Karakteristiske hydrolytiske enzymer, klassificering og funktioner

den hydrolytiske enzymer eller hydrolaser, er molekyler, som katalyserer hydrolysereaktioner (hydro = vand, lysis = brud), det vil sige de katalyserer en kemisk reaktion mellem et vandmolekyle og et eller andet molekyl.

Hydrolaser, som de fleste enzymer, er proteinrige, hvilket betyder, at de er sammensat af en eller flere polypeptidkæder eller aminosyrer.

Enzymer er til stede i næsten alle biokemiske reaktioner af levende organismer. De er ansvarlige for at fremskynde disse reaktioner ved at reducere selve energiniveauet af selve reaktionen.

For eksempel er de fleste fordøjelsesenzymer hydrolytiske. Disse er ansvarlige for at fremskynde dekomponeringen af ​​komplekse molekyler i fødevaren bolus.

Nedbrydning resulterer i enklere former, der let absorberes af organismer. Enzymer opfylder ikke kun vitale funktioner i organismer, men har også medicinsk og økonomisk betydning.

indeks

• 1 kendetegn
• 2 klassificering
• 3 funktioner i menneskekroppen
  • 3.1 kolinesterase
  • 3.2 Fordøjelsesenzymer
• 4 anvendelser
  • 4.1 -Industrielt
• 5 referencer

funktioner

Enzymer er generelt store proteinmolekyler med en reguleret aktivitet. Alle har en specifik 3D-form. De arbejder i lave koncentrationer.

De modificeres ikke under reaktionen, så de kan genvindes uden ændringer i deres molekylære eller proteinstruktur. De kan behandle substrater med en variabel hastighed, der kan involvere tusindvis af molekyler pr. Minut.

De er specifikke og kan denatureres og / eller påvirkes af bl.a. ændringer i temperatur, pH, substratkoncentrationer..

På den anden side er hydrolytiske enzymer den største gruppe af kendte enzymer. Der er mere end 200 hydrolaser, der katalyserer reaktioner, der bryder bindinger. Kulstof - Oxygen, Kul - Nitrogen, Kul - Kulstof, Fosfor - Oxygen (Phosphorsyreanhydrid), herunder Fosfor-Kvælstofbindinger.

Andre vigtige egenskaber ved hydrolytiske enzymer er deres brede substratspecificitet, og de er stereoselektive.

klassifikation

Klassificeringen af ​​hydrolytiske enzymer er hovedsagelig baseret på naturen af ​​den hydrolyserede binding og på substratet. Den taksonomiske terminologi betegner hydrolaser eller hydrolytiske enzymer til denne type enzymer.

På den anden side er enzymernes fælles navne i overensstemmelse med suffikset -håndtere, for eksempel cholinesterase, esteraser og proteaser.

Endelig klassificeres enzymer ifølge numre kaldet EC (enzymkommission) ifølge International Union of Biokemi og Molekylærbiologi..

Hydrolaser tilhører gruppe 3 (EC3). Disse er igen opdelt efter den type forbindelse, de hydrolyserer. For eksempel, hvis enzymerne hydrolyserer lineære amider, er deres antal EC3.5.1, og hvis de hydrolyserer serinproteaser, er deres antal EC3.4.16.21.

Funktioner i den menneskelige krop

cholinesterase

Cholinesterase er et af de vigtigste kendte hydrolytiske enzymer. Hydrolyserer acetylcholin og omdanner det til cholin og eddikesyre.

Denne specifikke reaktion virker efter transmissionen af ​​den nerveimpulser, der stopper virkningen af ​​neurotransmittermolekylerne (acetylcholin).

Fordøjelsesenzymer

En af de mest studerede enzymatiske reaktioner er nedbrydning af fødevarer i organismer. Det er kendt, at lipaseenzymerne under fordøjelsen er ansvarlige for hydrolyserende lipider og proteaser, fordi nedbrydning af proteiner til opnåelse af aminosyrer.

Hydrolytiske enzymer er ansvarlige for at bryde eller opdele store molekyler og omdanne dem til enklere former. Disse opnåede molekyler vil blive anvendt i syntesen, affald udskillelse eller som carbonkilder til opnåelse af energi.

Et fremtrædende træk ved fordøjelseshydrolytiske enzymer er, at de er ekstracellulære, og at de blandes med mad, når de passerer gennem fordøjelseskanalen..

Disse enzymer fremstilles af celler, der foretager mave, tarm og andre organer som pancreas.

Cellulær fordøjelse

Lysosomer er de vigtigste hovedpersoner i cellefordøjelsen. Der er mere end 50 specifikke hydrolytiske enzymer indeholdt i disse cellestrukturer.

Disse enzymer opfylder funktionen ved at fordøje det organiske stofkompleks, der omdanner det til enklere molekyler, for eksempel som: monosaccharider eller aminosyrer.

applikationer

-industrielle

farmaceutisk

De teknologiske og videnskabelige fremskridt i de sidste 20 år har ført til vigtige opdagelser inden for molekylærområdet af forbindelsesmekanismerne.

Af de seks typer af enzymer, der er kendt, er hydrolytiske stoffer de mest anvendte (60%) i de farmaceutiske industriers biokatalytiske processer.

Lipaser er hydrolytiske enzymer, der omdanner triacylglycerol til glycerol og frie fedtsyrer. Disse enzymer tjener i medicinalindustrien til at udvikle profener (antiinflammatoriske lægemidler), der virker mod reumatoid sygdomme, gigt, lændepine, etc..

Andre lipaser bruges til at udvikle forbindelser som den chirale synton (en antifungal) og lotrafiban, som er en medicin, der anvendes til at forhindre trombotiske hændelser.

mad

I øjeblikket er hydrolaser vigtige enzymer i produktionen af ​​forskellige fødevarer, på grund af de mange applikationer, de har i næsten alle industrielle processer i dag..

Et område af interesse i forbindelse med brugen af ​​hydrolytiske enzymer er syntesen eller produktionen af ​​lignocellulosisk biomasse. Denne biomasse har stort potentiale i branchen til at opnå biobrændstoffer.

På den anden side har proteaser, enzymer, som katalyserer hydrolysen af ​​peptidforbindelser, høj anvendelse i fødevareindustrien, især ved fremstillingen af ​​sojaproteinhydrolysater.

De tjener også til at forbedre kvaliteten af ​​brødene i sødestoffer i formindskelsen af ​​de forskellige fødevarers bitter smag, selv som kødtættere.

Landbrugsindustrien bruger pektinaser. Disse er en gruppe af enzymer, der er i stand til at nedbryde højt forgrenede neutrale og sure polymerer (pektingrupper), der findes i plantevæggens væg. 

De mest almindeligt anvendte pektinaser på industrielt landbrugsniveau kommer fra den kaldte mikroorganisme Aspergillus niger og anvendes til gæring i nedsænkte kulturer og fermentering af faste substrater.

Pektinaser anvendes også til fremstilling af juice eller frugtsaft og tjener til at mindske turbiditeten eller afklare, forbedre kvaliteten af ​​disse. De bruger dem også til fremstilling af syltetøj og frugtmasse.

rengøringsmidler

Siden begyndelsen af ​​forrige århundrede er det kendt, at fordøjelsesproteaser rent klæder. I slutningen af ​​sidste århundrede indeholdt de fleste vaskemidler fordøjelsesenzymer som amylaser og lipaser.

Det er velkendt, at anvendelsen af ​​disse enzymer i vaskemiddelindustrien gør vaskeprocessen mere effektiv. De reducerer omkostningerne ved vand, er biologisk nedbrydelige og sikrer total renlighed.

Bacillus licheniformis  og Aspergillus flavus de producerer proteaser anvendt til fremstilling af vaske- og rengøringsmidler. Den opnåede produkt tjener til fjernelse af pletter af proteinoprindelse, såsom for eksempel blod.

Svampene producerer cellulaser. Cellulaserne tjener som et rengøringsmiddel for at fjerne jordpletter eller planteaffald. Andre enzymer såsom lipaser anvendes til fjernelse af olieagtige pletter såsom fedtstoffer eller læbestoffer. Svampen Aspergillus oryzae Det bruges industrielt til at producere disse enzymer.

referencer

1. Enzym. Hentet fra en.wikipedia.org.
2. Enzym, Biochemistry. Gendannet fra britannica.com.
3. Introduktion 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. udgave. Boston: McGraw-Hill.
6. Fordøjelsesenzymer Gendannet fra sciencelearn.org.nz
7. M. Hernaís. Biokatalyse anvendes til opnåelse af lægemidler og produkter med stor merværdi. Kapitel VI. Gendannet fra analesranf.com.
8. Enzymer i sæber til tøj. Genoprettet fra argenbio.org