Karakteristiska hydrolytiska enzymer, klassificering och funktioner

den hydrolytiska enzymer eller hydrolaser, är molekyler som katalyserar hydrolysreaktioner (hydro = vatten; lys = brott), dvs som katalyserar en kemisk reaktion mellan en vattenmolekyl och annan molekyl.

Hydrolaser, liksom de flesta enzymer, är proteinrika, vilket innebär att de är sammansatta av en eller flera polypeptidkedjor eller aminosyror.

Enzymer är närvarande i nästan alla biokemiska reaktioner av levande organismer. De ansvarar för att accelerera dessa reaktioner genom att minska energinivån för själva reaktionen.

De flesta matsmältningsenzymer är till exempel hydrolytiska. Dessa är ansvariga för att påskynda nedbrytningen av komplexa molekyler i livsmedelsbolusen.

Nedbrytning resulterar i enklare former som lätt absorberas av organismer. Enzymer uppfyller inte bara vitala funktioner i organismer utan har också medicinsk och ekonomisk betydelse.

index

• 1 Egenskaper
• 2 klassificering
• 3 Funktioner i människokroppen
  • 3.1 kolinesteras
  • 3.2 Digestive enzymer
• 4 användningsområden
  • 4,1 -Tekniska
• 5 referenser

särdrag

Enzymer är i allmänhet stora proteinmolekyler med en reglerad aktivitet. Alla har en specifik 3D-form. De arbetar i låga koncentrationer.

De modifieras inte under reaktionen, så de kan återvinnas utan förändringar i deras molekylära eller proteinkonstruktion. De kan bearbeta substrat med en variabel hastighet som kan involvera tusentals molekyler per minut.

De är specifika och kan denatureras och / eller påverkas av bland annat förändringar i temperatur, pH, substratkoncentrationer..

Å andra sidan är hydrolytiska enzymer den största gruppen av kända enzymer. Finns det över 200 hydrolaser som katalyserar reaktioner som bryter bindningar Kol - Syre, Kol - kväve, kol - kol, fosfor - syre (fosforsyraanhydrid), inklusive länkar Fosfor - Kväve.

Andra viktiga egenskaper hos hydrolytiska enzymer är deras breda substratspecificitet och de är stereoselektiva.

klassificering

Klassificeringen av hydrolytiska enzymer baseras huvudsakligen på naturen hos den hydrolyserade bindningen och på substratet. Den taxonomiska terminologin betecknar hydrolaser eller hydrolytiska enzymer för denna typ av enzymer.

Å andra sidan överensstämmer de gemensamma namnen på enzymerna med suffixet -handtag, till exempel kolinesteras, esteraser och proteaser.

Slutligen, enligt International Union of Biochemistry and Molecular Biology, klassificeras enzymer med siffror som heter EC (enzymkommission).

Hydrolaserna hör till grupp 3 (EC3). Dessa i sin tur är indelade enligt typen av länk som de hydrolyserar. Om exempelvis enzymerna hydrolyserar linjära amider är deras antal EC3.5.1, och om de hydrolyserar serinproteaser är deras antal EC3.4.16.21.

Funktioner i människokroppen

kolinesteras

Cholinesteras är ett av de viktigaste kända hydrolytiska enzymerna. Hydrolyserar acetylkolin och omvandlar den till kolin och ättiksyra.

Denna specifika reaktion verkar efter överföring av nervimpulsen, stoppande verkan av neurotransmittormolekylerna (acetylkolin).

Matsmältningsenzymer

En av de mest studerade enzymatiska reaktionerna är nedbrytningen av livsmedel i organismer. Det är känt att lipasenzymerna är ansvariga för att hydrolysera lipider och proteaser under rötning, eftersom proteinerna bryts ned för erhållande av aminosyror.

Hydrolytiska enzymer är ansvariga för att bryta eller dela upp stora molekyler och omvandla dem till enklare former. Dessa erhållna molekyler kommer att användas vid syntesen, utsöndringen av avfall eller som kolkällor för att erhålla energi.

En viktig egenskap hos matsmältningshydrolytiska enzymer är att de är extracellulära och att de blandas med mat när de passerar genom matsmältningssystemet..

Dessa enzymer produceras av celler som kluter i mage, tarm och andra organ, såsom bukspottkörteln.

Cellulär digestion

Lysosomer är de viktigaste huvudpersonerna vid cellförslutning. Det finns mer än 50 specifika hydrolytiska enzymer innehållna i dessa cellstrukturer.

Dessa enzymer uppfyller funktionen att smälta organiska materialkomplexet omvandla det till enklare molekyler, till exempel som: monosackarider eller aminosyror.

tillämpningar

-industriell

farmaceutisk

De tekniska och vetenskapliga framstegen under de senaste 20 åren har lett till viktiga upptäckter inom molekylärområdet för mekanismerna för driften av föreningarna.

Av de sex typerna av enzymer som är kända är hydrolytiska ämnen de mest använda (60%) i de farmaceutiska industrins biokatalytiska processer.

Lipaser är hydrolytiska enzymer som omvandlar triacylglycerol till glycerol och fria fettsyror. Dessa enzymer tjänar, inom läkemedelsindustrin, att utveckla profens (antiinflammatoriska läkemedel) som verkar mot reumatoida sjukdomar, artrit, ländesmärtor etc..

Andra lipaser används för att utveckla föreningar som den chirala synton (en svampdödande) och lotrafiban som är en medicin som används för att förebygga trombotiska händelser.

mat

För närvarande är hydrolaser viktiga enzymer vid framställning av olika livsmedelsprodukter, på grund av de många applikationer som de har i nästan alla industriprocesser idag..

Ett intresseområde som är relaterat till användningen av hydrolytiska enzymer är syntesen eller produktionen av lignocellulosisk biomassa. Denna biomassa har stor potential i branschen för att få biobränslen.

Å andra sidan har proteaser, enzymer som katalyserar hydrolysen av peptidföreningar hög tillämpning i livsmedelsindustrin, speciellt vid framställning av sojaproteinhydrolysater.

De tjänar också till att förbättra kvaliteten på brödena, i sötningsmedel, i minskningen av de bittra smakerna hos olika livsmedel, till och med som köttförsmakningsmedel.

Jordbruksindustrin använder pektinaser. Dessa är en grupp av enzymer som kan bryta ner mycket grenade neutrala och sura polymerer (pektingrupper) som finns i växtens cellvägg. 

De vanligaste pektinaserna på industriell jordbruksnivå kommer från den kallade mikroorganismen Aspergillus niger och används för jäsning i nedsänkt odlingar och jäsning av fasta substrat.

Pektinaser används också vid framställning av juice eller fruktjuicer och tjänar till att minska grumligheten eller förtydliga, förbättra kvaliteten på dessa. De använder dem också för produktion av sylt och fruktmassor.

detergenter

Sedan början av förra seklet är det känt att matsmältningsproteaser renar kläder. Vid slutet av förra seklet innehöll de flesta rengöringsmedel matsmältningsenzymer som amylaser och lipaser.

Det är välkänt att användningen av dessa enzymer i tvättmedelsindustrin gör tvättprocessen effektivare. De minskar kostnaden för vatten, är biologiskt nedbrytbara och säkerställer total renhet.

Bacillus licheniformis  och Aspergillus flavus de producerar proteaser som används för framställning av tvättmedel. Den erhållna produkten tjänar till avlägsnande av fläckar av proteinhalt, såsom blod till exempel.

Svamparna producerar cellulaser. Cellulaserna tjänar som tvättmedel för att avlägsna markfläckar eller växtskräp. Andra enzymer såsom lipaser används för att avlägsna oljiga fläckar, såsom fetter eller läppfärger. Svampen Aspergillus oryzae Det används industriellt för att producera dessa enzymer.

referenser

1. Enzym. Hämtad från en.wikipedia.org.
2. Enzym, Biochemistry. Återställd från britannica.com.
3. Introduktion till enzym klass 3: hydrolaser. Hämtad från chem.uwec.edu.
4. Hydrolase.Recuperated from chemistryexplained.com.
5. T. McKee & J.R. McKee (2003). Biochemistry, 3: e upplagan. Boston: McGraw-Hill.
6. Matsmältningsenzymer Återställd från sciencelearn.org.nz
7. M. Hernaís. Biokatalys används för att erhålla droger och produkter med högt mervärde. Kapitel VI. Återställd från analesranf.com.
8. Enzymer i tvål för kläder. Återställd från argenbio.org