Umgekehrte Eigenschaften, Struktur, Funktionen

Der invertiert, Auch als β-Fructofuranosid-Fruct-Hydrolyse bekannt, handelt es sich um ein sehr reichhaltiges Glycosil-Enzym in der Natur. Es ist in der Lage, die glucosidische Bindung zwischen den beiden Monosacchariden zu hydrolysieren.

Es ist in Mikroorganismen, Tieren und Pflanzen vorhanden, aber die am meisten untersuchten Enzyme sind diejenigen von Pflanzenursprung sowie Bakterien und Hefen.

Molekulare Struktur des invertierten Enzyms von Pflanzen (Quelle: Jawahar Swaminathan und MSD -Mitarbeiter des Europäischen Bioinformatikinstituts [Public Domain] über Wikimedia Commons)

Der Invert war an einer katalytischen Reaktion teil, die die Freisetzung von Glukosabfällen ermöglicht, die je nach dem Ausdruck die physiologischen Bedürfnisse des Organismus verwendet werden können, um ATP und NADH zu erhalten. Dies schafft es, unter anderem Speicherpolysaccharide in verschiedenen Organellen oder Geweben zu synthetisieren.

Diese Art von Enzym beteiligt sich auch an der Kontrolle der Differenzierung und Zellentwicklung, da sie in der Lage sind, Monosaccharide zu produzieren, die in Pflanzen auch wichtige Funktionen bei der Regulation der Genexpression haben.

Sie sind typischerweise in der Haut der Früchte der Rebe, in den Erbsen, in den japanischen Birnenpflanzen und im Haferflocken enthalten. Obwohl die am meisten ausgebeuteten Enzyme kommerziell die von Hefen wie sind wie S. cerevisiae und diejenigen bestimmter Arten von Bakterien.

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Eigenschaften

In Natur. Die Hefen haben zum Beispiel zwei Arten von Inverted: einen intrazellulären oder zytosolischen und einen anderen extrazellulären oder periplasmatischen (zwischen der Zellwand und der Plasmamembran).

In Bakterien arbeiten umgekehrte in der Hydrolyse von Saccharose, aber angesichts der hohen Konzentrationen dieses Substrats weisen sie auch eine Fructosyltransferase -Aktivität auf, da sie in der Lage sind, Fructosylabfälle in die Saccharose zu übertragen.

Da diese Enzyme in sehr breiten Bereichen des pH -Werts funktionieren können, haben einige Autoren vorgeschlagen, dass sie als:

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- Acidics (pH zwischen 4.5 und 5.5)

- Neutral (pH nahe 7) 

- Alkalin (pH zwischen 6.5 und 8.0).

In den meisten Pflanzen und Cyanobakterien wurde invertiert, während Bakterien in den meisten Pflanzen und Cyanobakterien aktiviert sind.

Gemüse invertiert

In Pflanzen gibt es drei Arten von umgekehrten Enzymen, die sich in verschiedenen subzellulären Kompartimenten befinden und unterschiedliche biochemische Eigenschaften und Eigenschaften aufweisen.

Ebenso sind die Funktionen jeder beschriebenen Art von invertierten Art unterschiedlich, da sie die Saccharose -Disaccharide offenbar auf bestimmte zelluläre Wege in der Anlage „lenken“.

Anschließend können nach ihrer subzellulären Lage pflanzliche Umkehrungen sein:

- Vakuolare Invertierung

- Extrazelluläre Invertiere (an der Zellwand)

- Zytosolischer Umkehrung.

Vakuolare Inverts existieren als zwei lösliche und saure Isoformen im Lumen der Vakuola, da die "extrazellulären" Invers periphere Membranproteine ​​sind, die mit der Plasmamembran durch ionische Wechselwirkungen assoziiert sind.

Da sowohl vakuolare als auch extrazelluläre Invertagen die Hydrolyse von Saccharose beginnen, beginnend mit Fructoserest, wurden diese als β-Fructofuranosidasen bezeichnet, und es wurde gezeigt.

Die andere Art von pflanzlichen Umkehrungen ist die von Cytosol invertiert, die ebenfalls als zwei neutrale/alkalische Isoformen existiert. Diese sind spezifisch für Saccharose und wurden nicht so untersucht wie die beiden anderen.

Struktur

Die meisten der bisher beschriebenen Umkehrungen haben Dimicr- und sogar multimäre Formen. Die einzigen monomeren, die bekannt sind, sind Bakterien und haben in diesen Organismen zwischen 23 und 92 kDa -Molekulargewicht.

Die vakuolären und extrazellulären Inverts der Pflanzen haben Molekulargewichte zwischen 55 und 70 kDa und die meisten sind n-glykosyliert. Was für die meisten extrazellulären Umkehrungen in der Natur gilt, die mit der Außenseite der Plasmamembran verbunden sind.

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Das Isoenzym von Hefen hat etwas höhere Molekulargewichte, da sie zwischen 135 und 270 kDa liegen.

Andere Studien, die mit bakteriellen Enzymen durchgeführt wurden, haben ebenfalls gezeigt, dass diese Enzyme ein katalytisches Zentrum haben.

Funktionen

Abhängig vom Organismus, in dem sie exprimiert werden, können umgekehrte Enzyme viele grundlegende Funktionen erfüllen, zusätzlich zu Zuckertransport und Saccharosehydrolyse zu ihren konstituierenden Monosacchariden. Die meisten überprüften natürlichen Funktionen sind jedoch von Pflanzen.

Stoffwechselfunktionen von invertierten in Pflanzen

Saccharose, die für das invertierte Enzym Substrat ist, ist einer der Zucker, der während der Photosynthese in Pflanzen auftritt.

Diese Kohlenhydrate sind die Hauptquelle für Energie und Kohlenstoff aus nicht -photosynthetischen Pflanzengeweben und müssen vaskulär durch das Phloem und aus den Blättern transportiert werden, die die wichtigsten photosynthetischen Organe sind.

Abhängig von der beteiligten Investition sind die aus der Hydrolyse dieser Saccharose gewonnenen Glukose- und Fructose -Reste auf verschiedene Stoffwechselstrecken abzielen, wo sie der wesentliche Kraftstoff sind, um Energie in Form von ATP zu produzieren und die Leistung in Form von NADH zu verringern.

Andere wichtige Funktionen in Pflanzen

Neben der Entscheidung für die Stoffwechselergie sind pflanzliche inverted an der Kontrolle der Osmoregulation sowie an der Wachstum und Dehnung von Pflanzenzellen beteiligt.

Dies ist das Produkt des Anstiegs des osmotischen Drucks, der durch die Hydrolyse von Saccharose erzeugt wird und zwei neue osmotisch aktive Moleküle erzeugt: Glucose und Fructose.

Wenn eine bibliografische Überprüfung durchgeführt wird, wird dies einfach sein.

Es wurde festgestellt, dass invertiert die Verbindung zwischen Kohlenhydratabbau und Pathogenreaktionen ist, da dieses Enzym Zucker liefert Pathogen verwandt).

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Industrielle Ausbeutung des Mikroorganismus invertiert

Seit seiner Entdeckung wurde die Reaktion, die von Inverted katalysiert wurde.

Im Lebensmittelbereich werden inverted für die Zubereitung von Gelegenheiten und Marmeladen, Süßigkeiten, Flüssigkeitsabdeckungen oder mit Keksen und Pralinen gefüllt verwendet. Darüber hinaus ist eine der beliebtesten Anwendungen die der Sirupproduktion, da sie einen höheren Zuckergehalt haben, aber nicht anfällig für Kristallisation sind.

In der pharmazeutischen Industrie sind sie nützlich für die Herstellung von Hustensirup und Verdauungshilfetafeln sowie für die Synthese von Probiotika und Präbiotika, Babynahrung und Tierfutterformulierungen (insbesondere für Rinder und Bienen).

Sie wurden auch in der Papierindustrie, zur Herstellung von Kosmetika, zur Herstellung von Ethylalkohol und organischen Säuren wie Milchsäure und anderen verwendet. Gemüse invertiert werden auch für die natürliche Reibsynthese ausgenutzt.

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