Hidrolase

Di Hidrolase adalah sekelompok enzim yang secara hidrolitik memecah substrat. Beberapa hidrolase berkontribusi pada fungsi normal tubuh manusia, misalnya amilase pemecah pati. Hidrolase lain terlibat dalam perkembangan penyakit dan, seperti urease, diproduksi oleh bakteri.

Apa itu hidrolase?

Hidrolase adalah enzim yang menggunakan air untuk memecah substrat. Substrat berlabuh ke pusat aktif enzim, di mana interaksi antara dua unit menyebabkan substrat terurai menjadi dua bagian. Pada saat yang sama, molekul air (H2O) dibagi menjadi satu atom hidrogen (H) dan satu gugus OH. Satu bagian substrat menempel pada atom hidrogen tunggal, sedangkan gugus OH menempel pada bagian lain dari substrat. Produk hidrolase terdiri dari dua senyawa baru.

Hidrolase bekerja dengan substrat yang berbeda; ini termasuk ester, peptida eter, glikosida, hidrida asam dan ikatan C-C. Pembelahan hidrolitik oleh hidrolase bersifat reversibel, yaitu dapat dibalik. Dalam klasifikasi EC, mereka mewakili kelompok 3, yang terdiri dari beberapa subkelompok. Subkelompok tersebut termasuk, misalnya, lipase, yang memecah lemak, dan laktase, yang memecah gula susu (laktosa). Kekurangan laktase menyebabkan intoleransi gula susu, yang tercermin dari keluhan gastrointestinal saat mengonsumsi susu.

Fungsi, efek & tugas

Hidrolase ada banyak di tubuh manusia. Amilase juga merupakan salah satu hidrolase. Amilase ditemukan dalam air liur dan bertanggung jawab untuk memecah pati dan polisakarida lainnya. Polisakarida adalah gula ganda yang terdiri dari rantai karbohidrat.

Amilase secara hidrolitik memisahkan rantai-rantai ini dan memecahnya menjadi unit-unit yang lebih kecil. Ini menciptakan rasa manis yang bisa dirasakan orang saat mengunyah roti dan makanan bertepung lainnya. Pemrosesan polisakarida oleh amilase adalah tahap pertama pencernaan biokimia - setelah gigi menghancurkan makanan secara mekanis saat mengunyah.

Kynureninase terjadi di semua jenis jaringan dan memisahkan alanin. Baik sintesis asam nikotinat maupun pemecahan triptofan memerlukan langkah ini. Triptofan adalah asam amino esensial yang terlibat dalam sintesis serotonin. Serotonin adalah neurotransmitter penting (zat pembawa pesan). Penguraian triptofan juga merupakan langkah perantara dalam sintesis zat lain, misalnya nicotinamide adenine dinucleotide (NAD).

NAD adalah koenzim yang berpartisipasi dalam berbagai fungsi biologis. Misalnya, ini mendukung kerja dehidrogenase dan merupakan bagian dari rantai pernapasan. Kynureninase tidak hanya berkontribusi pada pemecahan triptofan, tetapi juga untuk sintesis asam nikotinat. Asam nikotinat atau niasin adalah vitamin yang merupakan bagian dari B kompleks.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Tubuh manusia membentuk hidrolase di tempat mereka digunakan. Misalnya, amilase dalam air liur diproduksi di kelenjar ludah, sedangkan pankreas menghasilkan amilase pankreas. Seperti semua enzim, hidrolase hanya dapat bekerja dalam kondisi tertentu. Di atas segalanya, pH lingkungan dan suhu sangat penting bagi mereka.

Misalnya, amilase hanya ada pada pH 3,5-9. Jika lingkungan menyimpang dari kisaran ini, enzim berubah sifat. Asam lambung memiliki nilai pH 1–1,5 saat perut kosong dan oleh karena itu terlalu asam untuk amilase. Asam lambung mengubah struktur protein dengan memutuskan ikatan molekul. Enzim kehilangan bentuknya dan menjadi tidak aktif. Inilah sebabnya mengapa pankreas juga harus mensintesis amilase dan menambahkannya ke pulpa pada tahap pencernaan selanjutnya.

Suhu optimal untuk amilase adalah 45 ° C; Pada suhu ini, amilase bekerja paling cepat, yaitu mengubah jumlah substrat terbesar. Amilase juga dapat bekerja di luar optimal ini - tetapi tingkat metabolisme agak lebih rendah. Suhu yang terlalu tinggi juga mengubah sifat enzim dan membuatnya tidak dapat digunakan atau memecah protein menjadi asam amino individualnya.

Penyakit & Gangguan

Beberapa hidrolase dapat membantu mendiagnosis penyakit. Misalnya, dokter dapat menggunakan kadar amilase di ovarium dan paru-paru untuk mendiagnosis jenis kanker tertentu. Konsentrasi amalisis terlihat pada kanker di organ-organ ini dan oleh karena itu dapat memberikan indikasi adanya atau penyebaran neoplasma.

Mutasi pada gen KYNU menyebabkan defisiensi kynureninase. Enzim ini terlibat dalam berbagai proses biokimia. Jika terdapat terlalu sedikit kynureninase dalam tubuh, sel tidak dapat mensintesis vitamin B3 (juga disebut asam nikotinat atau niasin) seperti biasa, dan terjadi hipovitaminosis. Tanda-tanda defisiensi B3 termasuk dermatitis dan radang mulut, lambung, dan mukosa usus. Selain itu, diare, depresi, kehilangan nafsu makan, sulit berkonsentrasi, gangguan tidur dan mudah tersinggung dapat terjadi. Kekurangannya juga bisa memicu penyakit pellagra.

Tidak hanya organisme manusia yang membentuk hidrolase. Patogen seperti bakteri juga dapat menghasilkan enzim dari kelompok ini. Enzim yang bahkan dapat membahayakan manusia disebut urease, dan ia memecah urea menjadi amonia dan karbon dioksida. Amonia membantu bakteri menahan asam lambung. Akibatnya, mereka bisa menginfeksi sistem pencernaan dan menyebabkan berbagai penyakit. Bakteri Helicobacter pylori termasuk dalam kelompok patogen ini. Helicobacter pylori memicu gastritis tipe B, dapat menyebabkan tukak lambung dan duodenum dan, dalam kasus infeksi kronis, menyebabkan karsinoma lambung.