Dzielić:
Charakterystyczne enzymy hydrolityczne, klasyfikacja i funkcje
The enzymy hydrolityczne lub hydrolazy, są cząsteczkami, które katalizują reakcje hydrolizy (hydro = woda; liza = pęknięcie), to znaczy katalizują reakcję chemiczną między jedną cząsteczką wody a inną lub innymi cząsteczkami.
Hydrolazy, podobnie jak większość enzymów, są bogate w białko, co oznacza, że składają się z jednego lub więcej łańcuchów polipeptydowych lub aminokwasów.
Enzymy są obecne w prawie wszystkich reakcjach biochemicznych organizmów żywych. Odpowiadają za przyspieszenie tych reakcji poprzez zmniejszenie poziomu energii samej reakcji.
Na przykład większość enzymów trawiennych jest hydrolityczna. Są one odpowiedzialne za przyspieszenie rozkładu złożonych cząsteczek bolusa pokarmowego.
Rozkład powoduje powstanie prostszych form, które są łatwo absorbowane przez organizmy. Enzymy nie tylko pełnią ważne funkcje w organizmach, ale także mają znaczenie medyczne i ekonomiczne.
Indeks
- 1 Charakterystyka
- 2 Klasyfikacja
- 3 Funkcje w ludzkim ciele
- 3.1 Cholinesteraza
- 3.2 Enzymy trawienne
- 4 zastosowania
- 4.1-Przemysł
- 5 referencji
Funkcje
Enzymy są na ogół dużymi cząsteczkami białka o regulowanej aktywności. Wszystkie mają określony kształt 3D. Pracują w niskich stężeniach.
Nie są modyfikowane podczas reakcji, więc można je odzyskać bez zmian w ich strukturze molekularnej lub białkowej. Mogą przetwarzać substraty ze zmienną prędkością, która może obejmować tysiące cząsteczek na minutę.
Są specyficzne i mogą być denaturowane i / lub wpływają na nie między innymi zmiany temperatury, pH, stężenia substratów..
Z drugiej strony, enzymy hydrolityczne są największą grupą znanych enzymów. Istnieje ponad 200 hydrolaz, które katalizują reakcje rozbijające wiązania węgiel - tlen, węgiel - azot, węgiel - węgiel, fosfor - tlen (bezwodnik fosforowy), w tym fosfor - wiązania azotowe.
Innymi ważnymi cechami enzymów hydrolitycznych są ich szeroka specyficzność substratowa i są stereoselektywne.
Klasyfikacja
Klasyfikacja enzymów hydrolitycznych opiera się głównie na naturze hydrolizowanego wiązania i na podłożu. Terminologia taksonomiczna określa hydrolazy lub enzymy hydrolityczne tego typu enzymów.
Z drugiej strony, wspólne nazwy enzymów są zgodne z przyrostkiem -uchwyt, na przykład cholinesteraza, esterazy i proteazy.
Wreszcie, według Międzynarodowej Unii Biochemii i Biologii Molekularnej, enzymy są klasyfikowane według numerów zwanych EC (komisja enzymów).
Hydrolazy należą do grupy 3 (EC3). Te z kolei są podzielone według rodzaju hydrolizowanego połączenia. Na przykład, jeśli enzymy hydrolizują liniowe amidy, ich liczba to EC3.5.1, a jeśli hydrolizują proteazy serynowe, ich liczba wynosi EC3.4.16.21.
Działa w ludzkim ciele
Cholinesteraza
Cholinesteraza jest jednym z najważniejszych znanych enzymów hydrolitycznych. Hydrolizuje acetylocholinę i przekształca ją w cholinę i kwas octowy.
Ta specyficzna reakcja działa po przekazaniu impulsu nerwowego, zatrzymując działanie cząsteczek neuroprzekaźnika (acetylocholiny).
Enzymy trawienne
Jedną z najbardziej badanych reakcji enzymatycznych jest rozkład żywności w organizmach. Wiadomo, że podczas trawienia enzymy lipazy są odpowiedzialne za hydrolizę lipidów, a proteazy powodują rozpad białek w celu otrzymania aminokwasów.
Enzymy hydrolityczne są odpowiedzialne za rozbijanie lub dzielenie dużych cząsteczek i przekształcanie ich w prostsze formy. Te otrzymane cząsteczki będą wykorzystywane w syntezie, wydalaniu odpadów lub jako źródła węgla w celu uzyskania energii.
Istotną cechą enzymów hydrolitycznych przewodu pokarmowego jest to, że są one zewnątrzkomórkowe i mieszają się z pokarmem, gdy przechodzą przez przewód pokarmowy..
Enzymy te są wytwarzane przez komórki wyściełające żołądek, jelita i inne narządy, takie jak trzustka.
Trawienie komórkowe
Lizosomy są głównymi bohaterami trawienia komórek. W tych strukturach komórkowych znajduje się ponad 50 specyficznych enzymów hydrolitycznych.
Enzymy te pełnią funkcję trawienia kompleksu materii organicznej, przekształcając go w prostsze cząsteczki, na przykład jako: monosacharydy lub aminokwasy.
Używa
-Przemysłowe
Farmaceutyczny
Postęp technologiczny i naukowy ostatnich 20 lat doprowadził do ważnych odkryć w dziedzinie molekularnej mechanizmów działania związków.
Z sześciu znanych rodzajów enzymów hydrolityczne są najczęściej używane (60%) w procesach biokatalitycznych w przemyśle farmaceutycznym.
Lipazy są enzymami hydrolitycznymi, które przekształcają triacyloglicerol w glicerol i wolne kwasy tłuszczowe. Enzymy te służą w przemyśle farmaceutycznym do rozwijania profensów (leków przeciwzapalnych), które działają przeciwko chorobom reumatoidalnym, zapaleniu stawów, bólowi lędźwiowemu itp..
Inne lipazy stosuje się do opracowania związków, takich jak chiralny synton (środek przeciwgrzybiczy) i lotrafiban, który jest lekiem stosowanym w celu zapobiegania zdarzeniom zakrzepowym.
Jedzenie
Obecnie hydrolazy są niezbędnymi enzymami w produkcji różnych produktów spożywczych, ze względu na liczne zastosowania, które mają obecnie w prawie wszystkich procesach przemysłowych..
Obszarem zainteresowania związanym z zastosowaniem enzymów hydrolitycznych jest synteza lub produkcja biomasy lignocelulozowej. Ta biomasa ma ogromny potencjał w branży, aby uzyskać biopaliwa.
Z drugiej strony, proteazy, enzymy, które katalizują hydrolizę związków peptydowych, mają wysokie zastosowanie w przemyśle spożywczym, zwłaszcza w wytwarzaniu hydrolizatów białka sojowego.
Służą również poprawie jakości pieczywa, w słodzikach, w zmniejszaniu gorzkich smaków różnych produktów spożywczych, nawet jako zmiękczaczy mięsa.
Przemysł rolniczy wykorzystuje pektynazy. Są to grupy enzymów zdolnych do rozkładania silnie rozgałęzionych obojętnych i kwasowych polimerów (grup pektynowych) znajdujących się w ścianie komórkowej roślin.
Najczęściej stosowane pektynazy w rolnictwie przemysłowym pochodzą z mikroorganizmu zwanego Aspergillus niger i są używane do fermentacji w zanurzonych kulturach i fermentacji stałych substratów.
Pektynazy są również stosowane w produkcji soków lub soków owocowych i służą do zmniejszenia zmętnienia lub klarowania, poprawiając ich jakość. Wykorzystują je również do produkcji dżemów i miąższów owocowych.
Detergenty
Od początku ubiegłego wieku wiadomo, że proteazy trawienne oczyszczają ubrania. Pod koniec ubiegłego wieku większość detergentów zawierała enzymy trawienne, takie jak amylazy i lipazy.
Dobrze wiadomo, że zastosowanie tych enzymów w przemyśle detergentowym sprawia, że proces mycia jest bardziej wydajny. Zmniejszają koszty wody, ulegają biodegradacji i zapewniają całkowitą czystość.
Bacillus licheniformis i Aspergillus flavus wytwarzają proteazy stosowane do produkcji detergentów. Otrzymany produkt służy do usuwania plam pochodzenia białkowego, takich jak na przykład krew.
Grzyby wytwarzają celulazy. Celulazy służą jako detergent do usuwania plam z gleby lub resztek roślinnych. Inne enzymy, takie jak lipazy, stosuje się do usuwania tłustych plam, takich jak tłuszcze lub farby do ust. Grzyb Aspergillus oryzae Jest stosowany przemysłowo do produkcji tych enzymów.
Referencje
- Enzym Źródło z en.wikipedia.org.
- Enzym, biochemia. Odzyskany z britannica.com.
- Wprowadzenie do klasy 3 enzymu: Hydrolazy. Źródło: chem.uwec.edu.
- Hydrolaza. Odzyskana z chemistryexplained.com.
- T. McKee i J.R. McKee (2003). Biochemia, 3. edycja. Boston: McGraw-Hill.
- Enzymy trawienne Odzyskany z sciencelearn.org.nz
- M. Hernaís. Biokataliza stosowana do otrzymywania leków i produktów o wysokiej wartości dodanej. Rozdział VI. Odzyskany z analesranf.com.
- Enzymy w mydłach do ubrań. Odzyskany z argenbio.org