Поделиться:
Характеристика гидролитических ферментов, классификация и функции
гидролитические ферменты или гидролазы, являются молекулами, которые катализируют реакции гидролиза (гидро = вода; лизис = разрыв), то есть они катализируют химическую реакцию между одной молекулой воды и другой или другими молекулами..
Гидролазы, как и большинство ферментов, богаты белками, что означает, что они состоят из одной или нескольких полипептидных цепей или аминокислот.
Ферменты присутствуют практически во всех биохимических реакциях живых организмов. Они несут ответственность за ускорение этих реакций за счет снижения уровня энергии самой реакции.
Например, большинство пищеварительных ферментов являются гидролитическими. Они ответственны за ускорение разложения сложных молекул пищевого болюса.
Разложение приводит к более простым формам, которые легко усваиваются организмами. Ферменты не только выполняют жизненно важные функции в организмах, но также имеют медицинское и экономическое значение.
индекс
- 1 Характеристики
- 2 Классификация
- 3 функции в организме человека
- 3.1 Холинэстераза
- 3.2 Пищеварительные ферменты
- 4 использования
- 4,1 -Промышленные
- 5 ссылок
черты
Ферменты, как правило, представляют собой крупные белковые молекулы с регулируемой активностью. У всех есть определенная трехмерная форма. Они работают при низких концентрациях.
Они не модифицируются во время реакции, поэтому они могут быть восстановлены без изменения их молекулярной или белковой структуры. Они могут обрабатывать субстраты с переменной скоростью, которая может включать тысячи молекул в минуту.
Они специфичны и могут быть денатурированы и / или подвержены изменениям температуры, pH, концентраций субстрата и др..
С другой стороны, гидролитические ферменты являются самой большой группой известных ферментов. Существует более 200 гидролаз, которые катализируют реакции, разрушающие связи Углерод - Кислород, Уголь - Азот, Уголь - Углерод, Фосфор - Кислород (Фосфорный ангидрид), включая связи Фосфор - Азот.
Другими важными характеристиками гидролитических ферментов являются их широкая субстратная специфичность и стереоселективность..
классификация
Классификация гидролитических ферментов основана главным образом на природе гидролизованной связи и на субстрате. Таксономическая терминология обозначает гидролазы или гидролитические ферменты для этого типа ферментов.
С другой стороны, общие названия ферментов соответствуют суффиксу -ручка, например холинэстераза, эстеразы и протеазы.
Наконец, согласно Международному союзу биохимии и молекулярной биологии, ферменты классифицируются по номерам, называемым ЕС (комиссия по ферментам).
Гидролазы относятся к группе 3 (ЕС3). Они, в свою очередь, подразделяются в зависимости от типа связующего, который они гидролизуют. Например, если ферменты гидролизуют линейные амиды, их количество составляет EC3.5.1, а если они гидролизуют сериновые протеазы, то их число составляет EC3.4.16.21..
Функции в организме человека
холинэстераза
Холинэстераза является одним из наиболее важных известных гидролитических ферментов. Гидролизует ацетилхолин и превращает его в холин и уксусную кислоту.
Эта специфическая реакция действует после передачи нервного импульса, останавливая действие молекул нейромедиатора (ацетилхолина).
Пищеварительные ферменты
Одной из наиболее изученных ферментативных реакций является деградация пищи в организмах. Известно, что во время пищеварения ферменты липазы отвечают за гидролиз липидов, а протеазы вызывают расщепление белков с получением аминокислот..
Гидролитические ферменты ответственны за разрушение или деление больших молекул и превращают их в более простые формы. Эти полученные молекулы будут использованы для синтеза, выведения отходов или в качестве источников углерода для получения энергии..
Характерной особенностью пищеварительных гидролитических ферментов является то, что они являются внеклеточными и смешиваются с пищей при прохождении через пищеварительный тракт..
Эти ферменты вырабатываются клетками, выстилающими желудок, кишечник и другие органы, такие как поджелудочная железа.
Клеточное пищеварение
Лизосомы являются главными действующими лицами клеточного пищеварения. В этих клеточных структурах содержится более 50 специфических гидролитических ферментов..
Эти ферменты выполняют функцию переваривания комплекса органического вещества, превращая его в более простые молекулы, например, в виде моносахаридов или аминокислот..
приложений
-промышленные
фармацевтическая
Технологические и научные достижения последних 20 лет привели к важным открытиям в молекулярной области механизмов действия соединений..
Из шести известных типов ферментов гидролитики являются наиболее используемыми (60%) в биокаталитических процессах в фармацевтической промышленности..
Липазы - это гидролитические ферменты, которые превращают триацилглицерин в глицерин и свободные жирные кислоты. Эти ферменты служат в фармацевтической промышленности для разработки профенов (противовоспалительных препаратов), которые действуют против ревматоидных заболеваний, артрита, боли в пояснице и т. Д..
Другие липазы используются для разработки таких соединений, как хиральный синтон (противогрибковый) и лотрафибан, который является препаратом, используемым для предотвращения тромботических явлений..
питание
В настоящее время гидролазы являются незаменимыми ферментами в производстве различных пищевых продуктов, благодаря их многочисленным применениям практически во всех современных промышленных процессах..
Сфера интересов, связанная с использованием гидролитических ферментов, - это синтез или производство лигноцеллюлозной биомассы. Эта биомасса имеет большой потенциал в промышленности для получения биотоплива.
С другой стороны, протеазы, ферменты, которые катализируют гидролиз пептидных соединений, широко применяются в пищевой промышленности, особенно при получении гидролизатов соевого белка..
Они также служат для улучшения качества хлеба, в подсластителях, в уменьшении горького вкуса различных продуктов, даже в качестве тендерайзеров мяса.
В сельском хозяйстве используются пектиназы. Это группа ферментов, способных разрушать высокоразветвленные нейтральные и кислые полимеры (пектиновые группы), обнаруженные в клеточной стенке растений..
Наиболее часто используемые пектиназы на уровне промышленного сельского хозяйства происходят из микроорганизмов, называемых Aspergillus niger и используются для ферментации в затопленных культурах и ферментации твердых субстратов.
Пектиназы также используются в производстве соков или фруктовых соков и служат для снижения мутности или осветления, улучшая их качество. Они также используют их для производства джемов и фруктовой мякоти..
моющие средства
С начала прошлого века известно, что пищеварительные протеазы чистят одежду. К концу прошлого века большинство моющих средств содержали пищеварительные ферменты, такие как амилазы и липазы..
Хорошо известно, что использование этих ферментов в промышленности моющих средств делает процесс стирки более эффективным. Они снижают стоимость воды, являются биоразлагаемыми и обеспечивают полную чистоту.
Bacillus licheniformis и Aspergillus flavus они производят протеазы, используемые для производства моющих средств. Полученный продукт служит для удаления пятен белкового происхождения, например крови.
Грибы производят целлюлазы. Целлюлазы служат моющим средством для удаления пятен с почвы или растительных остатков. Другие ферменты, такие как липазы, используются для удаления масляных пятен, таких как жиры или краски для губ. Грибок Aspergillus oryzae Он используется в промышленности для производства этих ферментов.
ссылки
- Фермент. Получено с en.wikipedia.org.
- Фермент, Биохимия. Восстановлено с britannica.com.
- Введение в ферментный класс 3: гидролазы. Получено от chem.uwec.edu.
- Гидролаза. Управляется с chemexplained.com.
- T. McKee & J.R. Макки (2003). Биохимия, 3-е издание. Бостон: Макгроу-Хилл.
- Пищеварительные ферменты Восстановленный от sciencelearn.org.nz
- М. Эрна. Биокатализ применяется для получения лекарств и продуктов с высокой добавленной стоимостью. Глава VI. Восстановлено от analesranf.com.
- Ферменты в мыле для одежды. Восстановлено с argenbio.org