Hydrolytiska enzymer

Diagram på tejp av det hydrolytiska enzymet alfa-amylas humant bukspottkörtel. Källa: Wikimedia Commons

Vad är hydrolytiska enzymer?

De Hydrolytiska enzymer, o Hydrolaser, är molekyler som katalyserar hydrolysreaktioner (hydro = vatten, lys = brytning), det vill säga de katalyserar en kemisk reaktion mellan en vattenmolekyl och en annan eller annan molekyler.

Hydrolaser, som de flesta enzymer, är protein natur, vilket innebär att de består av en eller flera polypeptidkedjor eller aminosyror.

Enzymer finns i nästan alla biokemiska reaktioner från levande organismer. De är ansvariga för att påskynda dessa reaktioner genom att minska reaktionens energinivå.

Till exempel är de flesta matsmältningsenzymer hydrolytiska. Dessa är ansvariga för att påskynda nedbrytningen av de komplexa bolusmolekylerna i matbolusen.

Nedbrytning resulterar i enklare sätt att absorbera för organismer. Enzymer uppfyller inte bara viktiga funktioner i organismer, utan har också medicinsk och ekonomisk betydelse.

Egenskaper hos hydrolytiska enzymer

- Enzymer är vanligtvis stora proteinmolekyler, med en reglerad aktivitet. Alla har en specifik 3D -form.

- Arbeta i låga koncentrationer.

- De modifieras inte under reaktionen, så de kan återvinnas utan förändringar i deras molekylära eller proteinstruktur.

- De kan bearbeta substrat med en variabel hastighet som kan innebära tusentals molekyler per minut.

- De är specifika och kan denatureras och /eller påverkas av temperatur, pH -förändringar, underlagskoncentrationer, bland andra.

- Hydrolytiska enzymer är den största gruppen kända enzymer. Det finns mer än 200 hydrolaser som katalyserar reaktioner som bryter kol-syre, kol-kväve, kol-kol-kol, fosforoxygenbindningar (fosforhydrid), inklusive fosfor-kväve-bindningar.

- De har en stor specificitet av underlag.

Kan tjäna dig: Subscapular Muscle: Egenskaper, funktioner, syndrom

- De är stereoslektiva.

Klassificering

Klassificeringen av hydrolytiska enzymer är huvudsakligen baserad på arten av den hydrolyserade bindningen och underlaget. Taxonomisk terminologi kallar hydrolytiska enzymer till denna typ av enzymer.

Å andra sidan består de vanliga namnen på enzymer av suffixet -hantera, Till exempel Hill, Mat och Proteases.

Slutligen, enligt International Union of Biochemistry and Molecular Biology, klassificeras enzymer efter siffror som kallas EC (Enzime Commission).

Hydrolas tillhör grupp 3 (EC3). Dessa är i sin tur uppdelade enligt vilken typ av länk de hydrolyserar. Till exempel, om enzymer hydrolyserar linjära amidas är deras antal EC3.5.1, och om de hydrolyserar serinproteaser är antalet EC3.4.16.tjugoett.

Funktioner i människokroppen

Kolinesteras

Colinesteras är en av de viktigaste kända hydrolytiska enzymerna. Hydrolyserar acetylkolin och gör den kulle och ättiksyra.

Denna specifika reaktion verkar efter överföringen av nervimpuls och stoppar verkan av neurotransmittermolekyler (acetylkolin).

Matsmältnings enzymer

En av de mest studerade enzymatiska reaktionerna är den av livsmedelsförstöring i organismer. Det är känt att lipasenzymer under matsmältningen är ansvariga för att hydrolysera lipider och proteaser orsakar brottet av proteiner att erhålla aminosyror.

Hydrolytiska enzymer ansvarar för att bryta eller dela stora molekyler och förvandla dem till enklare former. Dessa erhållna molekyler kommer att användas i syntesen, utsöndring av avfall eller som kolkällor för att erhålla energi.

Ett kännetecken för matsmältningshydrolytiska enzymer är att de är extracellulära och som blandas med mat i passagen genom matsmältningskanalen.

Dessa enzymer produceras av celler som täcker magen, tarmen och andra organ som bukspottkörtel.

Det kan tjäna dig: diafys

Cellmältning

Lysosomer är de viktigaste huvudpersonerna i cellmatsmältningen. Det finns mer än 50 specifika hydrolytiska enzymer i dessa cellulära strukturer.

Dessa enzymer uppfyller funktionen att smälta komplexa organiska ämnen, vilket gör det enklare molekyler, till exempel, såsom monosackarider eller aminosyror.

Ansökningar

Industriell

Farmaceutisk

De tekniska och vetenskapliga framstegen under de senaste 20 åren har resulterat i viktiga upptäckter inom molekylfältet för sammansatt driftsmekanismer.

Av de sex typerna av kända enzymer, hydrolytiska.

Lipaser är hydrolytiska enzymer som förvandlar triacylglycerol till glycerol och fria fettsyror. Dessa enzymer tjänar, i läkemedelsindustrin, för att utveckla yttrande (antiinflammatoriska mediciner) som verkar mot reumatoidsjukdomar, artrit, ländryggsmärta etc.

Andra lipaser används för att utveckla föreningar som det chirala företaget (en antimikotisk) och Lotrafiban, som är en medicinering som används för att förhindra trombotiska avsnitt.

Mat

För närvarande är hydrolaser grundläggande enzymer i produktionen av olika livsmedelsprodukter, på grund av de flera applikationer de har i nästan alla industriella processer idag.

Ett intresseområde relaterat till användning av hydrolytiska enzymer är syntesen eller produktionen av lignocellulosisk biomassa. Denna biomassa har stor potential i branschen att få biobränslen.

Å andra sidan har proteaser, enzymer som katalyserar hydrolysen av peptidföreningar, hög applicering i livsmedelsindustrin, särskilt vid beredningen av hydrolyserat sojaprotein.

De tjänar också till att förbättra kvaliteten på bröd, i sötningsmedel, i minskning av bittera smaker av olika livsmedel, även som köttmjukgörare.

Jordbruksindustrin använder pektinaser. Dessa är en grupp enzymer som kan sönderdelas mycket grenade syra- och neutrala polymerer (pektinösa grupper) som finns i växternas cellvägg. 

Kan tjäna dig: matsmältningssystem

De mest använda pektinaserna på industriell jordbruksnivå kommer från mikroorganismen som kallas Aspergillus niger och används för jäsning i nedsänkta grödor och fast substratfermentering.

Pektinaser används också vid utarbetande av fruktjuicer och juicer och tjänar till att sänka turbiditeten eller klargöra, vilket förbättrar kvaliteten på dessa. De används också för produktion av sylt och fruktmassor.

Aspergillus niger, en slags mikroorganism som används för att få pektinaser. Källa: Wikimedia Commons

Tvättmedel

Sedan början av förra seklet är det känt att matsmältningen proteaser rena kläder. Redan i slutet av förra seklet innehöll de flesta tvättmedel matsmältningsenzymer som amylaser och lipasas.

Det är mycket väl känt att användningen av dessa enzymer i tvättmedelsindustrin gör tvättprocessen mer effektiv. De minskar vattenutgifterna, är biologiskt nedbrytbara och säkerställer total rengöring.

Bacillus licheniformis och Aspergillus flavus producera proteaser som används för tvättmedelsproduktion. Den erhållna produkten tjänar för avlägsnande av fläckar av protein ursprung som blod, till exempel.

Svampar producerar celler. Celluaser fungerar som tvättmedel för att ta bort landfläckar eller växtrester.

Andra enzymer, såsom lipas, tjänar för att avlägsna oleiska ursprungsfläckar, såsom fetter eller läppmålningar. Svampen Aspergillus oryzae Det är industriellt anställd för att producera dessa enzymer.

Referenser

1. Enzym. Hämtas från.Wikipedia.org.
2. Enzym, biokemi. Återhämtat sig från Britannica.com.
3. Introduktion till enzymklass 3: Hydrolas. Chem återhämtad.Uwec.Edu.
4. Hydrolas. Återhämtat sig från kemi.com.
5. T. McKee & J.R. McKee (2003). Biokemi. Boston: McGraw-Hill.
6. Matsmältnings enzymer. Återhämtat sig från Sciencelearn.org.nz
7. M. Hernis. Biokatalys som används för att få läkemedel och tillagda produkter med hög värde. KAPITEL VI. Återhämtat sig från analesranf.com.
8. Enzymer i klädtvålar. Återhämtat sig från argenbio.org