Hydrolytické enzýmy

Diagram na páske hydrolytického enzýmu alfa-amyláza ľudská pankreas. Zdroj: Wikimedia Commons

Čo sú hydrolytické enzýmy?

Ten Hydrolytické enzýmy, o Hydrolázy, sú molekuly, ktoré katalyzujú hydrolytické reakcie (hydro = voda, lýza = zlom), to znamená, že katalyzujú chemickú reakciu medzi molekulami vody a iným alebo iným molekulám.

Hydrolázy, rovnako ako väčšina enzýmov, sú proteínová povaha, čo znamená, že sa skladajú z jedného alebo viacerých polypeptidových reťazcov alebo aminokyselín.

Enzýmy sú prítomné takmer vo všetkých biochemických reakciách živých organizmov. Sú zodpovední za urýchlenie týchto reakcií znížením hladiny reakčnej energie.

Napríklad väčšina tráviacich enzýmov je hydrolytická. Sú zodpovedné za urýchlenie rozkladu komplexných bolusových molekúl potravinového bolusu.

Rozklad vedie k jednoduchším spôsobom, ako absorbovať organizmy. Enzýmy nielen plnia životne dôležité funkcie v organizmoch, ale majú aj lekársky a ekonomický význam.

Charakteristiky hydrolytických enzýmov

- Enzýmy sú zvyčajne veľké proteínové molekuly, s regulovanou aktivitou. Všetky majú konkrétny 3D formulár.

- Pracovať pri nízkych koncentráciách.

- Počas reakcie nie sú modifikované, takže sa môžu obnoviť bez zmien v molekulárnej alebo proteínovej štruktúre.

- Môžu spracovať substráty variabilnou rýchlosťou, ktorá môže znamenať tisíce molekúl za minútu.

- Sú špecifické a môžu byť denaturované a /alebo sú ovplyvnené teplotou, zmenami pH, koncentráciami substrátov.

- Hydrolytické enzýmy sú najväčšou skupinou známych enzýmov. Existuje viac ako 200 hydroláz, ktoré katalyzujú reakcie, ktoré lámajú uhlík-kyslík, uhlíkový dusík, uhlíkový uhlík, fosforo-oxygénové väzby (anhydrid fosforečniny), vrátane väzieb fosfor-dusíkových väzieb.

- Majú širokú špecifickosť substrátov.

Môže vám slúžiť: subkapulárny sval: charakteristiky, funkcie, syndrómy

- Sú stereoslektívni.

Klasifikácia

Klasifikácia hydrolytických enzýmov je založená hlavne na povahe hydrolyzovanej väzby a substrátu. Taxonomická terminológia volá hydrolytické enzýmy do tohto typu enzýmov.

Na druhej strane sú bežné názvy enzýmov tvorené príponou -manipulovať, Napríklad Hill, Mat a Proteases.

Nakoniec, podľa Medzinárodnej únie biochémie a molekulárnej biológie, sú enzýmy klasifikované podľa čísel nazývaných EC (Enzime Commission).

Hydroláza patrí do skupiny 3 (EC3). Tieto sú zase rozdelené podľa typu spojenia, ktoré hydrolyzujú. Napríklad, ak enzýmy hydrolyzujú lineárne amidas ich číslo je EC3.5.1, a ak hydrolyzujú serin-proteázy, ich počet je EC3.4.16.dvadsaťjeden.

Funkcie v ľudskom tele

Kolinesteráza

Kolinesteráza je jedným z najdôležitejších hydrolytických enzýmov. Hydrolyzuje acetylcholínu a robí z neho kopec a kyselina octová.

Táto špecifická reakcia pôsobí po prenose nervového impulzu a zastavuje pôsobenie molekúl neurotransmiteru (acetylcholín).

Tráviace enzýmy

Jednou z najviac študovaných enzymatických reakcií je degradácia potravín v organizmoch. Je známe, že počas trávenia lipázy enzýmov sú zodpovedné za hydrolyzovacie lipidy a proteázy spôsobujú, že prasknutie proteínov získava aminokyseliny.

Hydrolytické enzýmy sú zodpovedné za rozbitie alebo rozdelenie veľkých molekúl a ich premenu na jednoduchšie tvary. Tieto získané molekuly sa použijú pri syntéze, vylučovaní odpadu alebo ako uhlíkové zdroje na získanie energie.

Charakteristikou tráviacich hydrolytických enzýmov je to, že sú extracelulárne a ktoré sa v priebehu priechodu tráviacim traktom zmiešajú s jedlom.

Tieto enzýmy sú produkované bunkami, ktoré pokrývajú žalúdok, črevo a iné orgány, ako je pankreas.

Môže vám slúžiť: diafýza

Trávenie buniek

Lysozómy sú hlavnými protagonistami trávenia buniek. V týchto bunkových štruktúrach je obsiahnutých viac ako 50 špecifických hydrolytických enzýmov.

Tieto enzýmy plnia funkciu tráviaceho komplexného organických látok, vďaka čomu sú jednoduchšie molekuly, napríklad monosacharidy alebo aminokyseliny.

Žiadosti

Priemyselný

Farmaceutický

Technologický a vedecký pokrok za posledných 20 rokov viedol k dôležitým objavom v molekulárnom poli mechanizmov operácie zlúčenín.

Zo šiestich typov známych enzýmov, hydrolytické.

Lipázy sú hydrolytické enzýmy, ktoré transformujú triacylglycerol na glycerol a voľné mastné kyseliny. Tieto enzýmy slúžia vo farmaceutickom priemysle na rozvoj vyslovenia (protizápalové lieky), ktoré pôsobia proti reumatoidným chorobám, artritíde, bedrovej bolesti atď.

Ostatné lipasy sa používajú na vývoj zlúčenín, ako je chirálna firma (antimikotic) a lotrafiban, čo je liek používaný na prevenciu trombotických epizód.

Jedlo

V súčasnosti sú hydrolázy základnými enzýmami pri výrobe rôznych potravinárskych výrobkov, kvôli viacerým aplikáciám, ktoré majú dnes takmer vo všetkých priemyselných procesoch.

Oblasť záujmu súvisiace s použitím hydrolytických enzýmov je syntéza alebo produkcia lignocelulózovej biomasy. Táto biomasa má v priemysle veľký potenciál na získanie biopalív.

Na druhej strane proteázy, enzýmy, ktoré katalyzujú hydrolýzu peptidových zlúčenín, majú vysoké použitie v potravinárskom priemysle, najmä pri príprave hydrolyzovaného sójového proteínu.

Slúžia tiež na zlepšenie kvality chleba v sladidlách, pri znižovaní horkých chutí rôznych potravín, dokonca aj ako zmäkčovače mäsa.

Poľnohospodársky priemysel používa pekinázy. Jedná sa o skupinu enzýmov schopných rozkladať veľmi rozvetvené kyslé a neutrálne polyméry (pekinálne skupiny), ktoré sú v bunkovej stene rastlín. 

Môže vám slúžiť: tráviaci systém

Najpoužívanejšie pektinázy na priemyselnej poľnohospodárskej úrovni pochádzajú z mikroorganizmu zvaného Aspergillus Niger a používajú sa na fermentáciu v ponorených plodinách a fermentácii solídneho substrátu.

Pectinázy sa používajú aj na vypracovanie ovocných šťavy a džúsov a slúžia na zníženie zákalu alebo na objasnenie, čím sa zlepší kvalita týchto. Používajú sa tiež na výrobu džemov a ovocných dužín.

Aspergillus Niger, druh mikroorganizmu, ktorý sa používa na získanie pektináz. Zdroj: Wikimedia Commons

Detergenty

Od začiatku minulého storočia je známe, že tráviace proteázy proteases čisté oblečenie. Už do konca minulého storočia väčšina detergentov obsahovala tráviace enzýmy, ako sú amylázy a lipasy.

Je veľmi dobre známe, že použitie týchto enzýmov v odvetví detergentu zvyšuje efektívnosť umývacieho procesu. Znižujú výdavky na vodu, sú biologicky odbúrateľné a zabezpečujú celkové čistenie.

Bacillus licheniformis a Aspergillus flavus produkovať proteázy používané na výrobu detergentov. Získaný produkt slúži napríklad na odstránenie škvŕn proteínového pôvodu, ako je krv.

Huby produkujú bunky. Celluázy slúžia ako detergent na odstránenie pozemných škvŕn alebo zvyškov rastlín.

Iné enzýmy, ako napríklad lipasy, slúžia na odstránenie škvŕn olejového pôvodu, ako sú tuky alebo maľby pier. Huba Aspergillus oryzae Je priemyselne zamestnaný na výrobu týchto enzýmov.

Odkazy

1. Enzým. Získaný z.Wikipedia.orgán.
2. Enzým, biochémia. Zotavené z Britannice.com.
3. Úvod do enzýmovej triedy 3: Hydrolas. Chémia obnovená.Uwec.Edu.
4. Hydroláza. Zotavené z chémie.com.
5. Tón. McKee & J.R. McKee (2003). Biochémia. Boston: McGraw-Hill.
6. Tráviace enzýmy. Zotavené z ScienceceLearn.orgán.nz
7. M. Herní. Biokatalýza aplikovaná na získanie liekov a produkty s pridanou vysokou hodnotou. Kapitola VI. Zotavené z Analesranf.com.
8. Enzýmy v odevných mydlách. Zotavené z Argenbio.orgán