Hidrolāze ir fermenti kas hidrolītiski sašķeļ substrātus. Dažas hidrolāzes veicina cilvēka ķermeņa normālu darbību, piemēram, cietes šķelšana amilāze. Citas hidrolāzes ir iesaistītas slimību attīstībā un, tāpat kā ureāze, tiek ražotas baktērijas.
Kas ir hidrolāze?
Hidrolāzes ir fermenti ka izmantošana ūdens sadalīt substrātus. Substrāts piestāj ar fermenta aktīvo vietu, kur mijiedarbība starp abām vienībām substrāts sadalās divās daļās. Tajā pašā laikā a ūdens molekula (H2O) ir sadalīta vienā ūdeņradis atoms (H) un OH grupa. Viena substrāta daļa piestiprinās pie viena ūdeņradis atoms, savukārt OH grupa piestiprinās pie citas pamatnes daļas. Attiecīgi hidrolāžu produkts sastāv no diviem jauniem savienojumiem. Hidrolāzes darbojas ar dažādiem substrātiem; tie ietver esterus, ēteris peptīdi, glikozīdi, skābju hidrīdi un CC saites. Hidrolītiskā šķelšanās ar hidrolāzēm ir atgriezeniska. EK klasifikācijā tie pārstāv 3. grupu, kurā ietilpst vairākas apakšgrupas. Apakšgrupās ietilpst, piemēram, lipāze, kas sašķeļ taukus, un laktāzes, kas sašķeļ piens cukurs (laktoze). Trūkums laktāzes noved pie neiecietības pret laktoze, kas var atspoguļot kuņģa-zarnu trakta simptomus, kad piens tiek patērēts.
Funkcija, efekts un uzdevumi
Cilvēka ķermenī ir daudz hidrolāžu. Amilāze ir arī viena no hidrolāzēm. Amilāze ir atrodams siekalas un ir atbildīgs par cietes un citu šķelšanu polisaharīdi. polisaharīdi ir vairāki cukuri, kas sastāv no ogļhidrāti. Amilāze hidrolītiski sašķeļ šīs ķēdes, tādējādi sadalot tās mazākās vienībās. Tas rada saldumu garša ko cilvēki var nogaršot košļājot maize un citi cieti saturoši ēdieni. Datu apstrāde polisaharīdi ar amilāzes palīdzību ir pirmais bioķīmiskās gremošanas posms - pēc tam, kad zobi košļājamā laikā ir mehāniski sadalījuši pārtiku. Kinurenināze ir sastopama visu veidu audos un šķelšanās alanīns. Gan sintēze nikotīnskābe un sadalījums triptofāns pieprasīt šo soli. Triptofāns ir neaizvietojama aminoskābe, kas iesaistīta serotonīna. serotonīna ir svarīgs neiromeditors (kurjera viela). Tomēr sadalījums triptofāns ir arī starpposms citu vielu, piemēram, nikotinamīda adenīna dinukleotīda (NAD), sintēzē. NAD ir koenzīms, kas piedalās daudzās bioloģiskās funkcijās. Piemēram, tas atbalsta dehidrogenāžu darbību un ir daļa no elpošanas ķēdes. Kinurenināze veicina ne tikai triptofāna noārdīšanos, bet arī tā sintēzi nikotīnskābe. Nikotīnskābe vai niacīns ir a vitamīns kas pieder B kompleksam.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
Cilvēka ķermenis veido hidrolāzes tur, kur tās lieto. Piemēram, amilāze in siekalas veidojas siekalu dziedzerī, savukārt aizkuņģa dziedzeris ražo aizkuņģa dziedzera amilāzi. Tāpat kā visi fermenti, hidrolāzes var darboties tikai noteiktos apstākļos. Viņiem galvenokārt liela nozīme ir vides pH vērtībai un temperatūrai. Piemēram, amilāze var pastāvēt tikai pie pH no 3.5 līdz 9. Ja vide novirzās no šī diapazona, ferments denaturējas. Kuņģa skābe tukšā pH ir 1-1.5 kuņģis, padarot to pārāk skābu amilāzei. Kuņģa skābe denaturē olbaltumvielu struktūru, pārtraucot molekulārās saites. Tādējādi ferments zaudē savu formu un kļūst neaktīvs. Tāpēc aizkuņģa dziedzerim ir arī jāsintezē amilāze un jānogādā to pārtikas mīkstumā vēlākā gremošanas posmā. Amilāzes optimālā temperatūra ir 45 ° C; šajā temperatūrā amilāze darbojas visātrāk, ti, tā pārveido lielāko substrāta daudzumu. Amilāze var darboties arī ārpus šī optimuma, taču vielmaiņas ātrums ir nedaudz mazāks. Pārāk augsta temperatūra denaturē fermentu un vai nu padara to bezjēdzīgu, vai arī sadala olbaltumvielu tā indivīdā aminoskābes.
Slimības un traucējumi
Dažas hidrolāzes var palīdzēt diagnosticēt slimības. Piemēram, ārsti var izmantot amilāzes līmeni olnīcas un plaušas, lai diagnosticētu noteiktas formas vēzisŠo orgānu vēža gadījumā analīzes līmenis ir pamanāms un tādējādi var norādīt uz jaunveidojumu klātbūtni vai izplatīšanos. KYNU mutācija gēns noved pie kinurenināzes deficīta. Ferments ir iesaistīts dažādos bioķīmiskos procesos. Ja organismā ir pārāk maz kinurenināzes, šūnas nevar sintezēt vitamīns B3 (ko sauc arī par nikotīnskābi vai niacīnu), kā parasti, un rodas hipovitaminoze. B3 deficīta pazīmes ir dermatīts un iekaisums iekšķīgi, kuņģī un zarnās gļotādas. Papildus, caureja, depresija, apetītes zudums, koncentrācija problēmas, miega traucējumi un var rasties aizkaitināmība. Trūkums var izraisīt arī slimības pelagru. Ne tikai cilvēka organisms ražo hidrolāzes. Patogēni piemēram, baktērijas var arī ražot fermentus no šīs grupas. Vienu fermentu, kas faktiski var kaitēt cilvēkiem, sauc par ureazi, kas saplīst urīnviela uz amonjaks un ogleklis dioksīds. The amonjaks palīdz baktērijas pretoties kuņģis skābe. Rezultātā viņi var inficēt gremošanas sistēmu un izraisīt vairākas kaites. Baktērija Helicobacter pylori pieder šai grupai patogēni. Starp citiem, Helicobacter pylori izraisa B tipu gastrīts, var būt atbildīgs par kuņģa un divpadsmitpirkstu zarnas čūlu un hroniskas inficēšanās gadījumā var izraisīt kuņģa karcinomu.
