ХИДРОЛИТИЧКИ ЕНЗИМИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, КЛАСИФИКАЦИЈА, ФУНКЦИЈЕ - АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА - 2025

У хидролитичких ензима или хидролазе су молекули који катализују реакције хидролизе (хидро = вода; лизе = руптуре), тј катализује хемијска реакција између молекула воде и другог молекула.

Хидролазе, као и већина ензима, по природи су протеин, што значи да се састоје од једног или више ланца полипептида или аминокиселина.

Дијаграм траке хидролизног ензима хумане панкреаса алфа-амилаза. Преузето и уређено из сопственог дела. , путем Викимедиа Цоммонса.

Ензими су присутни у готово свим биохемијским реакцијама у живим организмима. Они су одговорни за убрзавање ових реакција смањењем енергетског нивоа реакције.

На пример, већина пробавних ензима је хидролитичка. Они су одговорни за убрзавање распада сложених молекула у болусу.

Разградњом се добијају једноставније форме које организми лако апсорбују. Ензими не само да испуњавају виталне функције у организмима, већ имају и медицински и економски значај.

карактеристике

Ензими су обично велики протеински молекули са регулисаном активношћу. Сви имају специфичан 3Д облик. Они раде у малим концентрацијама.

Они се не модификују током реакције, тако да се могу опоравити без промена у њиховој молекуларној или протеинској структури. Они могу обрађивати супстрате променљивом брзином која може обухватити хиљаде молекула у минути.

Они су специфични и могу се денатурирати и / или утицати на промене температуре, пХ, концентрације супстрата, између осталог.

Са своје стране, хидролатни ензими су највећа група познатих ензима. Постоји више од 200 хидролата који катализују реакције које разбијају везе угљеник - кисеоник, угљеник - азот, угљен - угљен, фосфор - кисеоник (фосфорни анхидрид), чак и фосфор - азотне везе.

Остале важне карактеристике хидролизних ензима су њихова широка специфичност супстрата и стереоселективност.

Класификација

Класификација хидролизних ензима заснива се пре свега на природи хидролизоване везе и супстрата. Таксономска терминологија назива ову врсту ензима хидролазе или хидролизне ензиме.

С друге стране, уобичајени називи ензима састоје се од суфикса -асе, на пример холинестеразе, естеразе и протеазе.

Коначно, према Међународној унији за биохемију и молекуларну биологију, ензими су класификовани бројевима који се називају ЕЦ (ензимска комисија).

Хидролазе припадају групи 3 (ЕЦ3). Они су заузврат подељени према врсти везе коју хидролизују. На пример, ако ензими хидролизирају линеарне амиде, њихов број је ЕЦ3.5.1, а ако хидролизују серинске протеазе, њихов број је ЕЦ3.4.16.21.

Функције у људском телу

Колинестераза

Колинестераза је један од најважнијих познатих хидролизних ензима. Хидролизује ацетилхолин и претвара га у холин и сирћетну киселину.

Ова специфична реакција делује после преноса нервног импулса, заустављајући деловање молекула неуротрансмитера (ацетилхолин).

Дигестивни ензими

Једна од најгледанијих ензимских реакција је она разградње хране у организму. Познато је да су током варења ензими липазе одговорни за хидролизу липида, а протеазе узрокују разградњу протеина да би добили аминокиселине.

Хидролитички ензими одговорни су за разбијање или дељење великих молекула и претварање у једноставније облике. Ови добијени молекули користиће се у синтези, излучивању отпада или као извори угљеника за добијање енергије.

Изузетна карактеристика пробавних хидролизних ензима је да су ванћелијски и да се помешају са храном док пролазе кроз дигестивни тракт.

Ови ензими производе ћелије које линију желудац, црева и друге органе као што је панкреас.

Ћелијска пробава

Лизосоми су главни актери ћелијске варења. Постоји више од 50 специфичних хидролизних ензима који се налазе унутар ових ћелијских структура.

Ови ензими испуњавају функцију варења сложене органске материје, претварајући је у једноставније молекуле, на пример у: моносахариде или аминокиселине.

Апликације

-Индустријски

Фармацеутски

Технолошки и научни напредак у последњих 20 година довели су до важних открића у молекуларном пољу механизама деловања једињења.

Од шест врста познатих ензима, хидролатитични се највише користе (60%) у биокататалитичким процесима фармацеутске индустрије.

Липазе су хидролатни ензими који трансформишу триацилглицерол у глицерол и слободне масне киселине. Ови ензими се користе у фармацеутској индустрији за развој пропана (противупалних лекова) који делују против реуматоидних болести, артритиса, бола у доњем делу леђа итд.

Друге липазе се користе за развијање једињења као што су хирални синтон (антифунгални) и лотрафибан, који је лек који се користи за спречавање тромботичких епизода.

Храна

Тренутно су хидролазе важни ензими у производњи различитих прехрамбених производа, због вишеструке примене које данас имају у готово свим индустријским процесима.

Подручје интереса које се односи на употребу хидролизних ензима је синтеза или производња лигноцелулозне биомасе. Ова биомаса има велики потенцијал у индустрији за добијање биогорива.

С друге стране, протеазе, ензими који катализују хидролизу пептидних једињења, имају велику примену у прехрамбеној индустрији, посебно у припреми хидролатата соје протеина.

Они такође служе побољшању квалитета хлеба, у заслађивачима, смањењу горких укуса различитих намирница, чак и као мекано месо.

Пољопривредна индустрија користи пектиназе. Ово је група ензима која могу разградити високо разгранату киселину и неутралне полимере (пектинске групе) који се налазе у ћелијским зидовима биљака.

Пектиназе које се највише користе на нивоу индустријске пољопривреде потичу од микроорганизма званог Аспергиллус нигер и користе се за ферментацију у потопљеним културама и ферментацију чврстих супстрата.

Пектиназе се такође користе у производњи воћних сокова или сокова и служе за смањивање замућења или прочишћавања, побољшавајући њихов квалитет. Такође их користе за производњу џемова и воћних каше.

Аспергиллус нигер врста микроорганизама који се користе за добијање пектиназа. Преузето и уредио од: Могана Дас Муртеи и Патцхамутху Рамасами, путем Викимедиа Цоммонса.

Детерџенти

Дигестивне протеазе су познате по чишћењу одеће од почетка прошлог века. Крајем прошлог века већина детерџената садржи пробавне ензиме попут амилазе и липазе.

Познато је да употреба ових ензима у индустрији детерџената чини процес прања ефикаснијим. Они смањују потрошњу воде, биоразградиви су и осигуравају потпуно чишћење.

Бациллус лицхениформис и Аспергиллус флавус производе протеазе које се користе за производњу детерџената. Добивени производ користи се за уклањање мрља поријекла протеина, као што је крв, на примјер.

Гљивице стварају целулазе. Целулазе служе као детерџент за уклањање мрља са земље или биљних остатака. Остали ензими попут липаза користе се за уклањање мрља олеинског порекла, попут масти или ружа за усне. Гљива Аспергиллус оризае се користи индустријски за производњу ових ензима.

Референце

1. Ензим. Опоравак са ен.википедиа.орг.
2. Ензим, биохемија. Опоравак од британница.цом.
3. Увод у класу 3 ензима: Хидролазе. Опоравак од цхем.увец.еду.
4. Хидролаз се опоравља од цхемистриекплаинед.цом.
5. Т. МцКее и ЈР МцКее (2003). Биохемија, 3. издање Бостон: МцГрав-Хилл.
6. Дигестивни ензими. Опоравак са сциенцелеарн.орг.нз
7. М. Хернаис. Биокатализа примењена за добијање лекова и производа са високом доданом вредношћу. Глава ВИ. Опоравак од аналесранф.цом.
8. Ензими у сапунима за прање рубља. Опоравак од аргенбио.орг