Enzimi idrolitici

Diagramma sul nastro dell'enzima idrolitico alfa-amilasi umana pancreatico. Fonte: Wikimedia Commons

Cosa sono gli enzimi idrolitici?

IL Enzimi idrolitici, o idrolasi, sono molecole che catalizzano le reazioni di idrolisi (idro = acqua, lisi = rottura), cioè catalizzano una reazione chimica tra una molecola d'acqua e un'altra o altre molecole.

Le idrolasi, come la maggior parte degli enzimi, sono natura proteica, il che significa che sono composte da una o più catene polipeptidiche o aminoacidi.

Gli enzimi sono presenti in quasi tutte le reazioni biochimiche degli organismi viventi. Sono responsabili dell'accelerazione di queste reazioni riducendo il livello di energia di reazione.

Ad esempio, la maggior parte degli enzimi digestivi sono idrolitici. Questi sono responsabili dell'accelerazione della decomposizione delle complesse molecole di bolo del bolo alimentare.

La decomposizione si traduce in modi più semplici per assorbire per gli organismi. Gli enzimi non solo svolgono funzioni vitali negli organismi, ma hanno anche importanza medica ed economica.

Caratteristiche degli enzimi idrolitici

- Gli enzimi, di solito, sono molecole proteiche di grandi dimensioni, con un'attività regolata. Tutti hanno un modulo 3D specifico.

- Lavorare a basse concentrazioni.

- Non vengono modificati durante la reazione, quindi possono essere recuperati senza cambiamenti nella loro struttura molecolare o proteica.

- Possono elaborare substrati a una velocità variabile che può implicare migliaia di molecole al minuto.

- Sono specifici e possono essere denaturati e /o influenzati da temperatura, variazioni di pH, concentrazioni di substrati, tra gli altri.

- Gli enzimi idrolitici sono il più grande gruppo di enzimi noti. Esistono più di 200 idrolasi che catalizzano reazioni che rompono i legami fosforo-ossigeno (anidride fosforica), inclusi legami fosforo-ossigeno (anidride fosforica), inclusi legami fosforo-nitrogeni.

- Hanno un'ampia specificità dei substrati.

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- Sono stereoslettivi.

Classificazione

La classificazione degli enzimi idrolitici si basa principalmente sulla natura del legame idrolizzato e sul substrato. La terminologia tassonomica chiama gli enzimi idrolitici a questo tipo di enzimi.

D'altra parte, i nomi comuni degli enzimi sono costituiti dal suffisso -maniglia, Ad esempio, Hill, Mat e Proteases.

Infine, secondo l'Unione internazionale di biochimica e biologia molecolare, gli enzimi sono classificati per numeri chiamati EC (Commissione Enzime).

Idrolasi appartenente al gruppo 3 (EC3). Questi, a loro volta, sono suddivisi in base al tipo di collegamento che idrolizzano. Ad esempio, se gli enzimi idrolizzano lineari amidas il loro numero è EC3.5.1, e se idrolizzano le proteasi serin il loro numero è EC3.4.16.ventuno.

Funzioni nel corpo umano

Colinesterasi

La colinesterasi è uno degli enzimi idrolitici noti più importanti. Idrolizza l'acetilcolina e lo fa in collina e acido acetico.

Questa reazione specifica agisce dopo la trasmissione dell'impulso nervoso, fermando l'azione delle molecole di neurotrasmettitore (acetilcolina).

Enzimi digestivi

Una delle reazioni enzimatiche più studiate è quella del degrado alimentare negli organismi. È noto che durante la digestione gli enzimi lipasi sono responsabili dell'idrolizzante lipidi e proteasi causano la rottura delle proteine ​​per ottenere aminoacidi.

Gli enzimi idrolitici sono responsabili della rottura o della divisione di grandi molecole e trasformarli in forme più semplici. Queste molecole ottenute verranno utilizzate nella sintesi, nell'escrezione di rifiuti o come fonti di carbonio per ottenere energia.

Una caratteristica degli enzimi idrolitici digestivi è che sono extracellulari e che sono miscelati con il cibo nel loro passaggio attraverso il tratto digestivo.

Questi enzimi sono prodotti da cellule che coprono lo stomaco, l'intestino e altri organi come il pancreas.

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Digestione cellulare

I lisosomi sono i principali protagonisti della digestione cellulare. Esistono più di 50 enzimi idrolitici specifici contenuti all'interno di queste strutture cellulari.

Questi enzimi svolgono la funzione della digestione della materia organica complessa, rendendo le molecole più semplici, ad esempio come monosaccaridi o aminoacidi.

Applicazioni

Industriale

Farmaceutico

I progressi tecnologici e scientifici degli ultimi 20 anni hanno portato a importanti scoperte nel campo molecolare dei meccanismi di funzionamento composto.

Dei sei tipi di enzimi noti, idrolitici.

Le lipasi sono enzimi idrolitici che trasformano il triacilglicerolo in glicerolo e acidi grassi liberi. Questi enzimi servono, nell'industria farmaceutica, per sviluppare pronunciate (farmaci anti -infiammatori) che agiscono contro le malattie reumatoide, l'artrite, il dolore lombare, ecc.

Altre lipasas sono usate per sviluppare composti come l'azienda chirale (antimicotica) e lotrafiban, che è un farmaco usato per prevenire episodi trombotici.

Cibo

Attualmente, le idrolasi sono enzimi fondamentali nella produzione di vari prodotti alimentari, a causa delle molteplici applicazioni che hanno in quasi tutti i processi industriali oggi.

Un'area di interesse correlata all'uso di enzimi idrolitici è la sintesi o la produzione di biomassa lignocellulosica. Questa biomassa ha un grande potenziale nel settore per ottenere biocarburanti.

D'altra parte, proteasi, enzimi che catalizzano l'idrolisi dei composti peptidici, hanno un'alta applicazione nell'industria alimentare, in particolare nella preparazione di proteine ​​di soia idrolizzate.

Servono anche per migliorare la qualità del pane, nei dolcificanti, nella riduzione di sapori amari di cibi diversi, anche se gli ammorbidenti per la carne.

L'industria agricola utilizza pectinasi. Questi sono un gruppo di enzimi in grado di decomposizione di acido molto ramificato e polimeri neutri (gruppi pectinosi) che si trovano nella parete cellulare delle piante. 

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Le pectinasi più utilizzate a livello agricola industriale provengono dal microrganismo chiamato Aspergillus Niger e vengono utilizzati per la fermentazione in colture sommerse e una fermentazione solida del substrato.

Le pectinasi sono anche utilizzate nell'elaborazione di succhi di frutta e succhi di frutta e servono a ridurre la torbidità o chiarire, migliorando la qualità di questi. Sono anche usati per la produzione di marmellate e polpette di frutta.

Aspergillus Niger, una sorta di microrganismo usato per ottenere pectinasi. Fonte: Wikimedia Commons

Detergenti

Dall'inizio del secolo scorso è noto che le proteasi digestive pulite. Già entro la fine del secolo scorso la maggior parte dei detergenti conteneva enzimi digestivi come amilasi e lipasas.

È noto molto bene che l'uso di questi enzimi nel settore dei detergenti rende il processo di lavaggio più efficiente. Riducono la spesa per l'acqua, sono biodegradabili e assicurano una pulizia totale.

Bacillus licheniformis E Aspergillus flavus produrre proteasi utilizzate per la produzione di detergenti. Il prodotto ottenuto serve per la rimozione di punti di origine proteica come il sangue, ad esempio.

I funghi producono cellule. Le cellule fungono da detergente per rimuovere le macchie di terra o i resti di piante.

Altri enzimi, come le lipasas, servono per la rimozione di macchie di origine oleica, come grassi o dipinti a labbra. Il fungo Aspergillus oryzae È impiegato industrialmente per produrre questi enzimi.

Riferimenti

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