- karakteristike
- Klasifikacija
- Funkcije u ljudskom tijelu
- kolinesteraze
- Digestivni enzimi
- Stanična probava
- Prijave
- -Industrial
- Farmaceutski
- Hrana
- deterdženti
- Reference
Su hidrolitički enzimi ili hidrolaze su molekule koje kataliziraju reakcije hidrolize (hidro = voda; liza = kidanja), odnosno za katalizu kemijske reakcije između molekule vode i drugih molekula.
Hidrolaze, kao i većina enzima, u prirodi su bjelančevine, što znači da se sastoje od jednog ili više lanca polipeptida ili aminokiselina.
Kaseta dijagram hidroliznog enzima alfa-amilaze gušterače. Preuzeto i uređeno iz vlastitog djela., putem Wikimedia Commonsa.
Enzimi su prisutni u gotovo svim biokemijskim reakcijama u živim organizmima. Oni su odgovorni za ubrzanje ovih reakcija smanjenjem energetske razine reakcije.
Na primjer, većina probavnih enzima je hidrolitička. Oni su odgovorni za ubrzavanje razgradnje složenih molekula u bolusu.
Dekompozicija rezultira u jednostavnijim oblicima koje organizmi lako apsorbiraju. Enzimi ne samo da ispunjavaju vitalne funkcije u organizmima, već imaju i medicinski i ekonomski značaj.
karakteristike
Enzimi su obično velike proteinske molekule s reguliranom aktivnošću. Svi imaju specifičan 3D oblik. Oni djeluju u niskim koncentracijama.
Oni se ne mijenjaju tijekom reakcije, tako da se mogu oporaviti bez promjena u njihovoj molekularnoj ili proteinskoj strukturi. Oni mogu obrađivati supstrate promjenjivom brzinom koja može uključivati tisuće molekula u minuti.
Oni su specifični i mogu se denaturirati i / ili utjecati na promjene temperature, pH, koncentracije supstrata, među ostalim.
Sa svoje strane, hidrolatni enzimi su najveća skupina poznatih enzima. Postoji više od 200 hidrolata koji kataliziraju reakcije koje razbijaju veze ugljik - kisik, ugljik - dušik, ugljik - ugljik, fosfor - kisik (fosforni anhidrid), čak i fosfor - dušikove veze.
Ostale važne karakteristike hidroliznih enzima su njihova široka specifičnost supstrata i stereoselektivnost.
Klasifikacija
Razvrstavanje hidroliznih enzima temelji se prvenstveno na prirodi hidrolizirane veze i supstrata. Taksonomska terminologija naziva ovu vrstu enzima hidrolaze ili hidrolizne enzime.
S druge strane, uobičajeni nazivi enzima sastoje se od sufiksa -ase, na primjer, kolinesteraza, esteraze i proteaze.
Konačno, prema Međunarodnoj uniji za biokemiju i molekularnu biologiju, enzimi su klasificirani prema brojevima koji se nazivaju EC (enzimska komisija).
Hidrolaze pripadaju grupi 3 (EC3). Oni se zauzvrat dijele prema vrsti veze koju hidroliziraju. Na primjer, ako enzimi hidroliziraju linearne amide, njihov broj je EC3.5.1, a ako hidroliziraju serinske proteaze, njihov broj je EC3.4.16.21.
Funkcije u ljudskom tijelu
kolinesteraze
Kolinesteraza je jedan od najvažnijih poznatih hidroliznih enzima. Hidrolizira acetilkolin i pretvara ga u holin i octenu kiselinu.
Ova specifična reakcija djeluje nakon prijenosa živčanog impulsa, zaustavljajući djelovanje molekula neurotransmitera (acetilkolin).
Digestivni enzimi
Jedna od najgledanijih enzimskih reakcija je ona razgradnje hrane u organizmu. Poznato je da su tijekom digestije enzimi lipaze odgovorni za hidrolizu lipida, a proteaze uzrokuju razgradnju proteina da bi dobili aminokiseline.
Hidrolitički enzimi odgovorni su za razbijanje ili dijeljenje velikih molekula i pretvaranje u jednostavnije oblike. Ove dobivene molekule koristit će se za sintezu, izlučivanje otpada ili kao izvor ugljika za dobivanje energije.
Izuzetna karakteristika probavnih hidroliznih enzima je da su izvanstanični i da se miješaju s hranom dok prolaze kroz probavni trakt.
Ti enzimi proizvode stanice koje usmjeravaju želudac, crijeva i druge organe poput gušterače.
Stanična probava
Lizosomi su glavni akteri stanične probave. Postoji više od 50 specifičnih hidroliznih enzima koji se nalaze unutar ovih staničnih struktura.
Ti enzimi ispunjavaju funkciju probave složenih organskih tvari, pretvarajući ih u jednostavnije molekule, na primjer u: monosaharide ili aminokiseline.
Prijave
-Industrial
Farmaceutski
Tehnološki i znanstveni napredak posljednjih 20 godina doveo je do važnih otkrića mehanizama djelovanja spojeva u molekularnom polju.
Od šest vrsta poznatih enzima, hidrolatitični se najviše koriste (60%) u biokatatalitičkim procesima farmaceutske industrije.
Lipaze su hidrolatni enzimi koji pretvaraju triacilglicerol u glicerol i slobodne masne kiseline. Ovi se enzimi koriste u farmaceutskoj industriji za razvoj propana (protuupalnih lijekova) koji djeluju protiv reumatoidnih bolesti, artritisa, bolova u donjem dijelu leđa itd.
Druge lipaze koriste se za razvijanje spojeva poput kiralnog sintona (antifungalnog) i lotrafibana, koji je lijek koji se koristi za sprečavanje trombotičkih epizoda.
Hrana
Trenutno su hidrolaze važni enzimi u proizvodnji različitih prehrambenih proizvoda, zbog višestruke primjene koju danas imaju u gotovo svim industrijskim procesima.
Područje interesa povezano s upotrebom hidroliznih enzima je sinteza ili proizvodnja lignocelulozne biomase. Ova biomasa ima veliki potencijal u industriji za dobivanje biogoriva.
S druge strane, proteaze, enzimi koji kataliziraju hidrolizu peptidnih spojeva, imaju veliku primjenu u prehrambenoj industriji, posebice u pripremi hidrolizata sojinih proteina.
Oni također služe poboljšanju kvalitete kruha, u zaslađivačima, smanjenju gorkih okusa različitih namirnica, čak i kao mekano meso.
Poljoprivredna industrija koristi pektinaze. Ovo je skupina enzima koja mogu razgraditi visoko razgranatu kiselinu i neutralne polimere (pektinske skupine) koji se nalaze u staničnoj staničnoj stijenci.
Pektinaze koje se najčešće koriste na industrijskoj poljoprivrednoj razini potječu od mikroorganizma zvanog Aspergillus niger i koriste se za fermentaciju u potopljenim kulturama i fermentaciju čvrstih supstrata.
Pektinaze se također koriste u proizvodnji voćnih sokova ili sokova i služe za smanjenje zamućenja ili pročišćavanja, poboljšavajući njihovu kvalitetu. Koriste ih i za proizvodnju džemova i voćnih kaše.
Aspergillus niger vrsta mikroorganizama koji se koriste za dobivanje pektinaza. Preuzeto i uredjeno od: Mogana Das Murtey i Patchamuthu Ramasamy, putem Wikimedia Commonsa.
deterdženti
Digestivne proteaze poznate su za čišćenje odjeće od početka prošlog stoljeća. Krajem prošlog stoljeća većina deterdženata sadržavala je probavne enzime poput amilaze i lipaze.
Poznato je da uporaba ovih enzima u industriji deterdženata čini postupak pranja učinkovitijim. Oni smanjuju potrošnju vode, biorazgradivi su i osiguravaju ukupno čišćenje.
Bacillus licheniformis i Aspergillus flavus proizvode proteaze koje se koriste za proizvodnju deterdženata. Dobiveni proizvod koristi se za uklanjanje mrlja porijekla proteina, poput krvi.
Gljivice stvaraju celulaze. Celulaze služe kao deterdžent za uklanjanje mrlja od tla ili biljnih krhotina. Ostali enzimi poput lipaza koriste se za uklanjanje mrlja oleinskog podrijetla, poput masti ili ruža za usne. Gljiva Aspergillus oryzae industrijski se koristi za proizvodnju ovih enzima.
Reference
- Enzim. Oporavilo s en.wikipedia.org.
- Enzim, biokemija. Oporavak od britannica.com.
- Uvod u klasu enzima 3: Hidrolaze. Oporavak od chem.uwec.edu.
- Hidrolaz se oporavlja od chemistryexplained.com.
- T. McKee i JR McKee (2003). Biokemija, 3. izdanje Boston: McGraw-Hill.
- Digestivni enzimi. Oporavilo sa sciencelearn.org.nz
- M. Hernaís. Biokataliza primjenjena za dobivanje lijekova i proizvoda visoke dodane vrijednosti. Poglavlje VI. Oporavak od analesranf.com.
- Enzimi u sapunicama za pranje rublja. Oporavak od argenbio.org