Karakteristiske hydrolytiske enzymer, klassifisering og funksjoner



den hydrolyse enzymer eller hydrolaser, er molekyler som katalyserer hydrolysereaksjoner (hydro = vann, lysis = brudd), det vil si de katalyserer en kjemisk reaksjon mellom ett vannmolekyl og en eller annen molekyl.

Hydrolaser, som de fleste enzymer, er proteinrike, noe som betyr at de er sammensatt av en eller flere polypeptidkjeder eller aminosyrer.

Enzymer er tilstede i nesten alle biokjemiske reaksjoner av levende organismer. De er ansvarlige for å akselerere disse reaksjonene ved å redusere energinivået til selve reaksjonen.

For eksempel er de fleste fordøyelsesenzymer hydrolytiske. Disse er ansvarlige for å akselerere dekomponeringen av komplekse molekyler i matbolusen.

Nedbrytning resulterer i enklere former som lett absorberes av organismer. Enzymer oppfyller ikke bare vitale funksjoner i organismer, men har også medisinsk og økonomisk betydning.

index

  • 1 Egenskaper
  • 2 Klassifisering
  • 3 Funksjoner i menneskekroppen
    • 3.1 kolinesterase
    • 3.2 Fordøyelsesenzymer
  • 4 bruksområder
    • 4,1 -Industrielle
  • 5 referanser

funksjoner

Enzymer, generelt, er store proteinmolekyler med regulert aktivitet. Alle har en bestemt 3D-form. De jobber med lave konsentrasjoner.

De blir ikke modifisert i løpet av reaksjonen, slik at de kan gjenvinnes uten endringer i deres molekylære eller proteinstruktur. De kan behandle substrater med variabel hastighet som kan innebære tusenvis av molekyler per minutt.

De er spesifikke og kan denatureres og / eller påvirkes av blant annet endringer i temperatur, pH, substratkonsentrasjoner..

På den annen side er hydrolytiske enzymer den største gruppen av kjente enzymer. Det er mer enn 200 hydrolaser som katalyserer reaksjoner som bryter sammen bindinger Karbon - oksygen, kull - nitrogen, kull - karbon, fosfor - oksygen (fosforsyrehydrid), inkludert fosfor-nitrogenoksidbindinger.

Andre viktige egenskaper ved hydrolyse enzymer er deres brede substrat-spesifisitet og de er stereoselektive.

klassifisering

Klassifiseringen av hydrolyse enzymer er hovedsakelig basert på naturen av den hydrolyserte bindingen og på substratet. Den taksonomiske terminologien betegner hydrolaser eller hydrolytiske enzymer til denne type enzymer.

På den annen side er de vanlige navnene til enzymer i samsvar med suffikset -håndtere, for eksempel kolinesterase, esteraser og proteaser.

Endelig, ifølge International Union of Biochemistry and Molecular Biology, er enzymer klassifisert etter tall som heter EC (enzymkommisjon).

Hydrolasene tilhører gruppe 3 (EC3). Disse i sin tur er delt inn i henhold til typen av kobling de hydrolyserer. For eksempel, hvis enzymene hydrolyserer lineære amider er deres tall EC3.5.1, og hvis de hydrolyserer serinproteaser, er deres nummer EC3.4.16.21.

Funksjoner i menneskekroppen

cholinesterase

Cholinesterase er et av de viktigste kjente hydrolytiske enzymer. Hydrolyserer acetylkolin og omdanner den til kolin og eddiksyre.

Denne spesifikke reaksjon virker på overføring av nerveimpulser, stopper handlingen av de nevrotransmitter-molekyler (acetylcholin).

Fordøyelsesenzymer

En av de mest studerte enzymatiske reaksjonene er nedbrytning av mat i organismer. Det er kjent at lipaseenzymer i løpet av fordøyelsen er ansvarlige for hydrolyserende lipider og proteaser, forårsaker nedbrytning av proteiner for å oppnå aminosyrer.

Hydrolytiske enzymer er ansvarlige for å bryte eller dele store molekyler og konvertere dem til enklere former. Disse oppnådde molekyler vil bli brukt i syntesen, utskillelsen av avfall eller som kullkilder for å skaffe energi.

Et slående trekk ved fordøyelses hydrolytiske enzymer er at de er ekstracellulære og blanding med mat i sin passasje gjennom mage-tarmkanalen.

Disse enzymene er produsert av celler som har mage, tarm og andre organer som bukspyttkjertelen.

Cellulær fordøyelse

Lysosomer er de viktigste hovedpersonene i cellefordøyelsen. Det finnes mer enn 50 spesifikke hydrolyse enzymer inneholdt i disse cellestrukturene.

Disse enzymene oppfyller funksjonen til å fordøye det organiske materielle komplekset som omdanner det til enklere molekyler, for eksempel som: monosakkarider eller aminosyrer.

søknader

-industriell

farmasøytisk

De teknologiske og vitenskapelige fremskrittene de siste 20 årene har ført til viktige funn i molekylærfeltet til operasjonsmekanismer av forbindelsene.

Av de seks typer av kjente enzymer, hydrolytiske er den mest vanlig brukte (60%) i biokatalytiske prosesser av den farmasøytiske industrien.

Lipaser er hydrolytiske enzymer som konverterer triacylglyserol til glycerol og frie fettsyrer. Disse enzymene tjener, i farmasøytisk industri, til å utvikle profener (antiinflammatoriske legemidler) som virker mot revmatiske sykdommer, leddgikt, lumbelsmerter, etc..

Andre lipaser brukes til å utvikle forbindelser som den chirale synton (en antifungal) og lotrafiban som er en medisin som brukes til å forhindre trombotiske hendelser.

mat

For tiden er hydrolaser viktige enzymer i produksjonen av ulike matvarer, på grunn av de mange anvendelsene de har i nesten alle industrielle prosesser i dag..

Et område av interesse knyttet til bruk av hydrolytiske enzymer er syntesen eller produksjonen av lignocellulosisk biomasse. Denne biomassen har stort potensial i industrien for å skaffe biodrivstoff.

På den annen side har proteaser, enzymer som katalyserer hydrolysen av peptidforbindelser, høy anvendelse i næringsmiddelindustrien, spesielt ved fremstilling av soyaproteinhydrolysater.

De tjener også til å forbedre kvaliteten på brødene, i søtningsmidler, i reduksjonen av de bittere smaker av forskjellige matvarer, selv som kjøttprodusenter.

Jordbruksindustrien bruker pektinaser. Disse er en gruppe enzymer som er i stand til å bryte ned svært forgrenede nøytrale og sure polymerer (pektingrupper) som finnes i planteveggvegget. 

De mest brukte pektinaser på industrielt landbruksnivå kommer fra mikroorganismen som kalles Aspergillus niger og brukes til gjæring i nedsenket kulturer og gjæring av faste substrater.

Pektinaser brukes også i produksjon av juice eller fruktjuicer og tjener til å redusere turbiditet eller klargjøre, forbedre kvaliteten på disse. De bruker også dem til produksjon av syltetøy og fruktmasse.

vaskemidler

Siden begynnelsen av forrige århundre er det kjent at fordøyelsesproteaser rene klær. Ved slutten av forrige århundre inneholdt de fleste vaskemidler fordøyelsesenzymer som amylaser og lipaser.

Det er velkjent at bruken av disse enzymer i vaskemiddelindustrien gjør vaskeprosessen mer effektiv. De reduserer kostnadene for vann, er biologisk nedbrytbare og sikrer total renhet.

Bacillus licheniformis  og Aspergillus flavus de produserer proteaser som brukes til fremstilling av vaskemidler. Det oppnådde produkt tjener til fjerning av flekker av proteinopprinnelse, slik som for eksempel blod.

Svampene produserer cellulaser. Cellulasene tjener som vaskemiddel for å fjerne jordflett eller planteavfall. Andre enzymer som lipaser brukes til å fjerne oljeaktige flekker som fett eller leppemaling. Svampen Aspergillus oryzae Det brukes industrielt til å produsere disse enzymer.

referanser

  1. Enzymet. Hentet fra en.wikipedia.org.
  2. Enzym, biokjemi. Gjenopprettet fra britannica.com.
  3. Introduksjon til enzym klasse 3: hydrolaser. Hentet fra chem.uwec.edu.
  4. Hydrolase.Recuperated from chemistryexplained.com.
  5. T. McKee & J.R. McKee (2003). Biochemistry, 3. utgave. Boston: McGraw-Hill.
  6. Fordøyelsesenzymer Gjenopprettet fra sciencelearn.org.nz
  7. M. Hernaís. Biokatalyse brukes for å skaffe medisiner og produkter med høy verdi. Kapittel VI. Gjenopprettet fra analesranf.com.
  8. Enzymer i såper for klær. Gjenopprettet fra argenbio.org