hydrolase

På hydrolase er en gruppe enzymer, der hydrolytisk nedbryder substrater. Nogle hydrolaser bidrager til den normale funktion af den menneskelige krop, for eksempel den stivelsesdelende amylase. Andre hydrolaser er involveret i udviklingen af ​​sygdomme og produceres ligesom urease i bakterier.

Hvad er hydrolasen?

Hydrolaser er enzymer, der bruger vand til at nedbryde underlag. Underlaget lægger til det aktive centrum af et enzym, hvor interaktioner mellem de to enheder får substratet til at bryde ned i to dele. Samtidig er et vandmolekyle (H2O) opdelt i et enkelt hydrogenatom (H) og en OH-gruppe. Den ene del af underlaget fastgøres til det enkelte hydrogenatom, mens OH-gruppen binder sig til den anden del af substratet. Hydrolase-produktet består følgelig af to nye forbindelser.

Hydrolaser fungerer med forskellige underlag; disse inkluderer estere, etherpeptider, glycosider, sure hydrider og C-C-bindinger. Den hydrolytiske spaltning ved hydrolaser er reversibel, dvs. reversibel. I EF-klassificeringen repræsenterer de gruppe 3, der omfatter flere undergrupper. Undergrupperne inkluderer for eksempel lipase, der nedbryder fedt, og lactase, der nedbryder mælkesukker (lactose). Mangel på lactase fører til intolerance af mælkesukker, hvilket kan afspejles i mave-tarm-klager, når man indtager mælk.

Funktion, effekt og opgaver

Hydrolaser er mange i den menneskelige krop. Amylase er også en af ​​hydrolaserne. Amylase findes i spyt og er ansvarlig for nedbrydning af stivelse og andre polysaccharider. Polysaccharider er flere sukkerarter, der består af kulhydratkæder.

Amylase opdeler hydrolytisk disse kæder og opdeler dem i mindre enheder. Dette skaber den søde smag, som folk kan smage, når de tygger brød og andre stivelsesholdige fødevarer. Behandlingen af ​​polysaccharider med amylase er det første trin i biokemisk fordøjelse - efter at tænderne mekanisk har knust maden under tyggelse.

Kynureninasen forekommer i alle vævstyper og opdeler alanin. Både syntesen af ​​nikotinsyre og nedbrydningen af ​​tryptophan kræver dette trin. Tryptophan er en essentiel aminosyre, der er involveret i syntesen af ​​serotonin. Serotonin er en vigtig neurotransmitter (messenger substans). Nedbrydningen af ​​tryptophan er også et mellemliggende trin i syntesen af ​​andre stoffer, for eksempel nicotinamid-adenindinucleotid (NAD).

NAD er et koenzym, der deltager i adskillige biologiske funktioner. For eksempel understøtter det arbejdet med dehydrogenaser og er en del af luftvejskæden. Kynureninase bidrager ikke kun til nedbrydningen af ​​tryptophan, men også til syntesen af ​​nikotinsyre. Nikotinsyre eller niacin er et vitamin, der er en del af B-komplekset.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Den menneskelige krop danner hydrolaser, hvor de bruges. F.eks. Produceres amylasen i spyt i spytkirtlen, mens bugspytkirtlen producerer bugspytkirtlen amylase. Som alle enzymer kan hydrolaser kun arbejde under visse betingelser. Frem for alt er pH i miljøet og temperaturen meget vigtig for dem.

F.eks. Kan amylase kun eksistere ved pH 3,5-9. Hvis miljøet afviger fra dette interval, denatureres enzymet. Mavesyren har en pH-værdi på 1-1,5 på tom mave og er derfor for sur til amylase. Mavesyren denaturerer proteinstrukturen ved at bryde molekylære bindinger. Enzymet mister sin form og bliver inaktivt. Dette er grunden til, at bugspytkirtlen også skal syntetisere amylase og tilføje den til massen på et senere fordøjelsesstadium.

Den optimale temperatur for amylase er 45 ° C; Ved denne temperatur fungerer amylasen hurtigst, dvs. den omdanner den største mængde substrat. Amylase kan også arbejde uden for dette optimale - men den metaboliske hastighed er noget lavere. For høje temperaturer denaturerer også enzymet og gør det enten ubrugeligt eller nedbryder proteinet i dets individuelle aminosyrer.

Sygdomme og lidelser

Nogle hydrolaser kan hjælpe med at diagnosticere sygdomme. For eksempel kan læger bruge amylase-niveauer i æggestokkene og lungerne til at diagnosticere visse former for kræft. Amalysekoncentrationen er mærkbar i kræft i disse organer og kan derfor give en indikation af tilstedeværelsen eller spredningen af ​​neoplasmer.

En mutation i KYNU-genet fører til en mangel i kynureninase. Enzymet er involveret i forskellige biokemiske processer. Hvis der er for lidt kynureninase i kroppen, kan cellerne ikke syntetisere vitamin B3 (også kaldet nicotinsyre eller niacin) som sædvanligt, og hypovitaminose opstår. Tegn på mangel i B3 inkluderer dermatitis og betændelse i mund, mave og tarmslimhinde. Derudover kan diarré, depression, appetitløshed, koncentrationsvanskeligheder, søvnforstyrrelser og irritabilitet forekomme. Manglen kan også udløse pellagra sygdommen.

Det er ikke kun den menneskelige organisme, der danner hydrolaser. Patogener såsom bakterier kan også producere enzymer fra denne gruppe. Et enzym, der endda kan skade mennesker, kaldes urease, og det bryder urinstof op i ammoniak og kuldioxid. Ammoniak hjælper bakterierne med at modstå mavesyre. Som et resultat kan de inficere fordøjelsessystemet og forårsage en række lidelser. Helicobacter pylori-bakterien tilhører denne gruppe patogener. Helicobacter pylori udløser gastritis type B, kan være ansvarlig for mave- og duodenalsår og i tilfælde af kronisk infektion forårsage gastrisk karcinom.