Ominaisuudet hydrolyyttiset entsyymit, luokittelu ja toiminnot



hydrolyyttiset entsyymit tai hydrolaasit ovat molekyylejä, jotka katalysoivat hydrolyysireaktioita (hydro = vesi; lyysi = repeämä), eli ne katalysoivat kemiallisen reaktion yhden vesimolekyylin ja toisen tai muiden molekyylien välillä.

Hydrolaasit, kuten useimmat entsyymit, ovat proteiinirikkaita, mikä tarkoittaa, että ne koostuvat yhdestä tai useammasta polypeptidiketjusta tai aminohaposta.

Entsyymit ovat läsnä lähes kaikissa elävien organismien biokemiallisissa reaktioissa. Ne ovat vastuussa näiden reaktioiden kiihdyttämisestä vähentämällä itse reaktion energian tasoa.

Esimerkiksi useimmat ruoansulatusentsyymit ovat hydrolyyttisiä. Nämä ovat vastuussa ruoka-boluksen monimutkaisten molekyylien hajoamisen nopeuttamisesta.

Hajoaminen johtaa yksinkertaisempiin muotoihin, jotka organismit imevät helposti. Entsyymit eivät ainoastaan ​​täytä elintärkeitä toimintoja organismeissa, vaan sillä on myös lääketieteellinen ja taloudellinen merkitys.

indeksi

  • 1 Ominaisuudet
  • 2 Luokitus
  • 3 Toiminnot ihmiskehossa
    • 3.1 Koliinesteraasi
    • 3.2 Ruoansulatusentsyymit
  • 4 Käyttö
    • 4.1 -teolliset
  • 5 Viitteet

piirteet

Entsyymit ovat yleensä suuria proteiinimolekyylejä, joilla on säännelty aktiivisuus. Kaikilla on erityinen 3D-muoto. Ne toimivat pienillä pitoisuuksilla.

Ne eivät muutu reaktion aikana, joten ne voidaan ottaa talteen muuttamatta niiden molekyyli- tai proteiinirakennetta. Ne voivat käsitellä substraatteja muuttuvalla nopeudella, joka voi sisältää tuhansia molekyylejä minuutissa.

Ne ovat spesifisiä ja voivat muun muassa denaturoida ja / tai vaikuttaa lämpötilan, pH: n, substraattikonsentraatioiden muutoksiin..

Toisaalta hydrolyyttiset entsyymit ovat tunnetuimpien entsyymien suurin ryhmä. On yli 200 hydrolaasia, jotka katalysoivat reaktioita, jotka rikkovat sidoksia Hiili - happi, hiili - typpi, hiili - hiili, fosfori - happi (fosforihappoanhydridi), mukaan lukien fosfori - typpisidokset.

Muut hydrolyyttisten entsyymien tärkeät ominaisuudet ovat niiden laaja substraattispesifisyys ja ne ovat stereoselektiivisiä.

luokitus

Hydrolyyttisten entsyymien luokittelu perustuu pääasiassa hydrolysoidun sidoksen luonteeseen ja substraattiin. Taksonominen terminologia merkitsee hydrolaaseja tai hydrolyyttisiä entsyymejä tämän tyyppisiin entsyymeihin.

Toisaalta entsyymien yleiset nimet vastaavat sufiksiä -kahva, esimerkiksi koliinesteraasi, esteraasit ja proteaasit.

Lopuksi kansainvälisen biokemian ja molekyylibiologian liiton mukaan entsyymit luokitellaan EY: n (entsyymikomissio) nimillä..

Hydrolaasit kuuluvat ryhmään 3 (EC3). Nämä puolestaan ​​jakautuvat hydrolysoitavan linkin tyypin mukaan. Esimerkiksi jos entsyymit hydrolysoivat lineaarisia amideja, niiden lukumäärä on EC3.5.1 ja jos ne hydrolysoivat seriiniproteaaseja, niiden lukumäärä on EC3.4.16.21.

Toiminnot ihmiskehossa

koliiniesteraasin

Kolinesteraasi on yksi tärkeimmistä tunnetuista hydrolyyttisistä entsyymeistä. Hydrolysoi asetyylikoliinia ja muuntaa sen koliiniksi ja etikkahapoksi.

Tämä spesifinen reaktio toimii hermoston impulssin siirron jälkeen ja pysäyttää neurotransmitterimolekyylien (asetyylikoliini) toiminnan..

Ruoansulatusentsyymit

Yksi tutkituimmista entsymaattisista reaktioista on elintarvikkeiden hajoaminen organismeissa. On tunnettua, että pilkkomisen aikana lipaasientsyymit ovat vastuussa lipidien hydrolysoinnista ja proteaasit aiheuttavat proteiinien hajoamisen aminohappojen saamiseksi.

Hydrolyyttiset entsyymit ovat vastuussa suurten molekyylien rikkomisesta tai jakamisesta ja muuttamisesta yksinkertaisemmiksi muodoiksi. Näitä saatuja molekyylejä käytetään synteesissä, jätteiden erittymisessä tai hiilen lähteinä energian saamiseksi.

Ruoansulatuskanavan hydrolyyttisten entsyymien keskeinen piirre on se, että ne ovat solunulkoisia ja että ne sekoitetaan ruoan kanssa ruoansulatuskanavan läpi..

Näitä entsyymejä tuottavat vatsan, suoliston ja muiden elinten, kuten haiman, vuorottelevat solut.

Ruoansulatus

Lysosomit ovat solujen pilkkomisen päähenkilöitä. Näihin solurakenteisiin sisältyy yli 50 spesifistä hydrolyyttistä entsyymiä.

Nämä entsyymit täyttävät orgaanisen aineksen kompleksin digestointitoiminnon, joka muuntaa sen yksinkertaisemmiksi molekyyleiksi, esimerkiksi: monosakkaridit tai aminohapot.

sovellukset

-teollinen

farmaseuttinen

Viimeisten 20 vuoden tekninen ja tieteellinen kehitys ovat johtaneet merkittäviin löydöksiin yhdisteiden toimintamekanismien molekyylikentässä..

Kuusi tunnetuista entsyymityypeistä käytetään eniten hydrolyyttejä (60%) lääketeollisuuden biokatalyyttisissä prosesseissa..

Lipaasit ovat hydrolyyttisiä entsyymejä, jotka muuttavat triasyyliglyserolia glyseroliksi ja vapaiksi rasvahappoiksi. Nämä entsyymit toimivat lääketeollisuudessa kehittämään profiineja (anti-inflammatorisia lääkkeitä), jotka vaikuttavat nivelreuma, niveltulehdus jne..

Muita lipaaseja käytetään sellaisten yhdisteiden, kuten kiraalisen synononin (antifungaalinen) ja lotrafibaanin kehittämiseen, joka on lääke, jota käytetään estämään tromboottisia tapahtumia.

ruoka

Tällä hetkellä hydrolaasit ovat välttämättömiä entsyymejä erilaisten elintarvikkeiden tuotannossa, koska niissä on useita sovelluksia lähes kaikissa tämän päivän teollisissa prosesseissa..

Hydrolyyttisten entsyymien käyttöön liittyvä kiinnostava alue on lignoselluloosamassan synteesi tai tuotanto. Tällä biomassalla on teollisuudessa runsaasti mahdollisuuksia saada biopolttoaineita.

Toisaalta proteaaseilla, entsyymeillä, jotka katalysoivat peptidi- yhdisteiden hydrolyysiä, on suuri käyttö elintarviketeollisuudessa, erityisesti soijaproteiinihydrolysaattien valmistuksessa..

Niiden tarkoituksena on myös parantaa makeisten sisältämien leipien laatua eri elintarvikkeiden katkeraisten makujen vähentämisessä, myös lihan tarjoilijoina..

Maatalousala käyttää pektinaaseja. Nämä ovat joukko entsyymejä, jotka kykenevät hajottamaan kasvien soluseinässä esiintyviä erittäin haarautuneita neutraaleja ja happamia polymeerejä (pektiiniryhmiä). 

Yleisimmin käytetyt pektinaasit teollisessa maataloudessa tulevat kutsutusta mikro-organismista Aspergillus niger ja niitä käytetään fermentointiin upotetuissa viljelmissä ja kiinteiden substraattien fermentoinnissa.

Pektinaaseja käytetään myös mehujen tai hedelmämehujen valmistuksessa ja niiden tarkoituksena on vähentää sameutta tai selkeyttää niiden laatua. He käyttävät niitä myös hillojen ja hedelmäsellujen valmistukseen.

pesuaineet

Viime vuosisadan alusta alkaen tiedetään, että ruoansulatuskanavan proteaasit puhtaita vaatteita. Viime vuosisadan loppuun mennessä useimmat pesuaineet sisälsivät ruoansulatusentsyymejä, kuten amylaaseja ja lipaaseja.

On hyvin tunnettua, että näiden entsyymien käyttö pesuaineteollisuudessa tehostaa pesuprosessia. Ne vähentävät veden kustannuksia, ovat biohajoavia ja takaavat täydellisen puhtauden.

Bacillus licheniformis  ja Aspergillus flavus ne tuottavat pesuaineiden valmistukseen käytettyjä proteaaseja. Saatu tuote toimii esimerkiksi proteiiniperäisten paikkojen, kuten veren, poistamiseksi.

Sienet tuottavat sellulaaseja. Sellulaasit toimivat pesuaineena maaperän tahrojen tai kasvien jätteiden poistamiseksi. Muita entsyymejä, kuten lipaaseja, käytetään öljyisten tahrojen, kuten rasvojen tai huulipintojen poistamiseen. Sieni Aspergillus oryzae Sitä käytetään teollisesti näiden entsyymien tuottamiseen.

viittaukset

  1. Entsyymiä. Haettu osoitteesta en.wikipedia.org.
  2. Entsyymi, biokemia. Palautettu britannica.comista.
  3. Entsyymiluokka 3: Hydrolaasit. Haettu osoitteesta chem.uwec.edu.
  4. Hydrolase.Recuperated alkaen chemistryexplained.com.
  5. T. McKee & J.R. McKee (2003). Biokemia, 3. painos. Boston: McGraw-Hill.
  6. Ruoansulatusentsyymit Palautettu sciencelearn.org.nz
  7. M. Hernaís. Biokatalyysiä sovellettiin lääkkeiden ja tuotteiden, joilla on suuri lisäarvo, saamiseksi. VI luku. Palautettu osoitteesta analesranf.com.
  8. Entsyymit vaatteiden saippuoissa. Palautettu argenbio.org: sta