De hydrolytiska enzymer eller hydrolaser, är molekyler som katalyserar hydrolysreaktioner (hydro = vatten; lysis = bristning), det vill säga de katalyserar en kemisk reaktion mellan en vattenmolekyl och en annan eller andra molekyler.
Hydrolaser, som de flesta enzymer, är proteiner till sin natur, vilket innebär att de består av en eller flera polypeptid- eller aminosyrakedjor.
Enzymer finns i nästan alla biokemiska reaktioner i levande organismer. De är ansvariga för att påskynda dessa reaktioner genom att minska energinivån i reaktionen..
Till exempel är de flesta matsmältningsenzymer hydrolytiska. Dessa är ansvariga för att påskynda nedbrytningen av komplexa molekyler i bolusen..
Nedbrytning resulterar i enklare former som lätt absorberas av organismer. Enzymer fyller inte bara vitala funktioner i organismer utan är också av medicinsk och ekonomisk betydelse.
Artikelindex
Enzymer är i allmänhet stora proteinmolekyler med reglerad aktivitet. De har alla en specifik 3D-form. Dessa fungerar i låga koncentrationer.
De modifieras inte under reaktionen, så de kan återvinnas utan förändringar i deras molekyl- eller proteinstruktur. 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 förändringar i bland annat temperatur, pH, koncentrationer av substraten..
För sin del är hydrolytiska enzymer den största kända enzymgruppen. Det finns mer än 200 hydrolaser som katalyserar reaktioner som bryter kol - syre, kol - kväve, kol - kol, fosfor - syre (fosforsyraanhydrid) bindningar, till och med fosfor - kvävebindningar.
Andra viktiga egenskaper hos hydrolytiska enzymer är deras breda substratspecificitet och att de är stereoselektiva..
Klassificeringen av hydrolytiska enzymer baseras främst på naturen hos den hydrolyserade bindningen och substratet. Den taxonomiska terminologin betecknar hydrolaser eller hydrolytiska enzymer till denna typ av enzymer.
Å andra sidan består de vanliga namnen på enzymer av suffixet -hantera, till exempel kolinesteras, esteraser och proteaser.
Slutligen, enligt International Union of Biochemistry and Molecular Biology, enzymer klassificeras enligt siffror som kallas EC (enzymkommission).
Hydrolaser tillhör grupp 3 (EC3). Dessa är i sin tur uppdelade efter typen av bindning som de hydrolyserar. Till exempel, om enzymer hydrolyserar linjära amider är antalet EC3.5.1, och om de hydrolyserar serinproteaser är antalet EC3.4.16.21.
Kolinesteras är ett av de viktigaste kända hydrolytiska enzymerna. Hydrolyserar acetylkolin och omvandlar det till kolin och ättiksyra.
Denna specifika reaktion verkar efter överföring av nervimpulsen och stoppar effekten av neurotransmittormolekylerna (acetylkolin).
En av de mest studerade enzymatiska reaktionerna är nedbrytningen av livsmedel i organismer. Det är känt att lipasenzymer under matsmältningen är ansvariga för hydrolysering av lipider och proteaser orsakar nedbrytning av proteiner för att erhålla aminosyror.
Hydrolytiska enzymer är ansvariga för att bryta eller dela stora molekyler och omvandla dem till enklare former. Dessa erhållna molekyler kommer att användas vid syntes, utsöndring av avfall eller som kolkällor för att erhålla energi..
En enastående egenskap hos matsmältningshydrolytiska enzymer är att de är extracellulära och att de blandas med mat när de passerar genom matsmältningskanalen..
Dessa enzymer produceras av celler som täcker magen, tarmen och andra organ som bukspottkörteln..
Lysosomer är de viktigaste huvudpersonerna i cellulär matsmältning. Det finns mer än 50 specifika hydrolytiska enzymer som finns i dessa cellulära strukturer..
Dessa enzymer uppfyller funktionen att smälta komplexa organiska ämnen och förvandla det till enklare molekyler, till exempel som: monosackarider eller aminosyror.
De tekniska och vetenskapliga framstegen under de senaste 20 åren har lett till viktiga upptäckter inom molekylområdet för föreningarnas funktionssätt..
Av de sex typerna av kända enzymer är de hydrolytiska de mest använda (60%) i de biokatalytiska processerna inom läkemedelsindustrin.
Lipaser är hydrolytiska enzymer som omvandlar triacylglycerol till glycerol och fria fettsyror. Dessa enzymer används inom läkemedelsindustrin för att utveckla profener (antiinflammatoriska läkemedel) som verkar mot reumatoid sjukdomar, artrit, smärta i nedre ryggen etc..
Andra lipaser används för att utveckla föreningar som kiral synthon (ett antifungalt) och lotrafiban, vilket är ett läkemedel som används för att förhindra trombotiska episoder..
För närvarande är hydrolaser viktiga enzymer vid produktion av olika livsmedelsprodukter, på grund av de många tillämpningar de har i nästan alla industriella processer idag.
Ett intressant område relaterat till användningen av hydrolytiska enzymer är syntesen eller produktionen av lignocellulosabiomassa. Denna biomassa har stor potential i industrin att få biobränslen.
Å andra sidan har proteaser, enzymer som katalyserar hydrolysen av peptidföreningar, en hög tillämpning inom livsmedelsindustrin, särskilt vid framställningen av sojaproteinhydrolysat..
De tjänar också till att förbättra kvaliteten på bröd, i sötningsmedel, för att minska de bittra smakerna hos olika livsmedel, även som köttmjukgörare.
Jordbruksindustrin använder pektinaser. Dessa är en grupp enzymer som kan bryta ner högförgrenade syror och neutrala polymerer (pektingrupper) som finns i cellväggen hos växter..
De mest använda pektinaserna på industriell jordbruksnivå kommer från den kallade mikroorganismen Aspergillus niger och används för jäsning i nedsänkta kulturer och jäsning av fasta substrat.
Pektinaser används också vid produktion av juice eller fruktjuicer och tjänar till att sänka grumlighet eller klargöra, vilket förbättrar deras kvalitet. De används också för produktion av sylt och fruktmassor..
Matsmältningsproteaser har varit kända för att rengöra kläder sedan början av förra seklet. I slutet av förra seklet innehöll de flesta tvättmedel matsmältningsenzymer som amylaser och lipaser..
Det är välkänt att användningen av dessa enzymer inom tvättmedelsindustrin gör tvättprocessen mer effektiv. De minskar vattenförbrukningen, är biologiskt nedbrytbara och säkerställer total rengöring.
Bacillus licheniformis Y Aspergillus flavus De producerar proteaser som används för produktion av tvättmedel. Den erhållna produkten används för att avlägsna fläckar av proteinursprung såsom blod till exempel.
Svampar producerar cellulaser. Cellulaser fungerar som tvättmedel för att avlägsna markfläckar eller växtrester. Andra enzymer, såsom lipaser, används för att avlägsna fläckar av oljesyra, såsom fett eller läppstift. Svampen Aspergillus oryzae används industriellt för att producera dessa enzymer.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.