Būdingi hidroliziniai fermentai, klasifikacija ir funkcijos



The hidroliziniai fermentai arba hidrolazės, yra molekulės, kurios katalizuoja hidrolizės reakcijas (hidro = vanduo, lizė = plyšimas), tai yra, jos katalizuoja cheminę reakciją tarp vienos vandens molekulės ir kitos ar kitos molekulės.

Hidrolazės, kaip ir daugelis fermentų, yra daug baltymų, o tai reiškia, kad jos susideda iš vienos ar daugiau polipeptidinių grandinių arba aminorūgščių..

Fermentai yra beveik visose gyvų organizmų biocheminėse reakcijose. Jie yra atsakingi už šių reakcijų pagreitinimą, mažinant pačios reakcijos energijos lygį.

Pavyzdžiui, dauguma virškinimo fermentų yra hidroliziniai. Jie yra atsakingi už sudėtingų maisto boluso molekulių skilimo pagreitinimą.

Skilimas sukelia paprastesnes formas, kurias lengvai sugeria organizmai. Fermentai ne tik atlieka gyvybines funkcijas organizmuose, bet ir turi medicininę bei ekonominę reikšmę.

Indeksas

  • 1 Charakteristikos
  • 2 Klasifikacija
  • 3 Funkcijos žmogaus organizme
    • 3.1 Cholinesterazė
    • 3.2 Virškinimo fermentai
  • 4 Naudojimas
    • 4.1. Pramoninis
  • 5 Nuorodos

Savybės

Fermentai paprastai yra didelės baltymų molekulės su reguliuojama veikla. Visi turi konkrečią 3D formą. Jie dirba mažomis koncentracijomis.

Reakcijos metu jie nekeičiami, todėl juos galima regeneruoti nekeičiant jų molekulinės ar baltymų struktūros. Jie gali apdoroti substratus kintamu greičiu, kuris gali apimti tūkstančius molekulių per minutę.

Jie yra specifiniai ir gali būti denatūruoti ir (arba) paveikti temperatūros, pH, substrato koncentracijos pokyčius..

Kita vertus, hidroliziniai fermentai yra didžiausia žinomų fermentų grupė. Yra daugiau kaip 200 hidrolazių, kurios katalizuoja reakcijas, kurios nutraukia obligacijas. Anglis - deguonis, anglis - azotas, anglis - anglis, fosforas - deguonis (fosforo anhidridas), įskaitant fosforą..

Kitos svarbios hidrolizinių fermentų savybės yra jų platus substrato specifiškumas ir yra stereoselektyvios.

Klasifikacija

Hidrolizinių fermentų klasifikacija daugiausia grindžiama hidrolizuotos jungties pobūdžiu ir substratu. Taksonominė terminologija apibūdina hidrolazes arba hidrolizinius fermentus šio tipo fermentams.

Kita vertus, bendri fermentų pavadinimai atitinka priesagą -rankena, pavyzdžiui, cholinesterazė, esterazės ir proteazės.

Galiausiai, remiantis Tarptautine biochemijos ir molekulinės biologijos sąjunga, fermentai klasifikuojami pagal numerius, vadinamus EC (fermentų komisija)..

Hidrolazės priklauso 3 grupei (EC3). Tai savo ruožtu suskirstomi pagal hidrolizuojamo ryšio tipą. Pavyzdžiui, jei fermentai hidrolizuoja linijinius amidus, jų skaičius yra EC3.5.1, o jei jie hidrolizuoja serino proteazes, jų skaičius yra EC3.4.16.21.

Funkcijos žmogaus organizme

Cholinesterazė

Cholinesterazė yra vienas iš svarbiausių žinomų hidrolizinių fermentų. Hidrolizuoja acetilcholiną ir paverčia jį į choliną ir acto rūgštį.

Ši specifinė reakcija veikia po nervų impulso perdavimo, sustabdydama neurotransmiterių molekulių (acetilcholino) veikimą..

Virškinimo fermentai

Viena iš labiausiai ištirtų fermentinių reakcijų yra maisto skilimas organizmuose. Yra žinoma, kad virškinimo metu lipazės fermentai yra atsakingi už lipidų hidrolizavimą, o proteazės sukelia baltymų skaidymąsi, kad gautų amino rūgštis.

Hidroliziniai fermentai yra atsakingi už didelių molekulių skilimą arba dalijimąsi ir paverčia jas paprastesnėmis formomis. Šios gautos molekulės bus naudojamos sintezei, atliekų išskyrimui arba kaip anglies šaltiniai energijai gauti.

Svarbus virškinimo hidrolizės fermentų bruožas yra tai, kad jie yra ekstraląsteliniai ir jie maišosi su maistu, kai jie eina per virškinamąjį traktą..

Šiuos fermentus gamina skrandžio, žarnyno ir kitų organų, pavyzdžiui, kasos, ląstelės.

Ląstelių virškinimas

Lizosomos yra pagrindiniai ląstelių virškinimo veiksniai. Šių ląstelių struktūrose yra daugiau kaip 50 specifinių hidrolizinių fermentų.

Šie fermentai atlieka organinių medžiagų komplekso virškinimo funkciją, paverčia ją paprastesnėmis molekulėmis, pavyzdžiui, kaip: monosacharidai arba aminorūgštys.

Naudojimas

-Pramoninis

Farmacija

Per pastaruosius 20 metų pasiekta technologinė ir mokslinė pažanga lėmė svarbius junginių veikimo mechanizmų molekulinės srities atradimus..

Iš šešių žinomų fermentų tipų farmacinės pramonės biokatalitiniuose procesuose hidrolizės yra dažniausiai naudojamos (60%)..

Lipazės yra hidroliziniai fermentai, konvertuojantys triacilglicerolį į glicerolį ir laisvas riebalų rūgštis. Šie fermentai farmacijos pramonėje sukuria profilaktinius vaistus (priešuždegiminius vaistus), kurie veikia nuo reumatoidinių ligų, artrito, juosmens skausmo ir pan..

Kitos lipazės naudojamos junginiams, tokiems kaip chiralinis sinonimas (priešgrybelinis) ir lotrafibanas, kuriam naudojamas vaistas, naudojamas trombozinių reiškinių prevencijai..

Maistas

Šiuo metu hidrolazės yra esminiai fermentai įvairiems maisto produktams gaminti, nes daugeliui jų yra beveik visuose šiandieniniuose pramonės procesuose..

Susidomėjusi sritis, susijusi su hidrolizinių fermentų naudojimu, yra lignoceliuliozės biomasės sintezė arba gamyba. Ši biomasė turi didelį pramonės potencialą gauti biokurą.

Kita vertus, proteazės, fermentai, katalizuojantys peptidų junginių hidrolizę, turi didelį poveikį maisto pramonėje, ypač sojos baltymų hidrolizatų gamyboje..

Jie taip pat padeda gerinti saldiklių saldiklių kokybę, mažinant įvairių maisto produktų kartaus skonio, net ir mėsos konkurso dalyvių..

Žemės ūkio pramonė naudoja pektinazes. Tai yra fermentų grupė, galinti suskaidyti labai šakotus neutralius ir rūgštinius polimerus (pektino grupes), esančius augalų ląstelių sienoje.. 

Dažniausiai naudojamos pramoninės žemės ūkio pektinazės gaunamos iš vadinamojo mikroorganizmo Aspergillus niger ir yra naudojami fermentacijai povandeninėse kultūrose ir kietų substratų fermentacijai.

Pektinazės taip pat naudojamos sultims arba vaisių sultims gaminti ir mažinti drumstumą arba paaiškinti, gerinant jų kokybę. Jie taip pat naudoja juos džemams ir vaisių minkštimui gaminti.

Plovikliai

Nuo praėjusio amžiaus pradžios žinoma, kad virškinimo proteazės švarūs drabužiai. Praėjusio amžiaus pabaigoje daugelyje ploviklių buvo virškinimo fermentų, tokių kaip amilazės ir lipazės.

Gerai žinoma, kad naudojant šiuos fermentus ploviklių pramonėje, skalbimo procesas tampa efektyvesnis. Jie mažina vandens kainą, yra biologiškai skaidūs ir užtikrina visišką švarą.

Bacillus licheniformis  ir Aspergillus flavus jie gamina proteazes, naudojamas ploviklių gamybai. Gautas produktas skirtas baltymų kilmės dėmių, pavyzdžiui, kraujo, pašalinimui.

Grybai gamina celiulazes. Celiuliozės tarnauja kaip ploviklis dirvožemio dėmėms ar augalinėms šiukšlėms pašalinti. Kitos fermentai, tokie kaip lipazės, yra naudojamos riebiems dažams, pvz., Riebalams ar lūpų dažams, pašalinti. Grybelis Aspergillus oryzae Jis naudojamas pramoniniu būdu šiems fermentams gaminti.

Nuorodos

  1. Fermentas Gauta iš en.wikipedia.org.
  2. Fermentas, biochemija. Susigrąžinta iš britannica.com.
  3. 3 įvadas į fermentą: hidrolazės. Gauta iš chem.uwec.edu.
  4. Hydrolase.Recuperated nuo chemistryexplained.com.
  5. T. McKee & J.R. McKee (2003). Biochemija, 3-asis leidimas. Bostonas: „McGraw-Hill“.
  6. Virškinimo fermentai Atkurta iš sciencelearn.org.nz
  7. M. Hernaís. Biokatalizė taikoma siekiant gauti didelės pridėtinės vertės vaistus ir produktus. VI skyrius. Susigrąžinta iš analesranf.com.
  8. Drabužių muilų fermentai. Atkurta iš argenbio.org