Delen:
Karakteristieke hydrolytische enzymen, classificatie en functies
de hydrolytische enzymen of hydrolasen, zijn moleculen die hydrolysereacties katalyseren (hydro = water, lysis = breuk), dat wil zeggen, ze katalyseren een chemische reactie tussen het ene watermolecuul en het andere of andere moleculen.
Hydrolasen, zoals de meeste enzymen proteïne aard, wat betekent dat zij bestaan uit één of meer polypeptideketens of aminozuur.
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 zelf te verlagen.
De meeste spijsverteringsenzymen zijn bijvoorbeeld hydrolytisch. Deze zijn verantwoordelijk voor het versnellen van de afbraak van complexe moleculen van de voedselbolus.
Ontbinding resulteert in eenvoudiger vormen die gemakkelijk door organismen worden opgenomen. Enzymen vervullen niet alleen vitale functies in organismen, maar hebben ook medische en economische betekenis.
index
- 1 Kenmerken
- 2 Classificatie
- 3 Functies in het menselijk lichaam
- 3.1 Cholinesterase
- 3.2 Spijsverteringsenzymen
- 4 Gebruik
- 4.1 -Industriële
- 5 Referenties
features
Enzymen zijn over het algemeen grote eiwitmoleculen met een gereguleerde activiteit. Alle hebben een specifieke 3D-vorm. Ze werken in lage concentraties.
Ze worden tijdens de reactie niet gemodificeerd, 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 omvatten.
Ze zijn specifiek en kunnen worden gedenatureerd en / of beïnvloed door onder andere veranderingen in temperatuur, pH, substraatconcentraties..
Aan de andere kant zijn hydrolytische enzymen de grootste groep bekende enzymen. Er zijn meer dan 200 hydrolasen reacties die bindingen Carbon verbreken katalyseren - zuurstof, koolstof - stikstof, koolstof - koolstof, fosfor - zuurstof (fosforzuuranhydride), waaronder verbindingen Fosfor - Stikstof.
Andere belangrijke kenmerken van hydrolytische enzymen zijn hun brede substraatspecificiteit en ze zijn stereoselectief.
classificatie
De classificatie van hydrolytische enzymen is voornamelijk gebaseerd op de aard van de gehydrolyseerde binding en op het substraat. De taxonomische terminologie heeft de betekenis van hydrolasen of hydrolytische enzymen voor dit type enzymen.
Aan de andere kant zijn de algemene namen van de enzymen gelijk aan het achtervoegsel -handvat, bijvoorbeeld cholinesterase, esterasen en proteasen.
Tot slot, volgens de Internationale Unie van Biochemie en Moleculaire Biologie, worden enzymen ingedeeld met getallen EC (enzymcommissie).
De hydrolasen behoren tot groep 3 (EC3). Deze zijn op hun beurt weer onderverdeeld volgens het type koppeling dat ze hydrolyseren. Als de enzymen bijvoorbeeld lineaire amiden hydrolyseren, is hun aantal EC3.5.1, en als ze serine proteasen hydrolyseren is hun aantal EC3.4.16.21.
Functies in het menselijk lichaam
cholinesterase
Cholinesterase is een van de belangrijkste bekende hydrolytische enzymen. Hydrolyseert acetylcholine en zet het om in choline en azijnzuur.
Deze specifieke reactie werkt na de overdracht van de zenuwimpuls, waardoor de werking van de neurotransmitter moleculen (acetylcholine) wordt gestopt.
Spijsverteringsenzymen
Een van de meest bestudeerde enzymatische reacties is de afbraak van voedsel in organismen. Het is bekend dat tijdens de vertering de lipase-enzymen verantwoordelijk zijn voor het hydrolyseren van lipiden en dat proteasen de afbraak van eiwitten veroorzaken om aminozuren te verkrijgen.
Hydrolytische enzymen zijn verantwoordelijk voor het breken of delen van grote moleculen en ze om te zetten in eenvoudiger vormen. Deze verkregen moleculen zullen worden gebruikt in de synthese, afvaluitscheiding of als koolstofbronnen voor het verkrijgen van energie.
Een opvallend kenmerk van spijsvertering hydrolytische enzymen is dat ze extracellulair zijn en dat ze zich mengen met voedsel als ze door het spijsverteringskanaal passeren..
Deze enzymen worden geproduceerd door cellen die de maag, darmen en andere organen zoals de pancreas bekleden.
Cellulaire spijsvertering
Lysosomen zijn de belangrijkste protagonisten van de celvertering. Er zijn meer dan 50 specifieke hydrolytische enzymen aanwezig in deze celstructuren.
Deze enzymen vervullen de functie van het verteren van het organische materie-complex dat het omzet in eenvoudiger moleculen, bijvoorbeeld als: monosacchariden of aminozuren.
toepassingen
-industrieel
farmaceutisch
De technologische en wetenschappelijke vooruitgang van de afgelopen 20 jaar heeft geleid tot belangrijke ontdekkingen in het moleculaire veld van de werkingsmechanismen van de verbindingen.
Van de zes bekende typen enzymen zijn hydrolytica de meest gebruikte (60%) in de biokatalytische processen van de farmaceutische industrie.
Lipasen triacylglycerol hydrolytische enzymen, die om te zetten glycerol en vrije vetzuren. Deze enzymen worden gebruikt in de farmaceutische industrie profenen (ontstekingsremmende geneesmiddelen) die werken tegen reumatoïde ziekten, arthritis ontwikkelen lage rugpijn enz.
Andere lipasen worden gebruikt om verbindingen te ontwikkelen, zoals de chirale synthon (een antischimmelmiddel) en lotrafiban, een medicijn dat wordt gebruikt om trombotische gebeurtenissen te voorkomen.
eten
Momenteel zijn hydrolasen essentiële enzymen bij de productie van verschillende voedingsproducten, vanwege de vele toepassingen die ze hebben in bijna alle industriële processen van vandaag..
Een aandachtsgebied gerelateerd aan 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.
Bovendien is de protease-enzymen die de hydrolyse katalyseren van peptideverbindingen, hoge toepassing in de levensmiddelenindustrie, in het bijzonder bij de bereiding van soja-eiwithydrolysaten.
Ze dienen ook om de kwaliteit van de broden te verbeteren, in zoetstoffen, in het verminderen van de bittere smaken van verschillende voedingsmiddelen, zelfs als vleesvermalser..
De landbouwindustrie maakt gebruik van pectinases. Dit zijn een groep enzymen die in staat zijn om sterk vertakte neutrale en zure polymeren (pectinegroepen) af te breken die in de celwand van planten worden aangetroffen.
De meest gebruikte pectinasen op industrieel landbouwniveau zijn afkomstig van het genoemde micro-organisme Aspergillus niger en worden gebruikt voor fermentatie in ondergedompelde culturen en fermentatie van vaste substraten.
Pectinasen worden ook gebruikt bij de productie van sappen of vruchtensappen en dienen om troebelheid te verminderen of te verduidelijken, waardoor de kwaliteit ervan wordt verbeterd. Ze gebruiken ze ook voor de productie van jam en fruitpulp.
wasmiddelen
Sinds het begin van de vorige eeuw is bekend dat spijsvertering schone kleding proteaeert. Tegen het einde van de vorige eeuw bevatten de meeste detergenten spijsverteringsenzymen zoals amylases en lipasen.
Het is bekend dat het gebruik van deze enzymen in de detergensindustrie het wasproces efficiënter maakt. Ze verlagen de kosten van water, zijn biologisch afbreekbaar en garanderen totale reinheid.
Bacillus licheniformis en Aspergillus flavus ze produceren proteasen die worden gebruikt voor de productie van detergentia. Het verkregen product dient voor het verwijderen van vlekken van eiwitoorsprong zoals bloed bijvoorbeeld.
De schimmels produceren cellulasen. De cellulasen dienen als een detergens om vuilvlekken of plantenresten te verwijderen. Andere enzymen zoals lipasen worden gebruikt om olievlekken zoals vetten of lipverven te verwijderen. De schimmel Aspergillus oryzae Het wordt industrieel gebruikt om deze enzymen te produceren.
referenties
- Enzym. Opgehaald van en.wikipedia.org.
- Enzym, biochemie. Hersteld van britannica.com.
- Inleiding tot enzymklasse 3: hydrolasen. Opgehaald van chem.uwec.edu.
- Hydrolase.Recuperated from chemistryexplained.com.
- T. McKee & J.R. McKee (2003). Biochemie, 3e editie. Boston: McGraw-Hill.
- Spijsverteringsenzymen Hersteld van sciencelearn.org.nz
- M. Hernaís. Biokatalyse toegepast op het verkrijgen van geneesmiddelen en producten met een hoge toegevoegde waarde. Hoofdstuk VI. Hersteld van analesranf.com.
- Enzymen in zeep voor kleding. Hersteld van argenbio.org