Hydrolytische Enzyme

Diagramm auf Klebeband des hydrolytischen Enzyms Alfa-Amylase Human Pankreas. Quelle: Wikimedia Commons

Was sind hydrolytische Enzyme?

Der Hydrolytische Enzyme, o Hydrolasen, sind Moleküle, die Hydrolysereaktionen katalysieren (Hydro = Wasser, Lyse = Bruch), dh eine chemische Reaktion zwischen einem Wassermolekül und einem anderen oder anderen Molekülen katalysieren sie.

Hydrolasen sind wie die meisten Enzyme Protein Natur, was bedeutet, dass sie aus einer oder mehreren Polypeptidketten oder Aminosäuren bestehen.

Enzyme sind in fast allen biochemischen Reaktionen lebender Organismen vorhanden. Sie sind für die Beschleunigung dieser Reaktionen verantwortlich.

Zum Beispiel sind die meisten Verdauungsenzyme hydrolytisch. Diese sind für die Beschleunigung der Zersetzung der komplexen Bolusmoleküle des Lebensmittelbolus verantwortlich.

Die Zersetzung führt zu einfacheren Möglichkeiten, um Organismen zu absorbieren. Enzyme erfüllen nicht nur wichtige Funktionen in Organismen, sondern haben auch medizinische und wirtschaftliche Bedeutung.

Eigenschaften hydrolytischer Enzyme

- Enzyme sind normalerweise große Proteinmoleküle mit einer regulierten Aktivität. Alle haben eine bestimmte 3D -Form.

- Bei niedrigen Konzentrationen arbeiten.

- Sie werden während der Reaktion nicht modifiziert, daher können sie ohne Änderungen ihrer Molekül- oder Proteinstruktur gewonnen werden.

- Sie können Substrate mit einer variablen Geschwindigkeit verarbeiten, die Tausende von Molekülen pro Minute implizieren kann.

- Sie sind spezifisch und können denaturiert werden und /oder durch Temperatur, pH.

- Hydrolytische Enzyme sind die größte Gruppe bekannter Enzyme. Es gibt mehr als 200 Hydrolasen, die Reaktionen katalysieren.

- Sie haben eine breite Spezifität von Substraten.

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- Sie sind stereosliert.

Einstufung

Die Klassifizierung von hydrolytischen Enzymen basiert hauptsächlich auf der Art der hydrolysierten Bindung und des Substrats. Taxonomische Terminologie nennt hydrolytische Enzyme für diese Art von Enzymen.

Andererseits bestehen die gebräuchlichen Namen von Enzymen aus dem Suffix -handhaben, Zum Beispiel Hill, Matte und Proteasen.

Nach Angaben der Internationalen Union für Biochemie und Molekularbiologie werden Enzyme schließlich durch Zahlen, die EC (Enzime Commission), klassifiziert werden.

Hydrolase gehört zu Gruppe 3 (EC3). Diese wiederum sind nach der Art der Verbindung unterteilt, die sie hydrolysieren. Zum Beispiel, wenn Enzyme linear inmidas hydrolysiert, ist ihre Zahl EC3.5.1, und wenn sie Serinschutz hydrolysieren, ist ihre Zahl EC3.4.16.einundzwanzig.

Funktionen im menschlichen Körper

Colinesterase

Colinesterase ist eines der wichtigsten bekannten hydrolytischen Enzyme. Hydrolysiert Acetylcholin und macht es Hügel und Essigsäure.

Diese spezifische Reaktion wirkt nach der Übertragung von Nervenimpuls und stoppt die Wirkung von Neurotransmittermolekülen (Acetylcholin).

Verdauungsenzyme

Eine der am häufigsten untersuchten enzymatischen Reaktionen ist die der Ernährungsabbau in Organismen. Es ist bekannt, dass während der Verdauungslipase -Enzyme für Hydrolyzierung von Lipiden verantwortlich sind und Proteasen dazu führen.

Hydrolytische Enzyme sind dafür verantwortlich, große Moleküle zu brechen oder zu teilen und sie in einfachere Formen zu verwandeln. Diese erhaltenen Moleküle werden in der Synthese, der Ausscheidung von Abfällen oder als Kohlenstoffquellen verwendet, um Energie zu erhalten.

Ein Merkmal von hydrolytischen Verdauungsenzymen ist, dass sie extrazellulär sind und mit Nahrung im Durchgang durch den Verdauungstrakt gemischt werden.

Diese Enzyme werden von Zellen produziert, die Magen, Darm und andere Organe wie Bauchspeicheldrüse bedecken.

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Zellverdauung

Lysosomen sind die Hauptprotagonisten der Zellverdauung. In diesen zellulären Strukturen sind mehr als 50 spezifische hydrolytische Enzyme enthalten.

Diese Enzyme erfüllen die Funktion des Verdauung komplexer organischer Substanz und machen sie beispielsweise einfachere Moleküle wie Monosaccharide oder Aminosäuren.

Anwendungen

Industriell

Pharmazeutisch

Die technologischen und wissenschaftlichen Fortschritte der letzten 20 Jahre haben zu wichtigen Entdeckungen im molekularen Bereich der Verbindungsbetriebsmechanismen geführt.

Der sechs Arten bekannter Enzyme hydrolytisch.

Lipasen sind hydrolytische Enzyme, die Triacylglycerin in Glycerin und freie Fettsäuren verwandeln. Diese Enzyme dienen in der pharmazeutischen Industrie dazu, Äußerungen (entzündungshemmende Medikamente) zu entwickeln, die gegen rheumatoide Krankheiten, Arthritis, Lendenschmerzen usw. wirken.

Andere Lipasas werden verwendet, um Verbindungen wie das chirale Unternehmen (ein Antimikotiker) und Lotrafiban zu entwickeln.

Essen

Derzeit sind Hydrolasen grundlegende Enzyme bei der Herstellung verschiedener Lebensmittelprodukte, da sie heute in fast allen heutigen industriellen Prozessen haben.

Ein Bereich von Interesse im Zusammenhang mit der Verwendung hydrolytischer Enzyme ist die Synthese oder Produktion von Lignocellulose -Biomasse. Diese Biomasse hat ein großes Potenzial in der Branche, Biokraftstoffe zu erhalten.

Andererseits haben Proteasen, Enzyme, die die Hydrolyse von Peptidverbindungen katalysieren, eine hohe Anwendung in der Lebensmittelindustrie, insbesondere bei der Herstellung von hydrolysiertem Sojaprotein.

Sie dienen auch zur Verbesserung der Qualität von Brot, in Süßungsmitteln, bei der Reduzierung bitterer Aromen verschiedener Lebensmittel, auch wenn Fleischenthärter.

Die Agrarindustrie verwendet Pektinasen. Dies sind eine Gruppe von Enzymen, die in der Lage sind, sehr verzweigte Säure und neutrale Polymere (pektinöse Gruppen) zu zersetzen, die sich in der Zellwand der Pflanzen befinden. 

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Die am häufigsten verwendeten Pektinasen auf der industriellen Agrarebene stammen aus dem Mikroorganismus genannt Aspergillus niger und werden zur Fermentation in untergetauchten Pflanzen und fester Substratfermentation verwendet.

Pektinasen werden auch zur Ausarbeitung von Fruchtsäften und Säften verwendet und dienen dazu, die Trübung zu senken oder zu klären, wodurch die Qualität dieser Verbesserung verbessert wird. Sie werden auch für die Herstellung von Marmeladen und Obstpulpen verwendet.

Aspergillus niger, eine Art Mikroorganismus, mit dem Pektinasen erhalten wurde. Quelle: Wikimedia Commons

Reinigungsmittel

Seit Beginn des letzten Jahrhunderts ist bekannt, dass Verdauungsproteasen saubere Kleidung sauber machen. Bereits Ende des letzten Jahrhunderts enthielten die meisten Reinigungsmittel Digestive -Enzyme wie Amylasen und Lipasas.

Es ist sehr gut bekannt, dass die Verwendung dieser Enzyme in der Waschmittelindustrie den Waschprozess effizienter macht. Sie reduzieren die Wasserausgaben, sind biologisch abbaubar und sorgen für die vollständige Reinigung.

Bacillus licheniformis Und Aspergillus flavus Produzieren Sie Proteasen, die für die Produktion der Reinigungsmittel verwendet werden. Das erhaltene Produkt dient zum Beispiel für die Entfernung von Flecks von Proteinursprung wie Blut zum Beispiel.

Pilze produzieren Zellen. Celluasen dienen als Waschmittel, um Landflecken oder Pflanzenreste zu entfernen.

Andere Enzyme wie Lipasas dienen zur Entfernung von Ölfindungen wie Fetten oder Lippenbildern. Der Pilz Aspergillus oryzae Es ist industriell beschäftigt, um diese Enzyme zu produzieren.

Verweise

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