Hidrolaz

Na Hidrolaz je skupina encimov, ki hidrolično razgrajujejo substrat. Nekatere hidrolaze prispevajo k normalnemu delovanju človeškega telesa, na primer amilaza, ki loči škrob. Druge hidrolaze sodelujejo pri razvoju bolezni in tako kot ureaza nastajajo v bakterijah.

Kaj je hidrolaza?

Hidrolaze so encimi, ki uporabljajo vodo za razgradnjo substratov. Substrat se priklopi na aktivno središče encima, kjer medsebojno delovanje obeh enot povzroči razpad substrata na dva dela. Hkrati se molekula vode (H2O) razdeli na en sam vodikov atom (H) in OH skupino. En del substrata se pritrdi na posamezen vodikov atom, medtem ko se OH-skupina pripne na drugi del substrata. Produkt hidrolaze zato sestavljata dve novi spojini.

Hidrolaze delujejo z različnimi podlagami; ti vključujejo estre, etrske peptide, glikozide, kislinske hidride in C-C vezi. Hidrolitično cepitev s hidrolaze je reverzibilno, to je reverzibilno. V razvrstitvi ES predstavljajo skupino 3, ki obsega več podskupin. Podskupine vključujejo na primer lipazo, ki razgrajuje maščobe, in laktazo, ki razgrajuje mlečni sladkor (laktozo). Pomanjkanje laktaze vodi v nestrpnost mlečnega sladkorja, kar se lahko odraža v prebavilih pri uživanju mleka.

Funkcija, učinek in naloge

Hidrolaze so v človeškem telesu številne. Amilaza je tudi ena izmed hidrolaz. Amilaza se nahaja v slini in je odgovorna za razgradnjo škroba in drugih polisaharidov. Polisaharidi so večkratni sladkorji, sestavljeni iz verig ogljikovih hidratov.

Amilaza te verige razdeli in razgradi na manjše enote. Tako nastane sladek okus, ki ga lahko ljudje okusijo med žvečenjem kruha in druge škrobne hrane. Predelava polisaharidov z amilazo je prva faza biokemične prebave - potem ko so zobje med žvečenjem mehansko zdrobili hrano.

Kinureninaza se pojavlja v vseh vrstah tkiv in razdeli alanin. Ta korak zahteva tako sintezo nikotinske kisline kot tudi razgradnjo triptofana. Triptofan je esencialna aminokislina, ki sodeluje pri sintezi serotonina. Serotonin je pomemben nevrotransmiter (sporočilna snov). Razpad triptofana je tudi vmesni korak v sintezi drugih snovi, na primer nikotinamid adenin dinukleotida (NAD).

NAD je koencim, ki sodeluje v številnih bioloških funkcijah. Na primer, podpira delo dehidrogenaz in je del dihalne verige. Kynureninaza ne prispeva le k razgradnji triptofana, ampak tudi k sintezi nikotinske kisline. Nikotinska kislina ali niacin je vitamin, ki je del B kompleksa.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Človeško telo tvori hidrolaze, kjer se uporabljajo. Na primer, amilaza v slini nastaja v slinasti žlezi, trebušna slinavka pa proizvaja amilazo trebušne slinavke. Kot vsi encimi lahko tudi hidrolaze delujejo le pod določenimi pogoji. Predvsem sta zanje pomembna pH okolja in temperatura.

Na primer, amilaza lahko obstaja le pri pH 3,5-9. Če okoljje odstopa od tega obsega, encim denaturira. Želodčna kislina ima pH vrednost 1–1,5 na prazen želodec in je zato preveč kisla za amilazo. Želodčna kislina denaturira strukturo beljakovin z razbijanjem molekularnih vezi. Encim izgubi obliko in postane neaktiven. Prav zato mora trebušna slinavka sintetizirati amilazo in jo v kasnejši fazi prebave dodati v kašo.

Optimalna temperatura za amilazo je 45 ° C; Pri tej temperaturi amilaza deluje najhitreje, tj. Pretvori največjo količino substrata. Amilaza lahko deluje tudi zunaj tega optimalnega - vendar je hitrost presnove nekoliko nižja. Previsoke temperature tudi denaturirajo encim in ga bodisi naredijo neuporabnega ali razgradijo beljakovine na njegove posamezne aminokisline.

Bolezni in motnje

Nekatere hidrolaze lahko pomagajo pri diagnosticiranju bolezni. Na primer, zdravniki lahko uporabljajo raven amilaze v jajčnikih in pljučih, da diagnosticirajo nekatere oblike raka. Koncentracija amalise je opazna pri raku v teh organih, zato lahko kaže na prisotnost ali širjenje novotvorb.

Mutacija gena KYNU vodi v pomanjkanje kinureninaze. Encim je vključen v različne biokemične procese. Če je v telesu premalo kinureninaze, celice ne morejo sintetizirati vitamina B3 (imenovanega tudi nikotinska kislina ali niacin) kot običajno, in pride do hipovitaminoze. Znaki pomanjkanja B3 vključujejo dermatitis in vnetje sluznice ust, želodca in črevesja. Poleg tega se lahko pojavijo driska, depresija, izguba apetita, težave z koncentracijo, motnje spanja in razdražljivost. Pomanjkanje lahko sproži tudi bolezen pellagra.

Ne samo človeški organizem tvori hidrolaze. Tudi patogeni, kot so bakterije, lahko proizvajajo encime iz te skupine. Encim, ki ljudem lahko celo škodi, se imenuje ureaza, sečnino pa razgradi na amoniak in ogljikov dioksid. Amoniak pomaga bakterijam, da prenesejo želodčno kislino. Kot rezultat, lahko okužijo prebavni sistem in povzročijo vrsto bolezni. Bakterija Helicobacter pylori spada v to skupino patogenov. Helicobacter pylori sproži gastritis tipa B, je lahko odgovoren za razjede želodca in dvanajstnika ter v primeru kronične okužbe povzroči karcinom želodca.