Hüdrolaas on rühm ensüümide mis lõhustab hüdrolüütiliselt substraadid. Mõned hüdrolaasid aitavad kaasa inimese keha normaalsele toimimisele, näiteks tärklise lõhustamine amülaas. Teised hüdrolaasid osalevad haiguse arengus ja nagu ureaas, toodetakse neid ka bakterid.
Mis on hüdrolaas?
Hüdrolaasid on ensüümide seda kasutamist vesi substraatide lõhustamiseks. Substraat sildub ensüümi aktiivse saidiga, kus interaktsioonid kahe üksuse vahel põhjustab substraadi lagunemine kaheks osaks. Samal ajal a vesi molekul (H2O) jaguneb üheks vesinik aatom (H) ja OH rühm. Substraadi üks osa kinnitub singlile vesinik aatom, samas kui OH-rühm kinnitub substraadi teise osaga. Seega koosneb hüdrolaaside produkt kahest uuest ühendist. Hüdrolaasid töötavad erinevate substraatidega; nende hulka kuuluvad estrid, eeter peptiidid, glükosiidid, happelised hüdriidid ja CC-sidemed. Hüdrolüütiline lõhustamine hüdrolaaside toimel on pöörduv. EÜ klassifikatsioonis esindavad nad 3. rühma, kuhu kuulub mitu alarühma. Alagruppidesse kuuluvad näiteks lipaas, mis lõhustab rasva, ja laktaasi, mis lõheneb piim suhkur (laktoos). Puudujääk laktaasi viib sallimatuseni laktoos, mis võib kajastuda seedetrakti sümptomites, kui piim tarbitakse.
Funktsioon, efekt ja ülesanded
Hüdrolaase on inimkehas rohkesti. Amülaasi on samuti üks hüdrolaasidest. Amülaasi on leitud sülg ning vastutab tärklise ja muu lõhustamise eest polüsahhariidid. polüsahhariidid on mitu suhkrut, mis koosnevad süsivesikuid. Amülaas lõhustab need ahelad hüdrolüütiliselt, lõhustades seeläbi väiksemateks üksusteks. Sellest tekib magus maitse mida inimesed saavad närides maitsta leib ja muud tärkliserikkad toidud. Andmete töötlemine polüsahhariidid amülaasi abil esindab biokeemilise seedimise esimest etappi - pärast seda, kui hambad on toidu närimise ajal mehaaniliselt lagundanud. Kynureninaasi leidub kõigis koetüüpides ja lõhustub alaniini. Nii süntees nikotiinhape ja jaotus trüptofaan nõuda seda sammu. trüptofaan on asendamatu aminohape, mis osaleb serotoniini. serotoniini on oluline neurotransmitter (messenger aine). Jaotus siiski trüptofaan on ka vaheetapp teiste ainete, näiteks nikotiinamiidadeniindinukleotiidi (NAD) sünteesis. NAD on koensüüm, mis osaleb arvukates bioloogilistes funktsioonides. Näiteks toetab see dehüdrogenaaside tööd ja on osa hingamisahelast. Kynureninaas aitab lisaks trüptofaani lagundamisele kaasa ka trüptofaani lagunemisele nikotiinhape. Nikotiinhape või niatsiin on a vitamiin mis kuulub B-kompleksi.
Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused
Inimkeha moodustab hüdrolaasid seal, kus neid kasutatakse. Näiteks amülaas sülg moodustub süljenäärmes, samas kui pankreas toodab pankrease amülaasi. Nagu kõik ensüümide, hüdrolaasid võivad töötada ainult teatud tingimustel. Eelkõige on nende jaoks väga oluline keskkonna pH väärtus ja temperatuur. Näiteks amülaas saab eksisteerida ainult pH tasemel 3.5 kuni 9. Kui keskkond sellest vahemikust kõrvale kaldub, denatureerub ensüüm. Maohape pH on tühjal 1-1.5 kõht, muutes selle amülaasi jaoks liiga happeliseks. Maohape denatureerib valgu struktuuri, lõhkudes molekulaarsidemeid. Seega kaotab ensüüm kuju ja muutub passiivseks. Seetõttu peab pankreas sünteesima ka amülaasi ja tagastama selle seedimise hilisemas etapis toidumassi. Amülaasi optimaalne temperatuur on 45 ° C; sellel temperatuuril töötab amülaas kõige kiiremini, st muundab suurima koguse substraati. Amülaas võib töötada ka väljaspool seda optimaali - kuid ainevahetuse kiirus on mõnevõrra madalam. Liiga kõrge temperatuur denatureerib ka ensüümi ja muudab selle kasutuks või lagundab valgu isendiks aminohapped.
Haigused ja häired
Mõned hüdrolaasid võivad aidata haigusi diagnoosida. Näiteks saavad arstid kasutada amülaasi taset munasarjad ja kopsud teatud vormide diagnoosimiseks vähkAnalüüsitase on nende elundite vähktõve puhul silmatorkav ja võib seega viidata neoplasmide esinemisele või levikule. Mutatsioon KYNU-s geen viib kinureninaasi puuduseni. Ensüüm osaleb erinevates biokeemilistes protsessides. Kui kehas on liiga vähe kinureninaasi, ei saa rakud sünteesida vitamiin B3 (nimetatakse ka nikotiinhappeks või niatsiiniks) nagu tavaliselt ja tekib hüpovitaminoos. B3 puudulikkuse tunnused hõlmavad dermatiiti ja põletik suu, mao ja soolte limaskest. Lisaks, kõhulahtisus, depressioon, isukaotus, kontsentratsioon probleemid unehäired võib tekkida ärrituvus. Puudus võib põhjustada ka haiguse pellagra. Mitte ainult inimese organism ei tooda hüdrolaase. Patogeenid nagu bakterid suudavad sellest rühmast toota ka ensüüme. Ühte ensüümi, mis võib inimestele tegelikult kahjustada, nimetatakse ureaasiks, mis puruneb uurea sisse ammoniaak ja süsinik dioksiid. The ammoniaak aitab bakterid vastu kõht hape. Selle tagajärjel võivad nad nakatada seedesüsteemi ja põhjustada mitmeid vaevusi. Bakter Helicobacter pylori kuulub sellesse rühma patogeenid. Teiste hulgas, Helicobacter pylori käivitab B-tüübi gastriit, võib olla vastutav mao- ja kaksteistsõrmiksoole haavandite eest ning kroonilise nakatumise korral põhjustada maovähk.
