хидролаза

при хидролаза е група ензими, които хидролитично разграждат субстратите. Някои хидролази допринасят за нормалното функциониране на човешкото тяло, например амилазата с цепене на нишесте. Други хидролази участват в развитието на заболявания и подобно на уреазата се произвеждат в бактерии.

Какво представлява хидролазата?

Хидролазите са ензими, които използват вода за разграждане на субстратите. Субстратът се свързва към активния център на ензима, където взаимодействията между двете единици причиняват разпадането на субстрата на две части. В същото време водна молекула (H2O) е разделена на един водороден атом (H) и OH група. Едната част на субстрата се свързва към единичния водороден атом, докато OH групата се прикрепя към другата част на субстрата. Съответно хидролазният продукт се състои от две нови съединения.

Хидролазите работят с различни субстрати; те включват естери, етерни пептиди, гликозиди, кисели хидриди и С-С връзки. Хидролитичното разцепване с хидролази е обратимо, т.е. обратимо. В класификацията на ЕО те представляват група 3, която се състои от няколко подгрупи. Подгрупите включват, например, липаза, която разгражда мазнините, и лактаза, която разгражда млечната захар (лактоза). Липсата на лактаза води до непоносимост на млечната захар, което може да се отрази на стомашно-чревни оплаквания при консумация на мляко.

Функция, ефект и задачи

Хидролазите са многобройни в човешкото тяло. Амилазата също е една от хидролазите. Амилазата се намира в слюнката и е отговорна за разграждането на нишестето и други полизахариди. Полизахаридите са множество захари, съставени от вериги от въглехидрати.

Амилазата хидролитично разделя тези вериги и ги разгражда на по-малки единици. Това създава сладкия вкус, който хората могат да опитат, когато дъвчат хляб и други нишестени храни. Преработката на полизахариди чрез амилаза е първият етап на биохимичното храносмилане - след като зъбите механично смазаха храната, докато дъвчат.

Кинурениназата се среща във всички видове тъкани и разделя аланин. Както синтезът на никотинова киселина, така и разграждането на триптофана изискват тази стъпка. Триптофанът е основна аминокиселина, която участва в синтеза на серотонин. Серотонинът е важно невротрансмитер (вестително вещество). Разграждането на триптофана също е междинен етап в синтеза на други вещества, например никотинамид аденин динуклеотид (NAD).

NAD е коензим, който участва в множество биологични функции. Например, той подпомага работата на дехидрогеназите и е част от дихателната верига. Kynureninase допринася не само за разграждането на триптофана, но и за синтеза на никотинова киселина. Никотиновата киселина или ниацинът е витамин, който е част от B комплекса.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Човешкото тяло образува хидролази, където се използват. Например, амилазата в слюнката се произвежда в слюнчените жлези, докато панкреасът произвежда панкреатичната амилаза. Както всички ензими, хидролазите могат да работят само при определени условия. Преди всичко, pH на околната среда и температурата са от голямо значение за тях.

Например, амилазата може да съществува само при рН 3,5-9. Ако средата се отклони от този диапазон, ензимът денатурира. Стомашната киселина има рН стойност 1–1,5 на празен стомах и следователно е твърде кисела за амилаза. Стомашната киселина денатурира протеиновата структура чрез нарушаване на молекулните връзки. Ензимът губи формата си и става неактивен. Ето защо панкреасът също трябва да синтезира амилаза и да я добави към пулпата на по-късен етап на храносмилането.

Температурната оптимална температура за амилаза е 45 ° C; При тази температура амилазата работи най-бързо, т.е. преобразува най-голямото количество субстрат. Амилазата може да работи и извън този оптимум - но скоростта на метаболизма е малко по-ниска. Температурите, които са твърде високи, също денатурират ензима и го правят неизползваем, или разграждат протеина до отделните му аминокиселини.

Болести и разстройства

Някои хидролази могат да помогнат за диагностициране на заболявания. Например, лекарите могат да използват нивата на амилаза в яйчниците и белите дробове, за да диагностицират определени форми на рак. Концентрацията на амализата се забелязва при рак в тези органи и следователно може да даде индикация за наличието или разпространението на новообразувания.

Мутация в гена KYNU води до дефицит на кинурениназа. Ензимът участва в различни биохимични процеси. Ако има твърде малко кинурениназа в организма, клетките не могат да синтезират витамин В3 (наричан също никотинова киселина или ниацин) както обикновено, и се появява хиповитаминоза. Признаците за дефицит на B3 включват дерматит и възпаление на лигавицата на устата, стомаха и червата. Освен това могат да се появят диария, депресия, загуба на апетит, затруднена концентрация, нарушения на съня и раздразнителност. Недостигът може да предизвика и болестта на пелагра.

Не само човешкият организъм образува хидролази. Патогени като бактерии също могат да произвеждат ензими от тази група. Ензим, който дори може да навреди на хората, се нарича уреаза и той разгражда уреята до амоняк и въглероден диоксид. Амонякът помага на бактериите да издържат на стомашната киселина. В резултат на това те могат да заразят храносмилателната система и да причинят редица неразположения. Бактерията Helicobacter pylori принадлежи към тази група патогени. Хеликобактер пилори задейства гастрит тип В, ​​може да бъде причинен за язви на стомаха и дванадесетопръстника и в случай на хронична инфекция да причини стомашен карцином.