Na hidrolaza je skupina enzima koji hidrolizno razgrađuju supstrate. Neke hidrolaze doprinose normalnom funkcioniranju ljudskog tijela, na primjer, amilaza koja dijeli škrob. Ostale hidrolaze sudjeluju u razvoju bolesti i, poput ureaze, stvaraju se u bakterijama.
Što je hidrolaze?
Hidrolaze su enzimi koji koriste vodu za razgradnju supstrata. Supstrat dolazi do aktivnog središta enzima, gdje interakcije između dviju jedinica uzrokuju raspad supstrata na dva dijela. Istovremeno, molekula vode (H20) je podijeljena u jedan vodikov atom (H) i OH skupinu. Jedan dio supstrata veže se za jedan atom vodika, dok se OH grupa veže za drugi dio supstrata. Proizvod hidrolaze sastoji se od dva nova spoja.
Hidrolaze rade s različitim podlogama; tu se uključuju esteri, eterski peptidi, glikozidi, kiselinski hidridi i C-C veze. Hidrolitičko cijepanje hidrolata je reverzibilno, tj. Reverzibilno. U klasifikaciji EZ oni predstavljaju skupinu 3 koja se sastoji od nekoliko podskupina. Podgrupe uključuju, na primjer, lipazu, koja razgrađuje masti, i laktazu, koja razgrađuje mliječni šećer (laktozu). Manjak laktaze dovodi do netolerancije mliječnog šećera, što se može očitovati u gastrointestinalnim tegobama tijekom konzumacije mlijeka.
Funkcija, efekt i zadaće
Hidrolaze su u ljudskom tijelu brojne. Amilaza je također jedna od hidrolata. Amilaza se nalazi u slini i odgovorna je za razgradnju škroba i drugih polisaharida. Polisaharidi su višestruki šećeri sačinjeni od lanaca ugljikohidrata.
Amilaza hidrolizirano razdvaja te lance i razgrađuje ih na manje jedinice. To stvara slatki okus koji ljudi mogu okusiti dok žvaču kruh i drugu škrobnu hranu. Prerada polisaharida amilazom prvi je stupanj biokemijske probave - nakon što su zubi mehanički drobili hranu dok se žvaču.
Kinureninaza se javlja u svim tipovima tkiva i dijeli alanin. I ovaj postupak zahtijeva sintezu nikotinske kiseline i razgradnju triptofana. Triptofan je esencijalna aminokiselina koja je uključena u sintezu serotonina. Serotonin je važan neurotransmiter (glasnik tvar). Raspad triptofana je također posredni korak u sintezi drugih tvari, na primjer nikotinamid adenin dinukleotida (NAD).
NAD je koenzim koji sudjeluje u brojnim biološkim funkcijama. Primjerice, podržava rad dehidrogenaza i dio je respiratornog lanca. Kynureninaza ne samo da doprinosi razgradnji triptofana, već i sintezi nikotinske kiseline. Nikotinska kiselina ili niacin je vitamin koji je dio B kompleksa.
Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Ljudsko tijelo tvori hidrolaze tamo gdje se koriste. Na primjer, amilaza u slini proizvodi se u pljuvačnoj žlijezdi, dok gušterača proizvodi amilazu pankreasa. Kao i svi enzimi, hidrolaze mogu djelovati samo pod određenim uvjetima. Iznad svega, pH okoliša i temperatura su im od velike važnosti.
Na primjer, amilaza može postojati samo pri pH 3,5-9. Ako milje odstupi od ovog raspona, enzim denatura. Gastrična kiselina ima pH vrijednost 1–1,5 na prazan želudac, pa je previše kisela za amilazu. Želučana kiselina denaturira strukturu proteina razbijanjem molekularnih veza. Enzim gubi oblik i postaje neaktivan. Zbog toga gušterača također mora sintetizirati amilazu i dodati je u pulpu u kasnijoj fazi probave.
Optimalna temperatura za amilazu je 45 ° C; Pri toj temperaturi amilaza djeluje najbrže, tj. Pretvara najveću količinu supstrata. Amilaza može djelovati i izvan ovog optimalnog - ali stopa metabolizma je nešto niža. Previsoke temperature također denaturiraju enzim i čine ga neupotrebljivim ili razgrađujući protein na njegove pojedine aminokiseline.
Bolesti i poremećaji
Neke hidrolaze mogu pomoći u dijagnostici bolesti. Na primjer, liječnici mogu koristiti razinu amilaze u jajnicima i plućima kako bi dijagnosticirali određene oblike raka. Koncentracija amalise uočljiva je kod raka ovih organa i stoga može ukazivati na prisutnost ili širenje novih rastova.
Mutacija u genu KYNU dovodi do nedostatka kinureninaze. Enzim je uključen u različite biokemijske procese. Ako je u tijelu premalo kinureninaze, stanice ne mogu sintetizirati vitamin B3 (koji se također naziva nikotinska kiselina ili niacin) kao i obično, pa dolazi do hipovitaminoze. Znakovi nedostatka B3 uključuju dermatitis i upalu sluznice usta, želuca i crijeva. Uz to se mogu pojaviti proljev, depresija, gubitak apetita, poteškoće u koncentraciji, poremećaji spavanja i razdražljivost. Manjak može pokrenuti i bolest pellagre.
Ne samo da ljudski organizam tvori hidrolaze. Patogeni poput bakterija također mogu proizvoditi enzime iz ove skupine. Enzim koji čak može naštetiti ljudima naziva se ureaza, a razgrađuje ureu u amonijak i ugljični dioksid. Amonijak pomaže bakterijama da izdrže želučanu kiselinu. Kao rezultat toga, mogu zaraziti probavni sustav i prouzrokovati niz bolesti. Bakterija Helicobacter pylori pripada ovoj skupini patogena. Helicobacter pylori izaziva gastritis tipa B, može biti odgovoran za čir na želucu i dvanaestopalačnom crijevu i, u slučaju kronične infekcije, može izazvati karcinom želuca.
