Hydrolase là một nhóm của enzyme thủy phân phân cắt các chất nền. Một số hydrolase góp phần vào hoạt động bình thường của cơ thể con người, ví dụ, phân cắt tinh bột amylaza. Các hydrolase khác có liên quan đến sự phát triển của bệnh tật và giống như urease, được tạo ra trong vi khuẩn.
Hydrolase là gì?
Hydrolase là enzyme sử dụng nước để phân cắt các chất nền. Chất nền gắn kết với vị trí hoạt động của một enzym, nơi tương tác giữa hai đơn vị làm cho chất nền bị vỡ thành hai phần. Đồng thời, a nước phân tử (H2O) được tách thành một khinh khí nguyên tử (H) và một nhóm OH. Một phần của chất nền gắn vào đơn khinh khí nguyên tử, trong khi nhóm OH gắn vào phần khác của chất nền. Theo đó, sản phẩm của hydrolaza bao gồm hai hợp chất mới. Hydrolases hoạt động với các chất nền khác nhau; chúng bao gồm các este, ether peptit, glicozit, hiđrua axit và liên kết CC. Sự phân cắt thủy phân bởi các hydrolase là thuận nghịch. Trong phân loại của EC, chúng đại diện cho nhóm 3, bao gồm một số phân nhóm. Ví dụ, các nhóm con bao gồm lipaza, phân tách chất béo, và lactase, phân cắt sữa đường (lactose). Sự thiếu hụt lactase dẫn đến không dung nạp lactose, có thể được phản ánh trong các triệu chứng tiêu hóa khi sữa được tiêu thụ.
Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ
Hydrolase có nhiều trong cơ thể con người. Amylase cũng là một trong những hydrolase. Amylase được tìm thấy trong nước bọt và chịu trách nhiệm cho sự phân cắt của tinh bột và các polysacarit. polysaccharides là nhiều loại đường bao gồm các chuỗi carbohydrates. Amylase thủy phân tách các chuỗi này, do đó phá vỡ chúng thành các đơn vị nhỏ hơn. Điều này làm phát sinh sự ngọt ngào hương vị mà mọi người có thể nếm được khi nhai bánh mì và các loại thực phẩm giàu tinh bột khác. Quá trình xử lý polysacarit bởi amylase đại diện cho giai đoạn đầu tiên của quá trình tiêu hóa sinh hóa - sau khi răng đã phân hủy cơ học thức ăn trong quá trình nhai. Kynureninase được tìm thấy trong tất cả các loại mô và phân cắt alanin. Cả sự tổng hợp của axit nicotinic và sự cố của tryptophan yêu cầu bước này. Tryptophan là một axit amin thiết yếu tham gia vào quá trình tổng hợp serotonin. Serotonin là một điều quan trọng dẫn truyền thần kinh (chất đưa tin). Tuy nhiên, sự cố của tryptophan cũng là một bước trung gian trong quá trình tổng hợp các chất khác, ví dụ nicotinamide adenine dinucleotide (NAD). NAD là một coenzyme tham gia vào nhiều chức năng sinh học. Ví dụ, nó hỗ trợ công việc của các dehydrogenase và là một phần của chuỗi hô hấp. Kynureninase không chỉ góp phần vào sự phân hủy tryptophan mà còn góp phần tổng hợp axit nicotinic. Axit nicotinic hoặc niacin là một vitamin thuộc về B-complex.
Sự hình thành, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu
Cơ thể con người tạo thành hydrolase ở nơi chúng được sử dụng. Ví dụ, amylase trong nước bọt được hình thành trong tuyến nước bọt, trong khi tuyến tụy sản xuất amylase tuyến tụy. Giống như tất cả enzyme, các hiđrocacbon chỉ có thể hoạt động trong những điều kiện nhất định. Trên hết, giá trị pH của môi trường và nhiệt độ có tầm quan trọng lớn đối với chúng. Amylase, ví dụ, chỉ có thể tồn tại ở pH từ 3.5 đến 9. Nếu môi trường lệch khỏi phạm vi này, enzyme sẽ biến tính. Axit dạ dày có độ pH từ 1-1.5 trên sản phẩm trống dạ dày, làm cho nó quá chua đối với amylase. Axit dạ dày làm biến tính cấu trúc protein bằng cách phá vỡ các liên kết phân tử. Do đó, enzyme mất hình dạng và không hoạt động. Do đó, tuyến tụy cũng phải tổng hợp amylase và đưa nó trở lại bã thức ăn ở giai đoạn sau của quá trình tiêu hóa. Nhiệt độ tối ưu cho amylase là 45 ° C; ở nhiệt độ này amylase hoạt động nhanh nhất, tức là nó chuyển hóa lượng cơ chất lớn nhất. Amylase cũng có thể hoạt động ngoài mức tối ưu này - nhưng tỷ lệ trao đổi chất có phần thấp hơn. Nhiệt độ quá cao cũng làm biến tính enzym và làm cho nó trở nên vô dụng hoặc phá vỡ protein thành cá thể của nó amino axit.
Bệnh tật và rối loạn
Một số hydrolase có thể giúp chẩn đoán bệnh. Ví dụ, bác sĩ có thể sử dụng mức amylase trong buồng trứng và phổi để chẩn đoán một số dạng ung thưMức độ thẩm tách dễ thấy ở các bệnh ung thư ở các cơ quan này và do đó có thể cung cấp một dấu hiệu cho thấy sự hiện diện hoặc lây lan của khối u. Một đột biến trong KYNU gen dẫn đến sự thiếu hụt kynureninase. Enzyme này tham gia vào các quá trình sinh hóa khác nhau. Khi có quá ít kynureninase trong cơ thể, tế bào không thể tổng hợp vitamin B3 (còn được gọi là axit nicotinic hoặc niacin) như bình thường và xảy ra chứng thiếu máu. Các dấu hiệu của sự thiếu hụt B3 bao gồm viêm da và viêm của miệng, dạ dày và ruột niêm mạc. Ngoài ra, tiêu chảy, trầm cảm, ăn mất ngon, tập trung các vấn đề, rối loạn giấc ngủ và khó chịu có thể xảy ra. Sự thiếu hụt cũng có thể gây ra bệnh pellagra. Không chỉ cơ thể con người sản xuất hydrolase. Mầm bệnh như là vi khuẩn cũng có thể tạo ra các enzym từ nhóm này. Một loại enzym thực sự có thể gây hại cho con người được gọi là urease, nó phá vỡ Urê trong Ammonia và carbon đioxit. Các Ammonia giúp vi khuẩn chống lại dạ dày axit. Kết quả là, chúng có thể lây nhiễm sang hệ tiêu hóa và gây ra một số bệnh. Vi khuẩn Helicobacter pylori thuộc về nhóm này của mầm bệnh. Trong số những người khác, Helicobacter pylori kích hoạt loại B Viêm dạ dày, có thể gây loét dạ dày và tá tràng, và có thể gây ung thư biểu mô dạ dày nếu bị nhiễm trùng mãn tính.
