Hidrolase

Pada Hidrolase adalah sekumpulan enzim yang secara hidrolitik memecah substrat. Sebilangan hidrolase menyumbang kepada fungsi normal tubuh manusia, misalnya amilase pemisahan kanji. Hidrolase lain terlibat dalam perkembangan penyakit dan, seperti urease, dihasilkan dalam bakteria.

Apakah hidrolase?

Hydrolases adalah enzim yang menggunakan air untuk memecah substrat. Substrat merapat ke pusat aktif enzim, di mana interaksi antara dua unit menyebabkan substrat terurai menjadi dua bahagian. Pada masa yang sama, molekul air (H2O) dibahagikan kepada atom hidrogen tunggal (H) dan kumpulan OH. Satu bahagian substrat melekat pada atom hidrogen tunggal, sementara kumpulan OH melekat pada bahagian lain dari substrat. Oleh itu, produk hidrolase terdiri daripada dua sebatian baru.

Hidrolase berfungsi dengan substrat yang berbeza; ini termasuk ester, peptida eter, glikosida, hidrida asid dan ikatan C-C. Pembelahan hidrolitik oleh hidrolase boleh diterbalikkan, iaitu boleh terbalik. Dalam klasifikasi EC, mereka mewakili kumpulan 3, yang terdiri daripada beberapa subkumpulan. Subkumpulan termasuk, misalnya, lipase, yang memecah lemak, dan laktase, yang memecah gula susu (laktosa). Kekurangan laktase menyebabkan intoleransi terhadap gula susu, yang dapat dilihat pada keluhan gastrointestinal ketika memakan susu.

Fungsi, kesan & tugas

Hidrolase banyak terdapat di dalam tubuh manusia. Amilase juga merupakan salah satu hidrolase. Amilase terdapat dalam air liur dan bertanggungjawab untuk memecahkan kanji dan polisakarida lain. Polisakarida adalah pelbagai gula yang terdiri daripada rantai karbohidrat.

Amilase secara hidolitik membelah rantai ini dan memecahnya menjadi unit yang lebih kecil. Ini mewujudkan rasa manis yang dapat dirasakan orang ketika mengunyah roti dan makanan berkanji lain. Pemprosesan polisakarida oleh amilase adalah tahap pertama pencernaan biokimia - setelah gigi secara mekanikal menghancurkan makanan sambil mengunyah.

Kynureninase berlaku pada semua jenis tisu dan membelah alanin. Kedua-dua sintesis asid nikotinik dan pemecahan triptofan memerlukan langkah ini. Tryptophan adalah asid amino penting yang terlibat dalam sintesis serotonin. Serotonin adalah neurotransmitter (bahan messenger) yang penting. Pecahan triptofan juga merupakan langkah perantaraan dalam sintesis bahan lain, contohnya nikotinamida adenin dinukleotida (NAD).

NAD adalah koenzim yang mengambil bahagian dalam banyak fungsi biologi. Sebagai contoh, ia menyokong kerja dehidrogenase dan merupakan sebahagian daripada rangkaian pernafasan. Kynureninase tidak hanya menyumbang kepada pemecahan triptofan, tetapi juga untuk sintesis asid nikotinik. Asid nikotinik atau niasin adalah vitamin yang merupakan sebahagian daripada kompleks B.

Pendidikan, kejadian, sifat & nilai optimum

Tubuh manusia membentuk hidrolase di mana ia digunakan. Sebagai contoh, amilase dalam air liur dihasilkan di kelenjar air liur, sementara pankreas menghasilkan amilase pankreas. Seperti semua enzim, hidrolase hanya dapat berfungsi dalam keadaan tertentu. Yang paling penting, pH persekitaran dan suhu sangat penting bagi mereka.

Sebagai contoh, amilase hanya boleh wujud pada pH 3.5-9. Sekiranya lingkungan menyimpang dari julat ini, enzim tersebut akan menyekat. Asid gastrik mempunyai nilai pH 1-1,5 pada perut kosong dan oleh itu terlalu berasid untuk amilase. Asid perut menafikan struktur protein dengan memutuskan ikatan molekul. Enzim kehilangan bentuknya dan menjadi tidak aktif. Inilah sebabnya mengapa pankreas juga mesti mensintesis amilase dan menambahkannya ke pulpa pada tahap pencernaan kemudian.

Suhu optimum bagi amilase ialah 45 ° C; Pada suhu ini, amilase berfungsi paling cepat, iaitu menukar jumlah substrat terbesar. Amilase juga boleh berfungsi di luar optimum ini - tetapi kadar metabolisme agak lebih rendah. Suhu yang terlalu tinggi juga menghilangkan enzim dan menjadikannya tidak dapat digunakan atau memecah protein menjadi asid amino individu.

Penyakit & Gangguan

Sebilangan hidrolase dapat membantu mendiagnosis penyakit. Sebagai contoh, doktor boleh menggunakan tahap amilase di ovari dan paru-paru untuk mendiagnosis bentuk barah tertentu. Kepekatan amisis dapat dilihat pada barah pada organ-organ ini dan oleh itu dapat memberikan petunjuk mengenai adanya atau penyebaran neoplasma.

Mutasi pada gen KYNU membawa kepada kekurangan kynureninase. Enzim terlibat dalam pelbagai proses biokimia. Sekiranya terdapat sedikit kynureninase di dalam badan, sel tidak dapat mensintesis vitamin B3 (juga disebut asam nikotinik atau niasin) seperti biasa, dan hipovitaminosis berlaku. Tanda-tanda kekurangan B3 termasuk dermatitis dan keradangan pada mukosa mulut, perut dan usus. Di samping itu, cirit-birit, kemurungan, kehilangan selera makan, sukar menumpukan perhatian, gangguan tidur dan kerengsaan boleh berlaku. Kekurangannya juga boleh mencetuskan penyakit pellagra.

Bukan hanya organisma manusia yang membentuk hidrolase. Patogen seperti bakteria juga dapat menghasilkan enzim dari kumpulan ini. Enzim yang bahkan boleh membahayakan orang disebut urease, dan memecah urea menjadi ammonia dan karbon dioksida. Amonia membantu bakteria menahan asid perut. Akibatnya, mereka dapat menjangkiti sistem pencernaan dan menyebabkan pelbagai penyakit. Bakteria Helicobacter pylori tergolong dalam kumpulan patogen ini. Helicobacter pylori mencetuskan gastritis jenis B, boleh menyebabkan ulser gastrik dan duodenum dan, sekiranya berlaku jangkitan kronik, menyebabkan karsinoma gastrik.