku ubiegłego wieku wiadomo, że proteazy trawienne czyste ubrania. Już pod koniec ubiegłego wieku większość detergentów zawierała enzymy trawienne, takie jak amylazy i lipazy.

Bardzo dobrze wiadomo, że stosowanie tych enzymów w branży detergentów sprawia, że ​​proces mycia jest bardziej wydajny. Zmniejszają wydatki na wodę, są biodegradowalne i zapewniają całkowite czyszczenie.

Bacillus licheniformis I Aspergillus flavus produkują proteazy stosowane do produkcji detergentów. Otrzymany produkt serwuje do usuwania plam pochodzenia białka, takich jak na przykład krew.

Grzyby wytwarzają komórki. Celluazy służą jako detergent do usuwania plam lądowych lub szczątków roślin.

Inne enzymy, takie jak lipazy, serwują do usuwania oleicznych plam pochodzenia, takich jak tłuszcze lub obrazy ust. Grzyb Aspergillus oryzae Jest zatrudniony w przemysłowo do produkcji tych enzymów.

Bibliografia

1. Enzym. Odzyskane z.Wikipedia.org.
2. Enzym, biochemia. Odzyskane z Britannica.com.
3. Wprowadzenie do enzymu klasa 3: Hydrolas. Chem wyzdrowiał.UWEC.Edu.
4. Hydrolaza. Odzyskane z ChemistryExplaed.com.
5. T. McKee i J.R. McKee (2003). Biochemia. Boston: McGraw-Hill.
6. Enzymy trawienne. Odzyskany z ScienceLearn.org.NZ
7. M. Hernís. Biokataliza zastosowana do uzyskiwania leków i produktów o wysokiej wartości. Rozdział VI. Odzyskane z anallesranf.com.
8. Enzymy w mydłach odzieżowych. Odzyskane z Argenbio.org