Hydroláza je skupina enzýmy že hydrolyticky štiepi substráty. Niektoré hydrolázy prispievajú k normálnej činnosti ľudského tela, napríklad štiepenie škrobu amylázy. Na vývoji choroby sa podieľajú ďalšie hydrolázy, ktoré sa podobne ako ureáza produkujú v baktérie.
Čo je to hydroláza?
Hydrolázy sú enzýmy ktoré používajú voda štiepiť substráty. Substrát je dokovaný aktívnym miestom enzýmu, kde interakcie medzi týmito dvoma jednotkami spôsobí, že sa substrát rozdelí na dve časti. Zároveň a voda molekula (H2O) je rozdelená do jednej vodík atóm (H) a skupina OH. Jedna časť substrátu sa pripája k singlu vodík atóm, zatiaľ čo skupina OH sa viaže na druhú časť substrátu. V súlade s tým produkt hydrolázy pozostáva z dvoch nových zlúčenín. Hydrolázy pracujú s rôznymi substrátmi; patria sem estery, éter peptidy, glykozidy, hydridy kyselín a väzby CC. Hydrolytické štiepenie hydrolázami je reverzibilné. V klasifikácii ES predstavujú skupinu 3, ktorá zahŕňa niekoľko podskupín. Podskupiny zahŕňajú napríklad lipáza, ktorý štiepi tuk, a laktázy, ktorá štiepi mlieko cukor (laktózu). Nedostatok laktázy vedie k neznášanlivosti laktózu, čo sa môže prejaviť na gastrointestinálnych príznakoch, keď mlieko je spotrebovaný.
Funkcia, účinok a úlohy
Hydrolázy sú v ľudskom tele bohaté. Amyláza je tiež jednou z hydroláz. Amyláza sa nachádza v slina a je zodpovedný za štiepenie škrobu a ďalších polysacharidy. polysacharidy sú viacnásobné cukry pozostávajúce z reťazcov sacharidy. Amyláza tieto reťazce hydrolyticky štiepi, čím ich rozdeľuje na menšie jednotky. Tak vznikne sladkosť klávesy ktoré môžu ľudia pri maškrtení ochutnať chlieb a ďalšie škrobové jedlá. Spracovanie polysacharidy amylázou predstavuje prvý stupeň biochemického trávenia - po tom, čo zuby počas žuvania jedlo mechanicky rozložia. Kynurenináza sa nachádza vo všetkých druhoch a štiepeniach tkanív alanín. Syntéza aj kyselina nikotínová a rozdelenie tryptofán vyžadovať tento krok. Tryptofán je esenciálna aminokyselina podieľajúca sa na syntéze serotonínu. serotonín je dôležité neurotransmiter (látka posla). Avšak rozdelenie tryptofán je tiež medzistupňom v syntéze ďalších látok, napríklad nikotínamidu a adenín-dinukleotidu (NAD). NAD je koenzým, ktorý sa podieľa na mnohých biologických funkciách. Napríklad podporuje prácu dehydrogenáz a je súčasťou dýchacieho reťazca. Kynurenináza prispieva nielen k degradácii tryptofánu, ale aj k jeho syntéze kyselina nikotínová. Kyselina nikotínová alebo niacín je a vitamín ktorý patrí do B-komplexu.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty
Ľudské telo vytvára hydrolázy tam, kde sa používajú. Napríklad amyláza v slina sa tvorí v slinnej žľaze, zatiaľ čo pankreas produkuje pankreatickú amylázu. Ako všetko enzýmy, hydrolázy môžu fungovať iba za určitých podmienok. Veľký význam pre ne má predovšetkým hodnota pH prostredia a teplota. Napríklad amyláza môže existovať iba pri pH 3.5 až 9. Ak sa prostredie odchyľuje od tohto rozsahu, enzým denaturuje. Kyselina žalúdočná má pH 1-1.5 na prázdno žalúdok, čím je príliš kyslá pre amylázu. Kyselina žalúdočná denaturuje štruktúru proteínu porušením molekulárnych väzieb. Enzým tak stratí svoj tvar a stane sa neaktívnym. Preto musí pankreas syntetizovať aj amylázu a vrátiť ju do buničiny potravy v neskoršej fáze trávenia. Optimálna teplota pre amylázu je 45 ° C; pri tejto teplote amyláza pracuje najrýchlejšie, tj prevádza najväčšie množstvo substrátu. Amyláza môže fungovať aj mimo tohto optima - ale rýchlosť metabolizmu je o niečo nižšia. Príliš vysoké teploty tiež denaturujú enzým a buď ho znehodnocujú, alebo rozkladajú proteín na jednotlivca aminokyseliny.
Choroby a poruchy
Niektoré hydrolázy môžu pomôcť diagnostikovať choroby. Lekári môžu napríklad používať hladinu amylázy v vaječníky a pľúca na diagnostikovanie určitých foriem rakovinaÚrovne amalýzy sú pri rakovine v týchto orgánoch zreteľné a môžu tak ukazovať na prítomnosť alebo šírenie novotvarov. Mutácia v KYNU gen vedie k nedostatku kynureninázy. Enzým sa podieľa na rôznych biochemických procesoch. Keď je v tele príliš málo kynureninázy, bunky sa nemôžu syntetizovať vitamín B3 (tiež sa nazýva kyselina nikotínová alebo niacín) ako obvykle a vyskytuje sa hypovitaminóza. Medzi príznaky nedostatku B3 patrí dermatitída a zápal orálne, žalúdočné a črevné sliznice, Navyše, hnačka, depresia, strata chuti do jedla, koncentrácie problémy, poruchy spánku a môže sa vyskytnúť podráždenosť. Nedostatok môže tiež spôsobiť ochorenie pelagra. Nielen ľudský organizmus produkuje hydrolázy. patogény ako baktérie môže tiež produkovať enzýmy z tejto skupiny. Jeden enzým, ktorý môže skutočne ublížiť človeku, sa nazýva ureáza, ktorá sa rozpadá močovina do amoniak a uhlík oxid. The amoniak pomáha baktérie odporovať žalúdok kyselina. Vďaka tomu môžu infikovať tráviaci systém a spôsobiť množstvo chorôb. Baktéria Helicobacter pylori patrí do tejto skupiny patogény, Okrem iného Helicobacter pylori spúšťa typ B zápal žalúdka, môže byť zodpovedný za žalúdočné a dvanástnikové vredy a pri chronickej infekcii môže spôsobiť karcinóm žalúdka.
