Hydrolytische enzymen

Diagram op tape van het hydrolytische enzym Alfa-Amylase Human Pancreas. Bron: Wikimedia Commons

Wat zijn hydrolytische enzymen?

De Hydrolytische enzymen, o Hydrolasen, zijn moleculen die hydrolysereacties katalyseren (hydro = water, lysis = breken), dat wil zeggen, ze katalyseren een chemische reactie tussen een watermolecuul en een andere of andere moleculen.

Hydrolasen, zoals de meeste enzymen, zijn de aard van het eiwit, wat betekent dat ze zijn samengesteld uit een of meer polypeptideketens of aminozuren.

Enzymen zijn aanwezig in bijna alle biochemische reacties van levende organismen. Ze zijn verantwoordelijk voor het versnellen van deze reacties door het energieniveau van de reactie te verlagen.

De meeste spijsverteringsenzymen zijn bijvoorbeeld hydrolytisch. Deze zijn verantwoordelijk voor het versnellen van de ontleding van de complexe bolusmoleculen van de voedselbolus.

Ontleding resulteert op eenvoudigere manieren om te absorberen voor organismen. Enzymen vervullen niet alleen vitale functies in organismen, maar hebben ook medisch en economisch belang.

Kenmerken van hydrolytische enzymen

- Enzymen zijn meestal grote eiwitmoleculen, met een gereguleerde activiteit. Ze hebben allemaal een specifiek 3D -formulier.

- Werk bij lage concentraties.

- Ze worden niet gemodificeerd tijdens de reactie, zodat ze kunnen worden teruggewonnen zonder veranderingen in hun moleculaire of eiwitstructuur.

- Ze kunnen substraten verwerken met een variabele snelheid die duizenden moleculen per minuut kan impliceren.

- Ze zijn specifiek en kunnen worden gedenatureerd en /of worden beïnvloed door temperatuur, pH -veranderingen, substratenconcentraties, onder andere.

- Hydrolytische enzymen zijn de grootste groep bekende enzymen. Er zijn meer dan 200 hydrolasen die reacties katalyseren die koolstofoxygen, kolen-nitrogen, koolstof-koolstof, fosforo-zuurstofbindingen (fosforanhydride) breken, inclusief fosfor-nitrogene bindingen.

- Ze hebben een brede specificiteit van substraten.

Kan u van dienst zijn: subscapulaire spier: kenmerken, functies, syndromen

- Ze zijn stereoslectief.

Classificatie

De classificatie van hydrolytische enzymen is voornamelijk gebaseerd op de aard van de gehydrolyseerde binding en het substraat. Taxonomische terminologie roept hydrolytische enzymen op naar dit type enzymen.

Aan de andere kant bestaan ​​de gemeenschappelijke namen van enzymen uit het achtervoegsel -hendel, Bijvoorbeeld heuvel, mat en proteasen.

Ten slotte worden volgens de International Union of Biochemistry and Molecular Biology enzymen geclassificeerd door getallen genaamd EC (Enzime Commission).

Hydrolase behoort tot groep 3 (EC3). Deze worden op hun beurt onderverdeeld volgens het type link dat ze hydrolyseren. Als enzymen bijvoorbeeld lineaire amida's hydrolyseren, is hun nummer EC3.5.1, en als ze serin-proteases hydrolyseren, is hun nummer EC3.4.16.eenentwintig.

Functies in het menselijk lichaam

Colinesterase

Colinesterase is een van de belangrijkste bekende hydrolytische enzymen. Hydrolyseert acetylcholine en maakt het heuvel en azijnzuur.

Deze specifieke reactie werkt na de overdracht van zenuwimpuls, waardoor de werking van neurotransmittermoleculen (acetylcholine) wordt gestopt.

Spijsverteringsenzymen

Een van de meest bestudeerde enzymatische reacties is die van voedselafbraak in organismen. Het is bekend dat lipase -enzymen tijdens de digestie verantwoordelijk zijn voor hydrolyserende lipiden en proteasen de breuk van eiwitten veroorzaken om aminozuren te verkrijgen.

Hydrolytische enzymen zijn verantwoordelijk voor het breken of delen van grote moleculen en veranderen ze in eenvoudiger vormen. Deze verkregen moleculen zullen worden gebruikt in de synthese, uitscheiding van afval of als koolstofbronnen om energie te verkrijgen.

Een kenmerk van spijsverteringshydrolytische enzymen is dat ze extracellulair zijn en die worden gemengd met voedsel in hun doorgang door het spijsverteringskanaal.

Deze enzymen worden geproduceerd door cellen die de maag, darm en andere organen zoals pancreas bedekken.

Het kan u van dienst zijn: diafyse

Celvertering

Lysosomen zijn de hoofdrolspelers van celvertering. Er zijn meer dan 50 specifieke hydrolytische enzymen opgenomen in deze cellulaire structuren.

Deze enzymen vervullen de functie van het verteren van complexe organische stof, waardoor het eenvoudiger moleculen is, zoals monosachariden of aminozuren, bijvoorbeeld.

Toepassingen

Industrieel

Farmaceutisch

De technologische en wetenschappelijke vooruitgang van de afgelopen 20 jaar hebben geresulteerd in belangrijke ontdekkingen in het moleculaire veld van samengestelde werkingsmechanismen.

Van de zes soorten bekende enzymen, hydrolytisch.

Lipasen zijn hydrolytische enzymen die triacylglycerol omzetten in glycerol en vrije vetzuren. Deze enzymen dienen in de farmaceutische industrie om uitspraak te ontwikkelen (ontstekingsremmende medicijnen) die werken tegen reumatoïde ziekten, artritis, lumbale pijn, enz.

Andere lipasa's worden gebruikt om verbindingen te ontwikkelen zoals het chirale bedrijf (een antimicotische) en Lotrafiban, een medicijn dat wordt gebruikt om trombotische afleveringen te voorkomen.

Voedsel

Momenteel zijn hydrolasen fundamentele enzymen bij de productie van verschillende voedingsproducten, vanwege de meerdere toepassingen die ze hebben in bijna alle industriële processen tegenwoordig.

Een interessegebied met betrekking tot het gebruik van hydrolytische enzymen is de synthese of productie van lignocellulosische biomassa. Deze biomassa heeft een groot potentieel in de industrie om biobrandstoffen te verkrijgen.

Aan de andere kant hebben proteasen, enzymen die de hydrolyse van peptideverbindingen katalyseren, een hoge toepassing in de voedingsindustrie, vooral bij de bereiding van gehydrolyseerd soja -eiwit.

Ze dienen ook om de kwaliteit van brood te verbeteren, in zoetstoffen, in de vermindering van bittere smaken van verschillende voedingsmiddelen, zelfs als vleesverzachters.

De agrarische industrie gebruikt pectinasen. Dit zijn een groep enzymen die in staat zijn om zeer vertakte zuur en neutrale polymeren (pectinale groepen) te ontbinden die zich in de celwand van de planten bevinden. 

Kan u van dienst zijn: spijsverteringssysteem

De meest gebruikte pectinasen op industrieel landbouwniveau komen van het micro -organisme genaamd Aspergillus niger en worden gebruikt voor fermentatie in ondergedompelde gewassen en vaste substraatfermentatie.

Pectinasen worden ook gebruikt bij de uitwerking van vruchtensappen en sappen en dienen om de troebelheid te verlagen of te verduidelijken, waardoor de kwaliteit hiervan wordt verbeterd. Ze worden ook gebruikt voor de productie van jam en fruitpulp.

Aspergillus niger, een soort micro -organisme dat wordt gebruikt om pectinasen te verkrijgen. Bron: Wikimedia Commons

Wasmiddelen

Sinds het begin van de vorige eeuw is het bekend dat spijsverteringsproteasen kleren schone. Al tegen het einde van de vorige eeuw bevatten de meeste wasmiddelen spijsverteringsenzymen zoals amylasen en lipasa's.

Het is heel goed bekend dat het gebruik van deze enzymen in de wasmiddelenindustrie het wasproces efficiënter maakt. Ze verminderen de wateruitgaven, zijn biologisch afbreekbaar en zorgen voor totale reiniging.

Bacillus korstmosiformis En Aspergillus flavus Produceer proteasen die worden gebruikt voor de productie van wasmiddelen. Het verkregen product dient bijvoorbeeld voor het verwijderen van vlekken van eiwitoorsprong zoals bloed, bijvoorbeeld.

Schimmels produceren cellen. Celluases dienen als wasmiddel om landvlekken of plantenresten te verwijderen.

Andere enzymen, zoals lipasa's, dienen voor het verwijderen van olieachtige oorsprongsplekken, zoals vetten of lipschilderijen. De champignon Aspergillus oryzae Het is industrieel gebruikt om deze enzymen te produceren.

Referenties

1. Enzym. Opgehaald van.Wikipedia.borg.
2. Enzym, biochemie. Hersteld uit Britannica.com.
3. Inleiding tot enzym Klasse 3: Hydrolas. Chem hersteld.Uwec.Edu.
4. Hydrolase. Hersteld uit chemie -uitexplaed.com.
5. T. McKee & J.R. McKee (2003). Biochemie. Boston: McGraw-Hill.
6. Spijsverteringsenzymen. Hersteld van Sciencelearn.borg.NZ
7. M. Hern's. Biocatalyse toegepast op het verkrijgen van geneesmiddelen en toegevoegde producten met hoge waarde. Hoofdstuk VI. Hersteld van Analesranf.com.
8. Enzymen in kledingzeep. Hersteld van Argenbio.borg