Хидролаза: Функция и болести

Хидролазата е група от ензими който хидролитично разцепва субстратите. Някои хидролази допринасят за нормалното функциониране на човешкото тяло, например разцепване на нишесте амилаза. Други хидролази участват в развитието на болестта и подобно на уреазата се произвеждат през бактерии.

Какво е хидролаза?

Хидролазите са ензими тази употреба вода за разцепване на основи. Субстратът се докира с активното място на ензим, където взаимодействия между двете единици карат субстрата да се разпада на две части. В същото време a вода молекула (H2O) се разделя на една водород атом (Н) и ОН група. Една част от основата се прикрепя към единичната водород атом, докато OH групата се прикрепя към другата част на субстрата. Съответно продуктът на хидролазите се състои от две нови съединения. Хидролазите работят с различни субстрати; те включват естери, етер пептиди, гликозиди, киселинни хидриди и СС връзки. Хидролитичното разцепване от хидролази е обратимо. В класификацията на ЕС те представляват група 3, която включва няколко подгрупи. Подгрупите включват например липаза, който разцепва мазнини, и лактазна, който се цепи мляко захар (лактоза). Дефицит на лактазна води до непоносимост към лактоза, което може да се отрази в стомашно-чревни симптоми, когато мляко се консумира.

Функция, ефект и задачи

Хидролазите са в изобилие в човешкото тяло. Амилаза също е една от хидролазите. Амилаза се намира в слюнка и е отговорен за разцепването на нишесте и други полизахариди. Полизахариди са множество захари, състоящи се от вериги от въглехидрати. Амилазата хидролитично разделя тези вериги, като по този начин ги разделя на по-малки единици. Това поражда сладкото вкус че хората могат да вкусят, когато дъвчат хляб и други нишестени храни. Обработката на полизахариди от амилаза представлява първият етап от биохимичното храносмилане - след като зъбите механично разграждат храната по време на дъвчене. Kynureninase се намира във всички видове тъкани и разцепвания аланин. Както синтеза на никотинова киселина и разбивката на триптофан изискват тази стъпка. Триптофанът е незаменима аминокиселина, участваща в синтеза на серотонин. Серотонинът е важно невротрансмитер (пратено вещество). Разбивката на триптофан е също 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. Кинурениназата допринася не само за разграждането на триптофана, но и за синтеза на никотинова киселина. Никотинова киселина или ниацинът е a витамин което принадлежи на В-комплекса.

Образуване, поява, свойства и оптимални стойности

Човешкото тяло образува хидролази, където се използват. Например амилазата в слюнка се образува в слюнчената жлеза, докато панкреасът произвежда панкреатична амилаза. Като всички ензими, хидролазите могат да работят само при определени условия. Преди всичко стойността на pH на околната среда и температурата са от голямо значение за тях. Амилазата например може да съществува само при рН от 3.5 до 9. Ако околната среда се отклонява от този диапазон, ензимът се денатурира. Стомашна киселина има рН 1-1.5 на празна стомах, което го прави твърде кисел за амилаза. Стомашна киселина денатурира протеиновата структура чрез разрушаване на молекулярните връзки. По този начин ензимът губи формата си и става неактивен. Следователно панкреасът също трябва да синтезира амилаза и да я върне в хранителната каша на по-късен етап от храносмилането. Оптималната температура за амилаза е 45 ° C; при тази температура амилазата работи най-бързо, т.е. преобразува най-голямото количество субстрат. Амилазата също може да действа извън този оптимум, но скоростта на метаболизма е малко по-ниска. Прекалено високите температури също денатурират ензима и или го правят безполезен, или разграждат протеина до неговия индивидуален аминокиселини.

Болести и разстройства

Някои хидролази могат да помогнат за диагностициране на заболявания. Например, лекарите могат да използват нива на амилаза в яйчници и белите дробове за диагностициране на определени форми на рак. Нивата на амализа са забележими при раковите заболявания в тези органи и по този начин могат да осигурят индикация за наличие или разпространение на новообразувания. Мутация в KYNU ген води до дефицит на кинурениназа. Ензимът участва в различни биохимични процеси. Когато в тялото има твърде малко кинурениназа, клетките не могат да синтезират витамин B3 (наричан още никотинова киселина или ниацин) както обикновено и възниква хиповитаминоза. Признаците за дефицит на В3 включват дерматит и , на устната, стомашната и чревната лигавицата, В допълнение, диария, депресия, загуба на апетит, концентрация проблеми, нарушения на съня и може да се появи раздразнителност. Недостигът също може да причини заболяването пелагра. Не само човешкият организъм произвежда хидролази. патогени , като бактерии също могат да произвеждат ензими от тази група. Един ензим, който действително може да навреди на хората, се нарича уреаза, която се разпада урея в амоняк намлява въглероден диоксид. The амоняк помага на бактерии устои стомах киселина. В резултат на това те могат да заразят храносмилателната система и да причинят редица заболявания. Бактерията Хеликобактер пилори принадлежи към тази група от патогени, Наред с други, Хеликобактер пилори тригери тип B гастрит, може да е отговорен за язва на стомаха и дванадесетопръстника и може да причини стомашен карцином, ако е хронично заразен.