hidrolază

La hidrolază este un grup de enzime care descompun hidrolitice substraturile. Unele hidrolaze contribuie la funcționarea normală a corpului uman, de exemplu amilaza care divizează amidonul. Alte hidrolaze sunt implicate în dezvoltarea bolilor și, precum ureza, sunt produse în bacterii.

Ce este hidrolaza?

Hidrolazele sunt enzime care folosesc apa pentru a descompune substraturile. Substratul se îndepărtează spre centrul activ al unei enzime, unde interacțiunile dintre cele două unități determină ca substratul să se descompună în două părți. În același timp, o moleculă de apă (H2O) este împărțită într-un singur atom de hidrogen (H) și o grupă OH. O parte a substratului se atașează la un singur atom de hidrogen, în timp ce grupa OH se atașează de cealaltă parte a substratului. În consecință, produsul de hidrolază este format din doi noi compuși.

Hidrolazele funcționează cu diferite substraturi; acestea includ esteri, peptide eterice, glicozide, hidride acide și legături C-C. Clivajul hidrolitic de către hidrolaze este reversibil, adică reversibil. În clasificarea CE, acestea reprezintă grupul 3, care cuprinde mai multe subgrupuri. Subgrupurile includ, de exemplu, lipaza, care descompune grăsimea și lactaza, care descompune zahărul din lapte (lactoză). Lipsa lactazei duce la intoleranța la zahărul din lapte, care se poate reflecta în reclamațiile gastrointestinale atunci când consumi lapte.

Funcție, efect și sarcini

Hidrolazele sunt numeroase în corpul uman. Amilază este, de asemenea, una dintre hidrolaze. Amilaza se găsește în salivă și este responsabilă pentru descompunerea amidonului și a altor polizaharide. Polizaharidele sunt zaharuri multiple formate din lanțuri de carbohidrați.

Amilază împarte aceste lanțuri și le descompun în unități mai mici. Acest lucru creează gustul dulce pe care oamenii îl pot gusta atunci când mestecă pâine și alte alimente amidonice. Prelucrarea polizaharidelor prin amilază este prima etapă a digestiei biochimice - după ce dinții au zdrobit mecanic alimentele în timp ce mestecau.

Kynureninaza apare în toate tipurile de țesut și divizează alanina. Atât sinteza acidului nicotinic, cât și defalcarea triptofanului necesită acest pas. Triptofanul este un aminoacid esențial care este implicat în sinteza serotoninei. Serotonina este un neurotransmițător important (substanță mesager). Defalcarea triptofanului este, de asemenea, o etapă intermediară în sinteza altor substanțe, de exemplu nicotinamidă adenină dinucleotidă (NAD).

NAD este o coenzimă care participă la numeroase funcții biologice. De exemplu, susține activitatea dehidrogenazelor și face parte din lanțul respirator. Kynureninasa contribuie nu numai la descompunerea triptofanului, ci și la sinteza acidului nicotinic. Acidul nicotinic sau niacina este o vitamină care face parte din complexul B.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

Corpul uman formează hidrolaze unde sunt utilizate. De exemplu, amilaza din salivă este produsă în glanda salivară, în timp ce pancreasul produce amilaza pancreatică. Ca toate enzimele, hidrolazele pot funcționa numai în anumite condiții. Mai presus de toate, pH-ul mediului și temperatura sunt foarte importante pentru ei.

De exemplu, amilaza poate exista doar la pH 3,5-9. Dacă mediul se abate de la acest interval, enzima se denaturează. Acidul gastric are valoarea pH-ului de 1–1,5 pe stomacul gol și, prin urmare, este prea acid pentru amilază. Acidul stomacului denaturează structura proteinelor prin ruperea legăturilor moleculare. Enzima își pierde forma și devine inactivă. Acesta este motivul pentru care pancreasul trebuie, de asemenea, să sintetizeze amilaza și să o adauge la pulpă într-o etapă ulterioară a digestiei.

Temperatura optimă pentru amilază este de 45 ° C; La această temperatură, amilaza funcționează cel mai rapid, adică transformă cea mai mare cantitate de substrat. Amilaza poate funcționa și în afara acestui optim - dar rata metabolică este ceva mai mică. Temperaturile prea mari denaturează și enzima și o fac inutilizabilă sau descompun proteina în aminoacizii săi individuali.

Boli și tulburări

Unele hidrolaze pot ajuta la diagnosticarea bolilor. De exemplu, medicii pot utiliza niveluri de amilază în ovare și plămâni pentru a diagnostica anumite forme de cancer. Concentrația de amaliză este vizibilă în cancerul acestor organe și, prin urmare, poate oferi o indicație a prezenței sau răspândirii neoplasmelor.

O mutație a genei KYNU duce la o deficiență în knunurenază. Enzima este implicată în diferite procese biochimice. Dacă nu există suficientă kenureninază în organism, celulele nu pot sintetiza vitamina B3 (numită și acid nicotinic sau niacină) ca de obicei, și apare hipovitaminoza. Semnele unei deficiențe în B3 includ dermatita și inflamația gurii, stomacului și mucoasei intestinale. În plus, pot apărea diaree, depresie, pierderea apetitului, dificultăți de concentrare, tulburări de somn și iritabilitate. Deficiența poate declanșa și boala pelagra.

Nu este doar organismul uman care formează hidrolaze. Agenții patogeni precum bacteriile pot produce, de asemenea, enzime din acest grup. O enzimă care poate chiar dăuna oamenilor se numește urează și se descompune uree în amoniac și dioxid de carbon. Amoniacul ajută bacteriile să reziste la acidul din stomac. Ca urmare, ele pot infecta sistemul digestiv și pot provoca o serie de afecțiuni. Bacteria Helicobacter pylori aparține acestui grup de agenți patogeni. Helicobacter pylori declanșează gastrită de tip B, poate fi responsabil pentru ulcerul gastric și duodenal și, în cazul infecțiilor cronice, poate provoca carcinom gastric.