ENZIM HIDROLITIK: CIRI, KLASIFIKASI, FUNGSI - ANATOMI DAN FISIOLOGI - 2025

The enzim hydrolytic atau hydrolases, adalah molekul yang reaksi Menjadi pemangkin hidrolisis (hidro = air; lysis = pecah), iaitu Catalyzing tindak balas kimia antara molekul air dan molekul lain.

Hidrolase, seperti kebanyakan enzim, bersifat protein, yang bermaksud bahawa mereka terdiri daripada satu atau lebih rantai polipeptida atau asid amino.

Gambarajah pita enzim hidrolitik alpha-amylase pankreas manusia. Diambil dan diedit dari karya Sendiri. , melalui Wikimedia Commons.

Enzim terdapat dalam hampir semua tindak balas biokimia pada organisma hidup. Mereka bertanggungjawab untuk mempercepat tindak balas ini dengan mengurangkan tahap tenaga tindak balas.

Sebagai contoh, kebanyakan enzim pencernaan adalah hidrolitik. Ini bertanggungjawab untuk mempercepat pemecahan molekul kompleks dalam bolus.

Penguraian menghasilkan bentuk yang lebih mudah dan mudah diserap oleh organisma. Enzim tidak hanya memenuhi fungsi penting dalam organisma tetapi juga penting dari segi perubatan dan ekonomi.

ciri

Enzim umumnya molekul protein besar dengan aktiviti yang diatur. Kesemuanya mempunyai bentuk 3D tertentu. Ini berfungsi pada kepekatan rendah.

Mereka tidak diubah semasa reaksi, jadi mereka dapat dipulihkan tanpa perubahan struktur molekul atau protein mereka. Mereka boleh memproses substrat pada kelajuan berubah yang boleh melibatkan ribuan molekul seminit.

Mereka spesifik dan dapat didenaturasi dan / atau dipengaruhi oleh perubahan suhu, pH, kepekatan substrat, antara lain.

Sebaliknya, enzim hidrolitik adalah kumpulan enzim terbesar yang diketahui. Terdapat lebih daripada 200 hidrolase yang menjadi pemangkin tindak balas yang memecahkan ikatan Karbon - Oksigen, Karbon - Nitrogen, Karbon - Karbon, Fosfor - Oksigen (Fosforik Anhidrida), malah ikatan Fosfor - Nitrogen.

Ciri penting lain enzim hidrolitik adalah kekhususan substratnya yang luas dan ia bersifat stereoselektif.

Pengelasan

Pengelasan enzim hidrolitik berdasarkan terutamanya pada sifat ikatan terhidrolisis, dan substrat. Terminologi taksonomi memanggil enzim hidrolase jenis ini atau enzim hidrolitik.

Sebaliknya, nama umum enzim terdiri dari akhiran -ase, misalnya kolinesterase, esterase dan protease.

Akhirnya, menurut Kesatuan Antarabangsa Biokimia dan Biologi Molekul, enzim dikelaskan berdasarkan nombor yang disebut EC (enzim Commission).

Hidrolase tergolong dalam kumpulan 3 (EC3). Ini seterusnya dibahagikan mengikut jenis ikatan yang mereka hidrolisiskan. Sebagai contoh, jika enzim hidrolisis amida linier bilangannya ialah EC3.5.1, dan jika mereka menghidrolisis serin protease bilangannya ialah EC3.4.16.21.

Berfungsi dalam tubuh manusia

Kolinesterase

Cholinesterase adalah salah satu enzim hidrolitik yang paling penting diketahui. Ia menghidrolisis asetilkolin dan mengubahnya menjadi kolin dan asid asetik.

Reaksi spesifik ini bertindak setelah transmisi impuls saraf, menghentikan tindakan molekul neurotransmitter (asetilkolin).

Enzim pencernaan

Salah satu reaksi enzimatik yang paling banyak dikaji ialah penurunan makanan dalam organisma. Telah diketahui bahawa enzim lipase pencernaan bertanggungjawab untuk menghidrolisis lipid dan protease menyebabkan pemecahan protein untuk mendapatkan asid amino.

Enzim hidrolitik bertanggungjawab memecahkan atau membahagi molekul besar dan mengubahnya menjadi bentuk yang lebih sederhana. Molekul-molekul yang diperoleh akan digunakan dalam sintesis, perkumuhan sisa atau sebagai sumber karbon untuk mendapatkan tenaga.

Ciri khas enzim hidrolitik pencernaan adalah bahawa ia adalah ekstraselular dan ia bercampur dengan makanan semasa mereka melalui saluran pencernaan.

Enzim ini dihasilkan oleh sel yang melapisi perut, usus, dan organ lain seperti pankreas.

Pencernaan selular

Lisosom adalah protagonis utama pencernaan sel. Terdapat lebih daripada 50 enzim hidrolitik spesifik yang terkandung dalam struktur selular ini.

Enzim ini memenuhi fungsi mencerna bahan organik yang kompleks, mengubahnya menjadi molekul yang lebih sederhana, misalnya sebagai: monosakarida atau asid amino.

Permohonan

-Industri

Farmaseutikal

Kemajuan teknologi dan ilmiah selama 20 tahun terakhir membawa kepada penemuan penting dalam bidang molekul mekanisme operasi sebatian.

Dari enam jenis enzim yang diketahui, hidrolitik adalah yang paling banyak digunakan (60%) dalam proses biokatalitik industri farmaseutikal.

Lipase adalah enzim hidrolitik yang mengubah triacylglycerol menjadi gliserol dan asid lemak bebas. Enzim ini digunakan, dalam industri farmaseutikal, untuk mengembangkan ramalan (ubat anti-radang) yang bertindak melawan penyakit reumatoid, artritis, sakit belakang, dll.

Lipase lain digunakan untuk mengembangkan sebatian seperti kiral synthon (antikulat) dan lotrafiban, yang merupakan ubat yang digunakan untuk mencegah episod trombotik.

Makanan

Pada masa ini, hidrolase adalah enzim penting dalam pengeluaran pelbagai produk makanan, kerana banyak aplikasi yang mereka miliki di hampir semua proses industri hari ini.

Bidang minat yang berkaitan dengan penggunaan enzim hidrolitik adalah sintesis atau pengeluaran biomas lignoselulosa. Biomas ini mempunyai potensi besar dalam industri untuk mendapatkan biofuel.

Sebaliknya, protease, enzim yang menjadi pemangkin hidrolisis sebatian peptida, mempunyai aplikasi yang tinggi dalam industri makanan, terutama dalam penyediaan hidrolisis protein kedelai.

Mereka juga berfungsi untuk meningkatkan kualiti roti, pemanis, dalam mengurangkan rasa pahit dari makanan yang berbeza, bahkan sebagai pelunak daging.

Industri pertanian menggunakan pektinase. Ini adalah kumpulan enzim yang mampu memecah polimer asid dan neutral yang sangat bercabang (kumpulan pektin) yang terdapat di dinding sel tumbuhan.

Pektinase yang paling banyak digunakan di peringkat pertanian industri berasal dari mikroorganisma yang disebut Aspergillus niger dan digunakan untuk fermentasi dalam budaya terendam dan fermentasi substrat padat.

Pektinase juga digunakan dalam penghasilan jus atau jus buah dan berfungsi untuk menurunkan kekeruhan atau memperjelas, meningkatkan kualitinya. Mereka juga menggunakannya untuk pengeluaran jem dan pulpa buah.

Spesies mikroorganisma Aspergillus niger yang digunakan untuk memperoleh pektinase. Diambil dan diedit dari: Mogana Das Murtey dan Patchamuthu Ramasamy, melalui Wikimedia Commons.

Bahan pencuci

Protease pencernaan diketahui membersihkan pakaian sejak awal abad yang lalu. Menjelang akhir abad yang lalu, kebanyakan bahan pencuci mengandungi enzim pencernaan seperti amilase dan lipase.

Telah diketahui bahawa penggunaan enzim ini dalam industri pencuci menjadikan proses mencuci lebih berkesan. Mereka mengurangkan penggunaan air, terbiodegradasi dan memastikan pembersihan total.

Bacillus licheniformis dan Aspergillus flavus menghasilkan protease yang digunakan untuk pengeluaran bahan pencuci. Produk yang diperoleh digunakan untuk menghilangkan noda yang berasal dari protein seperti darah misalnya.

Kulat menghasilkan selulase. Selulase berfungsi sebagai pencuci untuk menghilangkan noda tanah atau serpihan tumbuhan. Enzim lain seperti lipase digunakan untuk menghilangkan noda asal oleik seperti minyak atau gincu. Jamur Aspergillus oryzae digunakan secara industri untuk menghasilkan enzim ini.

Rujukan

1. Enzim. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
2. Enzim, Biokimia. Dipulihkan dari britannica.com.
3. Pengenalan Enzim Kelas 3: Hidrolase. Dipulihkan dari chem.uwec.edu.
4. Hidrolase Dipulihkan dari chemistryexplained.com.
5. T. McKee & JR McKee (2003). Biokimia, edisi ke-3. Boston: McGraw-Hill.
6. Enzim pencernaan. Dipulihkan dari sciencelearn.org.nz
7. M. Hernaís. Biokatalisis digunakan untuk mendapatkan ubat dan produk dengan nilai tambah yang tinggi. Bab VI. Dipulihkan dari analesranf.com.
8. Enzim dalam sabun dobi. Dipulihkan dari argenbio.org