HIDROLITIK ENZIMLER: ÖZELLIKLER, SINIFLANDIRMA, FONKSIYONLAR - ANATOMI VE PSIKOLOJI - 2025

Hidrolitik enzimler ya da hidrolazlar, moleküllerdir katalize hidroliz reaksiyonları (hidro = su lizis = yırtılması) olup, örneğin, kataliz bir su molekülü ve diğer moleküller arasındaki kimyasal reaksiyon.

Hidrolazlar, çoğu enzim gibi, doğası gereği proteindir, yani bir veya daha fazla polipeptit veya amino asit zincirinden oluşurlar.

İnsan pankreas alfa-amilaz hidrolitik enziminin bant diyagramı. Kendi çalışmasından alınmış ve düzenlenmiştir. , Wikimedia Commons aracılığıyla.

Enzimler, canlı organizmalardaki hemen hemen tüm biyokimyasal reaksiyonlarda mevcuttur. Reaksiyonun enerji seviyesini düşürerek bu reaksiyonları hızlandırmaktan sorumludurlar.

Örneğin, sindirim enzimlerinin çoğu hidrolitiktir. Bunlar, bolustaki karmaşık moleküllerin parçalanmasını hızlandırmaktan sorumludur.

Ayrışma, organizmalar tarafından kolayca emilen daha basit formlarla sonuçlanır. Enzimler, organizmalarda sadece hayati işlevleri yerine getirmekle kalmaz, aynı zamanda tıbbi ve ekonomik öneme sahiptir.

karakteristikleri

Enzimler genellikle düzenlenmiş aktiviteye sahip büyük protein molekülleridir. Hepsinin belirli bir 3D şekli vardır. Bunlar düşük konsantrasyonlarda çalışır.

Reaksiyon sırasında değiştirilmezler, bu nedenle moleküler veya protein yapılarında herhangi bir değişiklik olmadan geri kazanılabilirler. Substratları, dakikada binlerce molekülü içeren değişken bir hızda işleyebilirler.

Spesifiktirler ve denatüre olabilirler ve / veya diğerlerinin yanı sıra sıcaklık, pH, substrat konsantrasyonlarındaki değişikliklerden etkilenebilirler.

Hidrolitik enzimler, bilinen en büyük enzim grubudur. Karbon - Oksijen, Karbon - Azot, Karbon - Karbon, Fosfor - Oksijen (Fosforik Anhidrit) bağlarını, hatta Fosfor - Azot bağlarını bile kıran reaksiyonları katalize eden 200'den fazla hidrolaz vardır.

Hidrolitik enzimlerin diğer önemli özellikleri, geniş substrat özgüllükleri ve stereoselektif olmalarıdır.

sınıflandırma

Hidrolitik enzimlerin sınıflandırılması, esas olarak hidrolize bağın ve substratın doğasına dayanır. Taksonomik terminoloji, bu tür enzim hidrolazları veya hidrolitik enzimler olarak adlandırılır.

Öte yandan, enzimlerin ortak isimleri, örneğin kolinesteraz, esterazlar ve proteazlar gibi -az sonekinden oluşur.

Son olarak, Uluslararası Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Birliği'ne göre, enzimler EC (enzim komisyonu) adı verilen sayılarla sınıflandırılır.

Hidrolazlar 3. gruba (EC3) aittir. Bunlar da hidrolize ettikleri bağın türüne göre alt gruplara ayrılır. Örneğin, enzimler doğrusal amidleri hidrolize ederse sayıları EC3.5.1'dir ve serin proteazları hidrolize ederlerse sayıları EC3.4.16.21'dir.

İnsan vücudundaki işlevler

Kolinesteraz

Kolinesteraz, bilinen en önemli hidrolitik enzimlerden biridir. Asetilkolini hidrolize ederek kolin ve asetik aside dönüştürür.

Bu spesifik reaksiyon, sinir impulsunun iletilmesinden sonra hareket ederek nörotransmiter moleküllerinin (asetilkolin) etkisini durdurur.

Sindirim enzimleri

En çok çalışılan enzimatik reaksiyonlardan biri, organizmalardaki gıdanın bozulmasıdır. Sindirim sırasında lipaz enzimlerinin lipidlerin hidrolize edilmesinden sorumlu olduğu ve proteazların proteinlerin parçalanarak aminoasit elde etmesine neden olduğu bilinmektedir.

Hidrolitik enzimler, büyük molekülleri parçalamaktan veya bölmekten ve onları daha basit formlara dönüştürmekten sorumludur. Elde edilen bu moleküller, enerji elde etmek için atıkların sentezinde, atılmasında veya karbon kaynağı olarak kullanılacaktır.

Sindirim hidrolitik enzimlerinin göze çarpan bir özelliği, hücre dışı olmaları ve sindirim sisteminden geçerken yiyeceklerle karışmalarıdır.

Bu enzimler mide, bağırsak ve pankreas gibi diğer organları kaplayan hücreler tarafından üretilir.

Hücresel sindirim

Lizozomlar, hücresel sindirimin ana kahramanlarıdır. Bu hücresel yapılarda 50'den fazla spesifik hidrolitik enzim bulunmaktadır.

Bu enzimler, karmaşık organik maddeyi sindirme, onu daha basit moleküllere dönüştürme işlevini yerine getirir, örneğin: monosakkaritler veya amino asitler.

Uygulamalar

-Sanayi

Eczacılığa ait

Son 20 yılın teknolojik ve bilimsel ilerlemeleri, bileşiklerin çalışma mekanizmalarının moleküler alanında önemli keşiflere yol açmıştır.

Bilinen altı enzim türünden hidrolitik olanlar, ilaç endüstrisinin biyokatalitik işlemlerinde en çok kullanılanlardır (% 60).

Lipazlar, triasilgliserolü gliserole ve serbest yağ asitlerine dönüştüren hidrolitik enzimlerdir. Bu enzimler, ilaç endüstrisinde romatoid hastalıklara, artrit, bel ağrısına vb. Karşı etki eden kehanetleri (iltihap önleyici ilaçlar) geliştirmek için kullanılır.

Diğer lipazlar, chiral synthon (bir antifungal) ve trombotik atakları önlemek için kullanılan bir ilaç olan lotrafiban gibi bileşikler geliştirmek için kullanılır.

Gıda

Günümüzde hidrolazlar, günümüzde hemen hemen tüm endüstriyel süreçlerde sahip oldukları çoklu uygulamalar nedeniyle çeşitli gıda ürünlerinin üretiminde temel enzimlerdir.

Hidrolitik enzimlerin kullanımıyla ilgili bir ilgi alanı, odunlu selülozik biyokütlenin sentezi veya üretimidir. Bu biyokütle, endüstride biyoyakıt elde etmek için büyük bir potansiyele sahiptir.

Öte yandan peptit bileşiklerinin hidrolizini katalize eden enzimler olan proteazlar, özellikle soya proteini hidrolizatlarının hazırlanmasında gıda endüstrisinde yüksek bir uygulamaya sahiptir.

Ayrıca, tatlandırıcılarda ekmeklerin kalitesini iyileştirmeye, et yumuşatıcılar gibi farklı yiyeceklerin acı tatlarını azaltmaya da hizmet ederler.

Tarım endüstrisi pektinazları kullanır. Bunlar, bitki hücre duvarlarında bulunan yüksek oranda dallanmış asit ve nötr polimerleri (pektin grupları) parçalayabilen bir enzim grubudur.

Endüstriyel tarımsal düzeyde en yaygın olarak kullanılan pektinazlar, Aspergillus niger adlı mikroorganizmadan gelir ve daldırılmış kültürlerde fermantasyon ve katı substratların fermantasyonu için kullanılır.

Pektinazlar ayrıca meyve sularının veya meyve sularının üretiminde de kullanılır ve bulanıklığı azaltmaya veya kaliteyi artırarak berraklaştırmaya yarar. Bunları ayrıca reçel ve meyve posası yapımında da kullanırlar.

Aspergillus niger mikroorganizma türleri pektinaz elde etmek için kullanılır. Mogana Das Murtey ve Patchamuthu Ramasamy'den, Wikimedia Commons'dan alınmış ve düzenlenmiştir.

Deterjanlar

Sindirim proteazlarının geçen yüzyılın başından beri giysileri temizlediği bilinmektedir. Geçen yüzyılın sonunda, çoğu deterjan, amilazlar ve lipazlar gibi sindirim enzimlerini içeriyordu.

Bu enzimlerin deterjan endüstrisinde kullanımının yıkama sürecini daha verimli hale getirdiği iyi bilinmektedir. Su tüketimini azaltır, biyolojik olarak parçalanabilir ve tam temizlik sağlar.

Bacillus licheniformis ve Aspergillus flavus, deterjan üretiminde kullanılan proteazları üretir. Elde edilen ürün, örneğin kan gibi protein kaynaklı lekelerin çıkarılması için kullanılır.

Mantarlar selülaz üretirler. Selülazlar, toprak lekelerini veya bitki artıklarını çıkarmak için bir deterjan görevi görür. Yağ veya ruj gibi oleik menşeli lekeleri çıkarmak için lipazlar gibi diğer enzimler kullanılır. Aspergillus oryzae mantarı, bu enzimleri üretmek için endüstriyel olarak kullanılır.

Referanslar

1. Enzim. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
2. Enzim, Biyokimya. Britannica.com'dan kurtarıldı.
3. Enzim Sınıf 3'e Giriş: Hidrolazlar. Chem.uwec.edu'dan kurtarıldı.
4. Hidrolaz Chemistryexplained.com'dan kurtarıldı.
5. T. McKee ve JR McKee (2003). Biyokimya, 3. baskı. Boston: McGraw-Hill.
6. Sindirim enzimleri. Sciencelearn.org.nz'den kurtarıldı
7. M. Hernaís. Biyokataliz, katma değeri yüksek ilaç ve ürünlerin elde edilmesinde uygulanmaktadır. Bölüm VI. Analesranf.com'dan kurtarıldı.
8. Çamaşır sabunlarındaki enzimler. Argenbio.org'dan kurtarıldı