Invertované charakteristiky, štruktúra, funkcie

Ten obrátený, Tiež známa ako p-fruktofuranozid fruk hydrolyz. Je schopný hydrolyzovať glukozidickú väzbu medzi dvoma monosacharidmi, ktoré tvoria sacharózu, a produkujú „invertovanú“ glukózu a fruktózovú cukru.

Je prítomný v mikroorganizmoch, zvieratách a rastlinách, ale najviac študované enzýmy sú enzýmy rastlinných pôvodov a baktérií a kvasiniek, pretože slúžili ako model mnohých priekopníckych kinetických štúdií v oblasti enzymeológie.

Molekulárna štruktúra invertovaného enzýmu rastlín (zdroj: Jawahar Swaminathan a MSD zamestnanci v Európskom bioinformatickom inštitúte [verejná doména] prostredníctvom Wikimedia Commons)

Invert sa zúčastňoval na katalytickej reakcii, ktorá umožňuje uvoľňovanie odpadu z glukózy, ktorá v závislosti od fyziologických potrieb organizmu, v ktorom je vyjadrená, sa môže použiť na získanie ATP a NADH. Tým sa podarí syntetizovať polysacharidy ukladania v rôznych organelách alebo tkanivách.

Tento typ enzýmu sa tiež podieľa na kontrole diferenciácie a vývoja buniek, pretože sú schopné produkovať monosacharidy, ktoré majú v rastlinách tiež dôležité funkcie pri regulácii génovej expresie.

Zvyčajne sa nachádzajú v koži ovocia viniča, v hrášku, v japonských hruškách a v ovsených vločkách. Aj keď najviac využívané enzýmy sú komerčne enzýmy Siež. cerevisiae a tie určité typy baktérií.

[TOC]

Charakteristika

V prírode možno nájsť rôzne formy obrátených, a to závisí hlavne od posudzovaného organizmu. Kvasinky napríklad majú dva typy invertovaných: intracelulárny alebo cytosolický a ďalší extracelulárny alebo periplazmatický (medzi bunkovou stenou a plazmatickou membránou).

V baktériách invertované fungujú pri hydrolýze sacharózy, ale vzhľadom na vysoké koncentrácie tohto substrátu tiež vykazujú aktivitu fruktosyltransferázy, pretože sú schopné preniesť fruktozylový odpad do sacharózy.

Pretože tieto enzýmy môžu fungovať vo veľmi širokých rozsahoch pH, ​​niektorí autori navrhli, aby ich mohli klasifikovať ako:

Môže vám slúžiť: fibrinogén: funkcia, vysoké a nízke koncentrácie, normálne hodnoty

- Kyslá (pH medzi 4.5 a 5.5)

- Neutrálne (pH takmer 7) 

- Alkalické (pH medzi 6.5 a 8.0).

Alkalické invertované boli hlásené vo väčšine rastlín a cyanobaktérií, zatiaľ čo baktérie aktívne prevrátili na pH a alkalické pH.

Zelenina

V rastlinách existujú tri typy invertovaných enzýmov, ktoré sa nachádzajú v rôznych subcelulárnych oddieloch a ktoré majú rôzne biochemické charakteristiky a vlastnosti.

Podobne sú funkcie každého opísaného typu invertovaných opísaných, pretože zjavne „nasmerujú“ sacharózy disacharidy na špecifické bunkové trasy v rastline.

Potom, podľa ich subcelulárneho umiestnenia, môžu byť zeleninové inverty:

- Vysáčanie

- Extracelulárne inverty (na bunkovej stene)

- Cytosolický invert.

Vákuové inverty existujú ako dva rozpustné a kyslé izoformy vo lúmene vakuoly, medzitým, že „extracelulárne“ inverty sú periférne membránové proteíny, spojené s plazmatickou membránou prostredníctvom iónových interakcií.

Pretože vakuolárne aj extracelulárne inverty katalyzujú hydrolýzu sacharózy začínajúc fruktózovým zvyškom, nazývajú sa p-fruktofuranozidázy a ukázalo sa, že tiež pôsobia na iné oligosacharidy, ktoré obsahujú zvyšky β-fruktózy, to je, nie sú špecifické.

Ďalším typom rastlinných invertov je invert cytosolického invertovania, ktoré tiež existujú ako dve neutrálne/alkalické izoformy. Sú špecifické pre sacharózu a neboli tak študované ako ostatné dva.

Štruktúra

Väčšina doteraz opísaných invertov má dimicr a dokonca aj multimérne formy. Jediné monomérne invertované, ktoré sú známe, sú baktérie a v týchto organizmoch majú molekulovú hmotnosť medzi 23 a 92 kDa.

Vákuové a extracelulárne inverty rastlín majú molekulové hmotnosti medzi 55 a 70 kDa a väčšina z nich je N-glykozylovaná. Čo platí pre najviac extracelulárnych invertov nachádzajúcich sa v prírode, ktoré sú spojené s vonkajšou tvárou plazmovej membrány.

Môže vám slúžiť: 14 príkladov katabolizmu a anabolizmu u živých bytostí

Izoenzým kvasiniek má o niečo vyššie molekulové hmotnosti, pretože sú medzi 135 a 270 kDa.

Iné štúdie uskutočňované s bakteriálnymi enzýmami tiež ukázali, že tieto enzýmy majú katalytické centrum bohaté na β-biedne štruktúry.

Funkcia

V závislosti od organizmu, v ktorom sú vyjadrené, môžu invertované enzýmy plniť mnoho základných funkcií, okrem transportu cukru a hydrolýzy sacharózy do svojich zložkových monosacharidov. Najhodnotnejšie prírodné funkcie sú však rastliny.

Metabolické funkcie invertované v rastlinách

Sacharóza, ktorá je substrátom pre invertovaný enzým, je jedným z cukrov, ktorý sa vyskytuje v rastlinách počas fotosyntézy, po znížení oxidu uhličitého v prítomnosti svetla, za vzniku uhľohydrátov a vody.

Tieto uhľohydráty sú hlavným zdrojom energie a uhlíka nepotosyntetických rastlinných tkanív a musia sa vaskulárne transportovať cez fínik a z listov, ktoré sú hlavnými fotosyntetickými orgánmi.

V závislosti od investície, ktorá sa zúčastňuje, sú zvyšky glukózy a fruktózy získané z hydrolýzy tejto sacharózy zamerané na rôzne metabolické trasy, kde sú nevyhnutným palivom na výrobu energie vo forme ATP a znižujú energiu vo forme Nadh.

Ďalšie dôležité funkcie v rastlinách

Okrem toho, že je rozhodujúci pre získanie metabolickej energie, sa inverzná zelenina zúčastňuje na kontrole osmoremulácie a na raste a predĺžení rastlinných buniek.

Toto je produkt zvýšenia osmotického tlaku generovaného hydrolýzou sacharózy, ktorá generuje dve nové osmoticky aktívne molekuly: glukóza a fruktóza.

Ak dôjde k bibliografickému prehľadu, bude to ľahké.

Zistilo sa, že invertované je spojenie medzi degradáciou uhľohydrátov a reakciami patogénov, pretože tento enzým poskytuje cukry, ktoré zvyšujú expresiu génov indukovateľných cukru, ktoré zvyčajne súvisia s expresiou proteínov súvisiacich s patogénmi (PR, angličtina Súvisiaci patogén).

Môže vám slúžiť: laminín: Charakteristiky, štruktúra, funkcie, typy

Priemyselné využívanie mikroorganizmu invert

Od svojho objavenia sa reakcia katalyzovala obrátenými v priemyselnom využívaní v mnohých obchodných odvetviach vrátane pivného priemyslu alebo Bakera.

V oblasti potravín sa invertované používajú na prípravu želé a džemov, cukroviniek, tekutých krytov alebo plnených sušienok a čokolády. Okrem toho jednou z najobľúbenejších aplikácií je aplikácia na výrobu sirupu, pretože majú vyšší obsah cukru, ale nie sú náchylné na kryštalizáciu.

Vo farmaceutickom priemysle sú užitočné na prípravu sirupov kašľa a tablety na trávenie, ako aj pre syntézu probiotík a prebiotík, formulácií potravín pre deti a potraviny pre zvieratá (najmä pre hovädzí dobytok a včely).

Boli tiež používané v papierovom priemysle, na výrobu kozmetiky, na výrobu etylalkoholu a organických kyselín, ako je kyselina mliečna a ďalšie. Zeleninové prevrátené sa tiež využívajú na syntézu prírodného trenia.

Odkazy

1. Kulshrestha, s., Tyagi, P., Sindhi, v., & Sharma, K. (2013). Invertované a jeho aplikácie- stručný prehľad. Journal of Pharmacy Research, 7, 792-797.
2. Lincoln, L., A viac, s. (2017). Bakteriálne invertované: výskyt, produkcia, biochemická charakterizácia a význam transfraktov a. Časopis základnej mikrobiológie, 1-11.
3. Oddo, L. P., Piazza, m., & Pulcini, P. (1999). Prevráťte aktivitu v mede. Apidológia, 30, 57-65.
4. Roitsch, T., & González, m. (2004). Funkcia a regulácia rastlinných invertedáz: sladké pocity. Trendy v rastline, 9(12), 606-613.
5. Roitsch, T., Balibrea, m. A., Hofmann, m., ProLs, R., & Sinha, do. Klimatizovať. (2003). Extracelulárny invert: kľúčový metabolický enzým a PR proteín. Journal of Experimental Botany, 54(382), 513-524.
6. Strum, a. (1999). Obrátený. Primárne štruktúry, funkcie a úlohy vo vývoji rastlín a účasti na sacharóze. Fyziológia rastlín, 121, 1-7.