Značilnosti amilaze, klasifikacija, struktura, funkcije

Amilaza To je izraz, ki se uporablja za prepoznavanje pomembne skupine encimov, ki je odgovorna za hidrolizo glukozidnih vezi med molekulami glukoze, ki so prisotne v ogljikovih hidratih, kot so škrob in drugi, ki jih zaužijejo v prehrani mnogih živih organizmov.

To vrsto encimov proizvajajo bakterije, glive, živali in rastline, kjer v bistvu katalizirajo iste reakcije in imajo raznolike funkcije, predvsem povezane z energijskim metabolizmom.

Grafični prikaz alfa amilaze živalskega izvora (vir: Jawahar Swaminathan in MSD osebje na Evropskem inštitutu za bioinformatiko [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Produkte reakcij hidrolize glukozidnih vezi se lahko štejemo za značilne za vsako vrsto amilolitskega encima, tolikokrat pa je to pomemben parameter za klasifikacijo.

Pomen teh encimov, antropocentrično gledano, ni samo fiziološki, saj ima trenutno ta vrsta encimov veliko biotehnološko transcendenco tako v industrijski proizvodnji hrane, papirja, tekstila, sladkorjev in drugih.

Izraz "amilaza" izhaja iz grščine "Amylon", kar pomeni škrob in ga je leta 1833 skoval znanstvenika Payen in Persz, ki sta na škrob preučevala hidrolitske reakcije tega encima.

[TOC]

Značilnosti

Nekatere amilaze v naravi so multimerne, kot je β-amilaza sladki sladki krompir, ki se obnaša kot tetroar. Vendar je približna molekulska masa monomerov amilaze za 50 kDa.

Na splošno imajo tako rastlinski encimi kot živali relativno "skupno" sestavo aminokislin in imajo optimalne pH aktivnosti med 5.5 in 8 enot (ki so najbolj aktivne živalske amilaze za pH bolj nevtralno).

Amilase so encimi, ki lahko hidrolizirajo glukozidne vezi velikega števila polisaharidov, ki običajno proizvajajo disaharide, vendar ne morejo hidrolizirati kompleksov, kot je celuloza.

Vam lahko služi: disaharidi: značilnosti, struktura, primeri, funkcije

Značilnosti substrata

Razlog, zakaj so amilase tako pomembne narave, zlasti pri prebavi ogljikovih hidratov, je povezan z vseprisotno prisotnostjo njihovega naravnega substrata (škroba) v tkivih "višje" zelenjave, ki služi kot vir hrane za več vrst več vrst živali in mikroorganizmi.

Ta polisaharid je sestavljen iz dveh makromolekulskih kompleksov, znanih kot amiloza (netopna) in amilopektin (topno). Deli amiloze so sestavljeni iz linearnih odpadnih linij glukoze, združene z α-1,4 povezave in jih razgradijo α-amilaze.

Amilpectin je visoko molekulska masna spojina, sestavljena iz razvejanih odpadnih verig glukoze, ki jih združujejo vezi α-1,4, katerih posledice vzdržujejo vezi α-1,6.

Klasifikacija

Encimi Amilasas so razvrščeni glede na mesto, kjer so sposobni razbiti glukozidne vezi, kot sta endoamilasas ali Exoamilasa. Prve hidrolizne povezave v notranjih območjih ogljikovih hidratov, medtem ko lahko slednji katalizira samo hidrolizo odpadkov na koncih polisaharidov.

Poleg tega je tradicionalna klasifikacija povezana s stereokemijo njegovih reakcijskih produktov, zato so ti proteini z encimsko aktivnostjo razvrščeni tudi kot α-amilaze, β-amilaze ali γ-amilaze.

-Α-amilaze (α-1,4-glukan.

-Β-amilaze (α-1,4-glukanske maltohidrole) so rastlinske eksoamilase, ki delujejo na vezi pri ne-redukcijskih skrajnostih polisaharidov, kot so škrob in katerih hidrolitni izdelki so ostanki β-maltoze.

-Nazadnje so γ-amilaze tretji razred amilaz, ki se imenujejo tudi glukoamilasas (α-1,4-glikanski glihydroli), ki so podobno kot β-amilaze eksoamilaze, ki lahko odstranijo preproste enote glukoznih enot, ki niso odmerjeni konci polisaharidov in vlagajo in vlagajo preproste glukoze in vlagajo njihova konfiguracija.

Ta zadnji razred encimov lahko hidrolizira tako α-1,4 vezi kot α, 1-6 povezav, obračanja substratov in D-glukoznega škroba. Pri živalih so predvsem v jetrnem tkivu.

Vam lahko služi: dejavniki virulence

Trenutna klasifikacija

S pojavom novih tehnik biokemijske analize tako encimov kot njihovih substratov in izdelkov so nekateri avtorji ugotovili, da obstaja vsaj šest vrst amilalnih encimov:

1-endoamilasa, ki hidrolizirajo glukozidno povezavo α-1,4 in ki lahko "preskoči" (preskoči "(obvoz) Povezave α-1,6. Primer te skupine so α-amilaze.

2-Eksoamilasa, sposobna hidrolij. Skupinski primer so β-amilaze.

3-Eksoamilase, ki so sposobne hidroliziranja α-1,4 in α-1,6 vezi, kot so amiloglukozidaze (glacoamilasas) in druge eksoamilase.

 4-amilaze, ki samo hidrolizirajo glukozidne povezave α-1,6. V tej skupini so "de -ramificirajo" encime in drugi, znani kot pululanaas.

5-amilaze, kot so α-glukozidaze, ki prednostno hidrolizirajo α-1,4 kratkih oligosaharidov, ki nastanejo z delovanjem drugih encimov na substratih, kot sta amiloza ali amilopektin.

6-encimi, ki hidrolizirajo škrob do cikličnih polimerov, ki niso reduktorji D-glikoznih odpadkov, znanih kot ciklodekstrina, kot so nekatere bakterijske amilaze.

Funkcije

Številne so funkcije, ki se podeljujejo encimom z aktivnostjo amilaze, ne le z naravnega ali fiziološkega vidika, temveč tudi s komercialnega in industrijskega vidika, neposredno povezane s človekom.

Pri živalih

Amilase pri živalih so v bistvu prisotne v slini, jetrih in trebušne slinavki, kjer posredujejo razgradnjo različnih polisaharidov, ki jih zaužijemo v prehrani (živalskega izvora (glukogene) ali zelenjave (škrob)).

Α-amilaza, prisotna v slini, se uporablja kot kazalnik fiziološkega stanja slinavk, saj predstavlja več kot 40% proizvodnje beljakovin.

V ustnem oddelku je ta encim odgovoren za "pred -digestiranje" škroba, ki proizvaja odpadke maltoze, maltotrioze in dekstrina.

Lahko vam služi: glikozidna povezava: kaj je, značilnosti, vrste, nomenklatura

V rastlinah

V rastlinah je škrob rezervni polisaharid in njegova hidroliza, ki jo posredujejo amilasti encimi, ima veliko pomembnih funkcij. Med njimi lahko izstopajo:

• Kalitev žitnih semen s prebavo plasti Aleurona.
• Degradacija rezervnih snovi za pridobivanje energije v obliki ATP.

V mikroorganizmih

Številni mikroorganizmi uporabljajo amilase za pridobivanje ogljika in energije iz različnih polisaharidnih virov. V industriji se ti mikroorganizmi izkoristijo za veliko obsežno proizvodnjo teh encimov, ki služijo za izpolnjevanje različnih komercialnih zahtev človeka.

Industrijska uporaba

V panogi se amilaze uporabljajo z različnimi nameni, med katerimi je proizvodnja maltoze, sirupov z visoko vsebnostjo fruktoze, mešanic oligosaharidov, dektrinov itd.

Uporabljajo se tudi za neposredno alkoholno fermentacijo do etanola v pivski industriji in za uporabo odpadne vode, proizvedene med predelavo rastlinske hrane kot vir hrane za rast mikroorganizmov, na primer.

Reference

1. Aiyer, str. V. (2005). Amilaze in njihove aplikacije. Afriški časopis za biotehnologijo, 4(13), 1525-1529.
2. Azcón-Bieto, J., & Peta, m. (2008). Osnove fiziologije rastlin (2. izd.). Madrid: McGraw-Hill Interamerican iz Španije.
3. Del Vigna, str., Trinidad, a., Naval, m., Soares, a., & Reis, l. (2008). Sestava in funkcije sline: celovit pregled. Časopis sodobne zobozdravstvene prakse, 9(3), 72–80.
4. Naidu, m. Do., & Saranraj, str. (2013). Bakterijska amilaza: pregled. International Journal of Pharmaceutical & Biological Archives, 4(2), 274–287.
5. Sol, w., & Shenker, s. (1976). Amilaza- njegov klinični pomen: pregled literature. Zdravilo, 55(4), 269-289.
6. Saranraj, str., & Stella, D. (2013). Glivična amilaza - pregled. International Journal of Microbiological Research, 4(2), 203–211.
7. Salomon, e., Berg, l., & Martin, D. (1999). Biologija (5. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
8. Thoma, J. Do., Spradlin, J. In., & Dygert, s. (1925). Rastlinske in živalske amilaze. Ann. Kem., 1, 115-189.