Hidrolitni encimi

Diagram na traku hidrolitskega encima Alfa-amilaza Human trebušne slinavke. Vir: Wikimedia Commons

Kaj so hidrolitski encimi?

The Hidrolitni encimi, O hidrolaze so molekule, ki katalizirajo reakcije hidrolize (hidro = voda, liza = prelom), to je, da katalizirajo kemijsko reakcijo med molekulo vode in drugo ali drugimi molekulami.

Hidrolaze, tako kot večina encimov, so beljakovinske narave, kar pomeni, da so sestavljene iz ene ali več polipeptidnih verig ali aminokislin.

Encimi so prisotni v skoraj vseh biokemičnih reakcijah živih organizmov. Odgovorni so za pospeševanje teh reakcij z zmanjšanjem ravni reakcijske energije.

Na primer, večina prebavnih encimov je hidrolitskih. Ti so odgovorni za pospešitev razpada kompleksnih molekul bolusa v hrani.

Razgradnja ima za posledico enostavnejše načine, kako se za organizme absorbirati. Encimi ne izpolnjujejo samo vitalnih funkcij v organizmih, ampak imajo tudi medicinski in gospodarski pomen.

Značilnosti hidroliznih encimov

- Encimi so običajno velike molekule beljakovin z regulirano aktivnostjo. Vsi imajo določen 3D obrazec.

- Delo pri nizkih koncentracijah.

- Med reakcijo niso spremenjeni, zato jih je mogoče obnoviti brez sprememb v molekularni ali beljakovinski strukturi.

- Lahko obdelujejo podlage s spremenljivo hitrostjo, ki lahko pomeni na tisoče molekul na minuto.

- So specifični in jih lahko denaturirajo in /ali nanjo vplivajo temperatura, spremembe pH, koncentracije substratov.

- Hidrolitni encimi so največja skupina znanih encimov. Obstaja več kot 200 hidrolaz, ki katalizirajo reakcije, ki lomijo ogljik-kisik, premogov, ogljik-ogljik, fosforo-kisik vezi (fosforični anhidrid).

- Imajo široko specifičnost podlag.

Vam lahko služi: subkapularna mišica: značilnosti, funkcije, sindromi

- So stereeslektivni.

Klasifikacija

Klasifikacija hidroliznih encimov temelji predvsem na naravi hidrolizirane vezi in substratu. Taksonomska terminologija imenuje hidrolitske encime na to vrsto encimov.

Po drugi strani so skupna imena encimov sestavljena iz pripona -ročaj, Na primer hrib, mat in proteaze.

Končno po podatkih Mednarodne zveze za biokemijo in molekularno biologijo encime razvrstijo po številkah, imenovanih EC (Enzime Commission).

Hidrolaza pripada skupini 3 (EC3). Te so posledično razdeljene glede na vrsto povezave, ki jo hidrolizirajo. Na primer, če encimi hidrolizirajo linearne amide, je njihovo število EC3.5.1, in če hidrolizirajo serin-zaščitene, je njihovo število EC3.4.16.enaindvajset.

Funkcije v človeškem telesu

Colinesteraza

Kolinesteraza je eden najpomembnejših znanih hidrolitskih encimov. Hidrolizira acetilholin in ga naredi hrib in ocetna kislina.

Ta specifična reakcija deluje po prenosu živčnega impulza in ustavi delovanje nevrotransmiterskih molekul (acetilholin).

Prebavni encimi

Ena najbolj preučenih encimskih reakcij je razgradnja hrane v organizmih. Znano je, da so med prebavo lipazni encimi odgovorni za hidroliziranje lipidov in proteaz povzročajo rupturo beljakovin, da dobijo aminokisline.

Hidrolitski encimi so odgovorni za lomljenje ali delitev velikih molekul in njihovo pretvorbo v enostavnejše oblike. Te pridobljene molekule bodo uporabljene pri sintezi, izločanju odpadkov ali kot kot viri ogljika za pridobivanje energije.

Značilnost prebavnih hidrolitskih encimov je, da so zunajcelični in ki jih v prehodu skozi prebavni trakt mešamo s hrano.

Te encime proizvajajo celice, ki pokrivajo želodec, črevesje in druge organe, kot je trebušna slinavka.

Lahko vam služi: diafiza

Prebava celic

Lizosomi so glavni protagonisti celične prebave. V teh celičnih strukturah je več kot 50 specifičnih hidroliznih encimov.

Ti encimi izpolnjujejo funkcijo prebave kompleksne organske snovi, zaradi česar so na primer enostavnejše molekule, kot so monosaharidi ali aminokisline.

Prijave

Industrijsko

Farmacevtska

Tehnološki in znanstveni napredek v zadnjih 20 letih je povzročil pomembna odkritja na molekularnem polju mehanizmov delovanja sestavljenih delov.

Od šestih vrst znanih encimov, hidrolitski.

Lipaze so hidrolitski encimi, ki triacilglicerol pretvorijo v glicerol in proste maščobne kisline. Ti encimi služijo v farmacevtski industriji, da razvijejo izgovarjanje (protivnetna zdravila), ki delujejo proti revmatoidnim boleznim, artritisom, ledvenim bolečinam itd.

Druge lipaze se uporabljajo za razvoj spojin, kot sta kiralno podjetje (antimikotično) in lotrafiban, ki je zdravilo, ki se uporablja za preprečevanje trombotičnih epizod.

Hrana

Trenutno so hidrolaze temeljni encimi pri proizvodnji različnih prehrambenih izdelkov zaradi večkratnih aplikacij, ki jih imajo v skoraj vseh industrijskih procesih danes.

Zanimivo območje, povezano z uporabo hidroliznih encimov, je sinteza ali proizvodnja lignocelulozne biomase. Ta biomasa ima velik potencial v industriji za pridobitev biogoriv.

Po drugi strani imajo proteaze, encimi, ki katalizirajo hidrolizo peptidnih spojin.

Služijo tudi za izboljšanje kakovosti kruha v sladilih, pri zmanjševanju grenkih okusov različnih živil, tudi kot mehčajo mesa.

Kmetijska industrija uporablja pektinaze. To so skupina encimov, ki lahko razgradijo zelo razvejane kisline in nevtralne polimere (pektinske skupine), ki so v celični steni rastlin. 

Vam lahko služi: prebavni sistem

Najbolj uporabljene pektinaze na industrijski kmetijski ravni izvirajo iz mikroorganizma, imenovanega Aspergillus niger in se uporabljajo za fermentacijo v potopljenih pridelkih in trdno fermentacijo substrata.

Pektinaze se uporabljajo tudi pri izdelavi sadnih sokov in sokov in služijo za znižanje motnosti ali razjasnitev, kar izboljšuje kakovost le -teh. Uporabljajo se tudi za proizvodnjo džemov in sadnih celuloz.

Aspergillus Niger, nekakšen mikroorganizem, ki se uporablja za pridobivanje pektincev. Vir: Wikimedia Commons

Detergenti

Od začetka prejšnjega stoletja je znano, da prebavne proteaze čistijo oblačila. Večina detergentov je že do konca prejšnjega stoletja vsebovala prebavne encime, kot so amilaze in lipase.

Zelo dobro je znano, da uporaba teh encimov v detergentni industriji naredi postopek pranja bolj učinkovit. Zmanjšujejo porabo vode, so biološko razgradljive in zagotavljajo popolno čiščenje.

Bacillus licheniformis in Aspergillus flavus proizvajajo proteaze, ki se uporabljajo za proizvodnjo detergentov. Pridobljeni izdelek služi za odstranjevanje lis beljakovinskega izvora, kot je na primer kri.

Glive proizvajajo celice. Celice služijo kot detergent za odstranjevanje kopenskih mest ali ostankov rastlin.

Drugi encimi, kot so lipasa, služijo za odstranjevanje olejskih poreklnih točk, kot so maščobe ali slike ustnic. Goba Aspergillus oryzae Za proizvodnjo teh encimov je industrijsko zaposleno.

Reference

1. Encim. Pridobljeno iz.Wikipedija.org.
2. Encim, biokemija. Okreval od Britannice.com.
3. Uvod v encim razred 3: Hydrole. Kem je okreval.UWEC.Edu.
4. Hidrolaza. Okrevano od kemijske ocene.com.
5. T. McKee & J.R. McKee (2003). Biokemija. Boston: McGraw-Hill.
6. Prebavni encimi. Okrevano iz Sciencelearn.org.nz
7. M. Hernís. Biocataliza, ki se uporablja za pridobivanje zdravil in dodanih izdelkov z visoko vrednostjo. Poglavje VI. Okreval od AnalenSranf.com.
8. Encimi v oblačilih. Okreval od Argenbio.org