hydrolase

På hydrolase er en gruppe enzymer som hydrolytisk bryter ned underlag. Noen hydrolaser bidrar til normal funksjon av menneskekroppen, for eksempel den stivelsesdelende amylasen. Andre hydrolaser er involvert i utviklingen av sykdommer, og produseres i likhet med urease i bakterier.

Hva er hydrolasen?

Hydrolaser er enzymer som bruker vann for å bryte ned underlag. Underlaget legges til det aktive senteret til et enzym, der samspill mellom de to enhetene får underlaget til å bryte ned i to deler. Samtidig er et vannmolekyl (H2O) delt inn i et enkelt hydrogenatom (H) og en OH-gruppe. Den ene delen av underlaget fester seg til det enkelte hydrogenatom, mens OH-gruppen fester seg til den andre delen av underlaget. Hydrolase-produktet består følgelig av to nye forbindelser.

Hydrolaser fungerer med forskjellige underlag; disse inkluderer estere, eterpeptider, glykosider, syrehydrider og C-C bindinger. Den hydrolytiske spaltning av hydrolaser er reversibel, dvs. reversibel. I EF-klassifiseringen representerer de gruppe 3, som består av flere undergrupper. Undergruppene inkluderer for eksempel lipase, som bryter ned fett, og laktase, som bryter ned melkesukker (laktose). Mangel på laktase fører til intoleranse for melkesukker, noe som kan gjenspeiles i gastrointestinale plager når du konsumerer melk.

Funksjon, effekt og oppgaver

Hydrolaser er mange i menneskekroppen. Amylase er også en av hydrolasene. Amylase finnes i spytt og er ansvarlig for å bryte ned stivelse og andre polysakkarider. Polysakkarider er flere sukkerarter som består av kjeder med karbohydrater.

Amylase deler hydrolytisk disse kjedene og bryter dem ned i mindre enheter. Dette skaper den søte smaken som folk kan smake når de tygger brød og annen stivelsesholdig mat. Behandlingen av polysakkarider med amylase er det første stadiet av biokjemisk fordøyelse - etter at tennene mekanisk har knust maten mens de tygger.

Kynureninasen forekommer i alle vevstyper og deler alanin. Både syntesen av nikotinsyre og nedbrytningen av tryptofan krever dette trinnet. Tryptophan er en essensiell aminosyre som er involvert i syntesen av serotonin. Serotonin er en viktig nevrotransmitter (messenger substans). Nedbrytningen av tryptofan er også et mellomtrinn i syntese av andre stoffer, for eksempel nikotinamid adenindinukleotid (NAD).

NAD er et koenzym som deltar i en rekke biologiske funksjoner. For eksempel støtter det arbeidet med dehydrogenaser og er en del av luftveiene. Kynureninase bidrar ikke bare til nedbrytning av tryptofan, men også til syntesen av nikotinsyre. Nikotinsyre eller niacin er et vitamin som er en del av B-komplekset.

Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier

Menneskekroppen danner hydrolaser der de brukes. For eksempel produseres amylasen i spytt i spyttkjertelen, mens bukspyttkjertelen produserer bukspyttkjertelen amylase. Som alle enzymer, kan hydrolaser bare fungere under visse forhold. Fremfor alt er pH i miljøet og temperaturen av stor betydning for dem.

For eksempel kan amylase bare eksistere ved pH 3,5-9. Hvis miljøet avviker fra dette området, denatureres enzymet. Magesyren har en pH-verdi på 1-1,5 på tom mage og er derfor for sur til amylase. Magesyren denaturerer proteinstrukturen ved å bryte molekylære bindinger. Enzymet mister formen og blir inaktiv. Dette er grunnen til at bukspyttkjertelen også må syntetisere amylase og legge den til massen på et senere fordøyelsesstadium.

Det optimale temperaturen for amylase er 45 ° C; Ved denne temperaturen fungerer amylasen raskest, dvs. den omdanner den største mengden substrat. Amylase kan også fungere utenfor dette optimale - men stoffskiftehastigheten er noe lavere. For høye temperaturer denaturerer også enzymet og gjør det enten ubrukelig eller bryter ned proteinet i dets individuelle aminosyrer.

Sykdommer og lidelser

Noen hydrolaser kan hjelpe med å diagnostisere sykdommer. For eksempel kan leger bruke amylase-nivåer i eggstokkene og lungene for å diagnostisere visse former for kreft. Amalysekonsentrasjonen merkes i kreft i disse organene og kan derfor gi en indikasjon på tilstedeværelse eller spredning av neoplasmer.

En mutasjon i KYNU-genet fører til en mangel i kynureninase. Enzymet er involvert i forskjellige biokjemiske prosesser. Hvis det er for lite kynureninase i kroppen, kan ikke cellene syntetisere vitamin B3 (også kalt nikotinsyre eller niacin) som vanlig, og hypovitaminose oppstår. Tegn på mangel i B3 inkluderer dermatitt og betennelse i munn, mage og tarmslimhinne. I tillegg kan diaré, depresjon, tap av matlyst, konsentrasjonsvansker, søvnforstyrrelser og irritabilitet oppstå. Mangelen kan også utløse pellagra sykdom.

Det er ikke bare den menneskelige organismen som danner hydrolaser. Patogener som bakterier kan også produsere enzymer fra denne gruppen. Et enzym som til og med kan skade mennesker, kalles urease, og det bryter opp urea til ammoniakk og karbondioksid. Ammoniakken hjelper bakteriene til å tåle magesyre. Som et resultat kan de smitte fordøyelsessystemet og forårsake en rekke plager. Helicobacter pylori-bakterien tilhører denne gruppen patogener. Helicobacter pylori utløser gastritt type B, kan være ansvarlig for magesår og tolvfingertarmsår, og i tilfelle av kronisk infeksjon, forårsake gastrisk karsinom.