Hidrolase: Fungsi & Penyakit

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

Apa itu hidrolase?

Hidrolase adalah enzim penggunaan itu air untuk membelah substrat. Substrat berlabuh dengan tapak aktif enzim, di mana interaksi antara dua unit menyebabkan substrat pecah menjadi dua bahagian. Pada masa yang sama, a air molekul (H2O) dipecah menjadi satu hidrogen atom (H) dan kumpulan OH. Satu bahagian substrat melekat pada tunggal hidrogen atom, sementara kumpulan OH melekat pada bahagian lain dari substrat. Oleh itu, produk hidrolase terdiri daripada dua sebatian baru. Hidrolase berfungsi dengan pelbagai substrat; ini termasuk ester, eter peptida, glikosida, hidrida asid, dan ikatan CC. Pembelahan hidrolisis oleh hidrolase boleh dibalikkan. Dalam klasifikasi EC, mereka mewakili kumpulan 3, yang merangkumi beberapa subkumpulan. Subkumpulan merangkumi, sebagai contoh, lipase, yang membersihkan lemak, dan laktase, yang membelah susu gula (laktosa). Kekurangan laktase membawa kepada intoleransi terhadap laktosa, yang dapat dicerminkan dalam gejala gastrousus ketika susu habis dimakan.

Fungsi, kesan, dan tugas

Hidrolase banyak terdapat di dalam tubuh manusia. Amilase juga merupakan salah satu hidrolase. Amilase terdapat di air liur dan bertanggungjawab untuk pembelahan pati dan lain-lain polisakarida. polisakarida adalah pelbagai gula yang terdiri daripada rantai karbohidrat. Amilase secara hidolitik membelah rantai ini, sehingga memecahnya menjadi unit yang lebih kecil. Ini menimbulkan rasa manis rasa yang dapat dirasakan orang ketika mengunyah roti dan makanan berkanji lain. Pemprosesan polisakarida oleh amilase mewakili tahap pertama pencernaan biokimia - setelah gigi secara mekanikal memecah makanan semasa mengunyah. Kynureninase terdapat dalam semua jenis tisu dan belahan alanine. Kedua-dua sintesis asid nikotinik dan pecahan tryptophan memerlukan langkah ini. Tryptophan adalah asid amino penting yang terlibat dalam sintesis serotonin. serotonin adalah penting neurotransmitter (bahan utusan). Walau bagaimanapun, pecahan tryptophan juga merupakan langkah perantaraan dalam sintesis bahan lain, misalnya 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 menyumbang bukan sahaja kepada penurunan triptofan, tetapi juga untuk sintesis asid nikotinik. Asid nikotinik atau niasin adalah a vitamin yang tergolong dalam kompleks B.

Pembentukan, kejadian, sifat dan nilai optimum

Tubuh manusia membentuk hidrolase di mana ia digunakan. Contohnya, amilase di air liur terbentuk di kelenjar air liur, sementara pankreas menghasilkan amilase pankreas. Seperti semua enzim, hidrolase hanya dapat berfungsi dalam keadaan tertentu. Yang terpenting, nilai pH persekitaran dan suhu sangat penting bagi mereka. Amilase, misalnya, hanya dapat ada pada pH 3.5 hingga 9. Sekiranya persekitaran menyimpang dari julat ini, enzim tersebut mendefinisikan semula. Asid gastrik mempunyai pH 1-1.5 kosong perut, menjadikannya terlalu berasid untuk amilase. Asid gastrik menafikan struktur protein dengan memutuskan ikatan molekul. Oleh itu, enzim kehilangan bentuknya dan menjadi tidak aktif. Oleh itu, pankreas juga mesti mensintesis amilase dan mengembalikannya ke pulpa makanan pada tahap pencernaan kemudian. Suhu optimum untuk amilase ialah 45 ° C; pada suhu ini amilase berfungsi paling pantas, iaitu menukar jumlah substrat terbesar. Amilase juga boleh berfungsi di luar optimum ini - tetapi kadar metabolisme agak lebih rendah. Suhu yang terlalu tinggi juga menafikan enzim dan menjadikannya tidak berguna atau memecah protein menjadi individu asid amino.

Penyakit dan gangguan

Sebilangan hidrolase dapat membantu mendiagnosis penyakit. Sebagai contoh, doktor boleh menggunakan tahap amilase di ovari dan paru-paru untuk mendiagnosis bentuk tertentu kanserTahap amalisis jelas terdapat pada barah di organ ini dan dengan demikian dapat memberikan petunjuk tentang adanya atau penyebaran neoplasma. Mutasi dalam KYNU gen membawa kepada kekurangan kynureninase. Enzim terlibat dalam pelbagai proses biokimia. Apabila terdapat sedikit kynureninase di dalam badan, sel tidak dapat mensintesis vitamin B3 (juga disebut asid nikotinik atau niasin) seperti biasa dan hipovitaminosis berlaku. Tanda-tanda kekurangan B3 termasuk dermatitis dan keradangan dari mulut, gastrik dan usus mukosa. Sebagai tambahan, cirit-birit, kemurungan, hilang selera makan, kepekatan masalah, gangguan tidur dan kerengsaan mungkin berlaku. Kekurangannya juga boleh menyebabkan penyakit pellagra. Bukan hanya organisma manusia yang menghasilkan hidrolase. Patogen seperti bakteria juga dapat menghasilkan enzim dari kumpulan ini. Salah satu enzim yang sebenarnya boleh membahayakan manusia disebut urease, yang pecah urea ke dalam Ammonia dan karbon dioksida. The Ammonia menolong bakteria menentang perut asid. Akibatnya, mereka dapat menjangkiti sistem pencernaan dan menyebabkan sejumlah penyakit. Bakteria Helicobacter pylori tergolong dalam kumpulan ini patogen. Dalam kalangan yang lain, Helicobacter pylori pencetus jenis B gastritis, boleh bertanggungjawab untuk ulser gastrik dan duodenum, dan boleh menyebabkan karsinoma gastrik jika dijangkiti secara kronik.