Hidrolazė

prie Hidrolazė yra fermentų, kurie hidroliziškai skaido substratus, grupė. Kai kurios hidrolazės prisideda prie normalaus žmogaus kūno veikimo, pavyzdžiui, krakmolą skaidanti amilazė. Kitos hidrolazės dalyvauja ligų vystymesi ir, kaip ir ureazė, gaminamos bakterijose.

Kas yra hidrolazė?

Hidrolazės yra fermentai, kurie naudoja vandenį substratams suskaidyti. Substratas jungiasi prie aktyviojo fermento centro, kur dėl dviejų vienetų sąveikos substratas suskaidomas į dvi dalis. Tuo pačiu metu vandens molekulė (H2O) yra padalinta į vieną vandenilio atomą (H) ir OH grupę. Viena substrato dalis prisitvirtina prie vieno vandenilio atomo, o OH grupė prisitvirtina prie kitos substrato dalies. Atitinkamai hidrolazės produktą sudaro du nauji junginiai.

Hidrolazės veikia su skirtingais substratais; tai apima esterius, eterio peptidus, glikozidus, rūgšties hidridus ir C-C ryšius. Hidrolizinis skaidymas hidrolazių pagalba yra grįžtamasis, t. Y. Grįžtamasis. EB klasifikacijoje jie atstovauja 3 grupei, kurią sudaro keli pogrupiai. Pogrupiai apima, pavyzdžiui, lipazę, kuri skaido riebalus, ir laktazę, kuri skaido pieno cukrų (laktozę). Laktazės trūkumas lemia pieno cukraus netoleravimą, kuris gali atsispindėti virškinimo trakto nusiskundimuose geriant pieną.

Funkcija, poveikis ir užduotys

Žmogaus kūne yra daugybė hidrolazių. Amilazė taip pat yra viena iš hidrolazių. Amilazė randama seilėse ir yra atsakinga už krakmolo ir kitų polisacharidų skaidymą. Polisacharidai yra daugialypis cukrus, sudarytas iš angliavandenių grandinių.

Amilazė hidroliziškai suskaido šias grandines ir suskaido jas į mažesnius vienetus. Tai sukuria saldų skonį, kurį žmonės gali paragauti kramtydami duoną ir kitus krakmolingus maisto produktus. Polisacharidų perdirbimas amilaze yra pirmasis biocheminio virškinimo etapas - po to, kai kramtydami dantis dantys mechaniškai susmulkino maistą.

Kinurenazė yra visų tipų audiniuose ir suskaido alaniną. Šis žingsnis reikalingas tiek nikotino rūgšties sintezei, tiek triptofano skaidymui. Triptofanas yra būtina amino rūgštis, dalyvaujanti serotonino sintezėje. Serotoninas yra svarbus neuromediatorius (pasiuntinys). Triptofano suskaidymas taip pat yra tarpinis kitų medžiagų, pavyzdžiui, nikotinamido adenino dinukleotido (NAD), sintezės etapas.

NAD yra kofermentas, dalyvaujantis daugelyje biologinių funkcijų. Pavyzdžiui, jis palaiko dehidrogenazių darbą ir yra kvėpavimo grandinės dalis. Kynureninazė ne tik prisideda prie triptofano skilimo, bet ir nikotino rūgšties sintezę. Nikotino rūgštis arba niacinas yra vitaminas, kuris yra B komplekso dalis.

Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės

Žmogaus kūnas formuoja hidrolazes ten, kur jos naudojamos. Pavyzdžiui, seilėse esanti amilazė gaminama seilių liaukoje, o kasa - kasos amilazė. Kaip ir visi fermentai, hidrolazės gali veikti tik tam tikromis sąlygomis. Visų pirma, jiems didelę reikšmę turi aplinkos pH ir temperatūra.

Pvz., Amilazė gali egzistuoti tik esant 3,5–9 pH. Jei aplinka nukrypsta nuo šio diapazono, fermentas denatūruojasi. Skrandžio rūgšties pH reikšmė tuščiame skrandyje yra 1–1,5, todėl ji yra per rūgštinė amilazei. Skrandžio rūgštis denatūruoja baltymų struktūrą, nutraukdama molekulinius ryšius. Fermentas praranda formą ir tampa neaktyvus. Štai kodėl kasa taip pat turi sintetinti amilazę ir įtraukti ją į minkštimą vėlesniame virškinimo etape.

Optimali amilazės temperatūra yra 45 ° C; Šioje temperatūroje amilazė veikia greičiausiai, t.y., ji paverčia didžiausią substrato kiekį. Amilazė taip pat gali veikti už šio optimalaus lygio ribų, tačiau medžiagų apykaita yra šiek tiek mažesnė. Per aukšta temperatūra taip pat denatūruoja fermentą ir dėl to jis tampa nenaudotinas, arba skaido baltymą į atskiras aminorūgštis.

Ligos ir sutrikimai

Kai kurios hidrolazės gali padėti diagnozuoti ligas. Pavyzdžiui, gydytojai gali naudoti amilazės kiekį kiaušidėse ir plaučiuose tam tikroms vėžio formoms diagnozuoti. Amalizės koncentracija pastebima sergant šių organų vėžiu, todėl ji gali parodyti neoplazmų buvimą ar plitimą.

KYNU geno mutacija lemia kinureninazės trūkumą. Fermentas dalyvauja įvairiuose biocheminiuose procesuose. Jei kūne yra per mažai kinureninazės, ląstelės negali sintetinti vitamino B3 (dar vadinamo nikotino rūgštimi arba niacinu), kaip įprasta, ir atsiranda hipovitaminozė. B3 trūkumo požymiai yra dermatitas ir burnos, skrandžio ir žarnyno gleivinės uždegimas. Be to, gali atsirasti viduriavimas, depresija, apetito praradimas, sunku susikaupti, miego sutrikimai ir dirglumas. Trūkumas taip pat gali sukelti pellagros ligą.

Ne tik žmogaus organizmas formuoja hidrolazes. Patogenai, tokie kaip bakterijos, taip pat gali gaminti šios grupės fermentus. Fermentas, kuris netgi gali pakenkti žmonėms, vadinamas ureaze, ir jis suskaido karbamidą į amoniaką ir anglies dioksidą. Amoniakas padeda bakterijoms atsispirti skrandžio rūgščiai. Dėl to jie gali užkrėsti virškinimo sistemą ir sukelti daugybę negalavimų. Šiai patogenų grupei priklauso Helicobacter pylori bakterija. Helicobacter pylori sukelia B tipo gastritą, gali sukelti skrandžio ir dvylikapirštės žarnos opas ir lėtinės infekcijos atveju gali sukelti skrandžio karcinomą.