هستی سادات آل داود
آنزیم :
تعریف آنزیم:آنزیم ها پروتئین هایی هستند که با افزایش سرعت تبدیل یک سوبسترا خاص به یک محصول خاص واکنش های شیمیایی را کاتالیز می کنند.
عملکردآنزیم ها:آنزیم ها انرژی فعال سازی واکنش را با پایدار کردن سوبسترا کاهش داده و باعث تشکیل محصول می شوند.این مرحله تحت عنوان حالت گذلر نامیده می شود .
آنزیم هیدرولاز:
جایگاه آنزیم در جدول طبقه بندی گروه های آنزیمی: آنزیم هیدولاز تشکیل دهنده تبدیل یک سوبسترا خلگروه سوم جدول طبقه بندی آنزم هاست.
زیر گروه های اصلی گروه هیدرولاز:
استرازها، گلیکولازها ، پپتیدازها ، فسفاتازها ، تیولازها ، فسفولیپاز، آمیدازها، دآمینازها و ریبونوکلئازها
عملکردآنزیم : این آنزیم واکنش های هیدولیزی را کاتالیز می کند که در این واکنش ها آب به یک پیوند شیمیایی اضافه میشود . در واقع باعث تجزيه سوبسترا مي شود و براي واکنش آنها وجود آب ضروري است .
در این واکنش یک گروهOH_از مولکول آب به یک سوبسترا انتقال می یابد . ولی این آنزیم جز گروه ترانسفرازها دسته بندی نمی شود. واکنش هیدرولیز برگشت ناپذیر است.معمولا سوبسترا یک اسید یا یک آمید است. به عنوان مثال یک استر بین یک الکل و یک کربوکسیلیک اسید تشکیل می شود . از چنین واکنش هایی می توان هیدرولیز استر کلسترول و تولید کلسترول و اسید چرب را نام برد.ضرورتی ندارد که حتما این اسید کربوکسیلیک اسید باشد. سولفوریک اسید، فسفوریک اسید یا هر اسیدی که بتواند یک پیوند استری به وجود بیاورد هم می تواند استفاده شود.
A–B + H۲O → A–OH + B–H
مثال هایی از زیرگروه های هیدرولاز:
D Nase ،R Nase آنزیم هایی هستند که پیوند فسفو دی استری را هیدرولیز می کنند.
فسفاتاز:آنزیمی است که بوسیله هیدرولیزکردن مونواسترهای اسیدفسفریک وتبدیل آنها به یون فسفات ومولکولی بایک گروه هیدروکسیل آزاد،گروه فسفات را از پیشماده (سوبسترا) خود جدا می‌سازد. این کارکرد آنزیم برعکس عمل آنزیم‌های کیناز و فسفوریلاز است. آنزیم‌های کیناز و فسفوریلاز گروه‌های فسفات خود را با استفاده از مولکول‌های پرانرژی مثل ATP به پیشماده خود متصل می‌کنند.
آلکالین فسفاتاز یکی از فسفاتازهای رایج در بسیاری از موجودات زنده است.
استرازها:لیپازها را می‌توان زیر مجموعه‌ای از استرازها دانست. لیپاز آنزیم است که توانایی هیدرولیز استرها را دارد و نقش اختصاصی تبدیل تری‌گلیسرید به گلیسرول و اسیدچرب را ایفا می‌کند،که به اینعمل لیپولیز می‌گویند.
لیپازها:لیپازها نوعی گلیکوپروتئین هستند که در بدن اغلب جانداران (از جمله بسیاری از ویروس‌ها) یافت می‌شوند. این آنزیم‌های محلول در آب در متابولیسم تری‌گلیسریدها نقش دارند و موجب گوارش آنها در بدن می‌شوند.
لیپاز لوزالمعده مهم‌ترین آنزیمی است که چربی‌ها را در بدن انسان به ملکول‌های کوچک‌تر و قابل هضم تبدیل می‌کند. به این ترتیب، ملکول‌های تری‌گلیسرید به مونوگلیسرید و اسید چرب تبدیل می‌شوند.
انواع دیگر لیپاز عبارت اند ازفسفولیپازها و اسفینگومیلینازها.
لیپازها موجب هیدرولیزاسترها می‌شوند. درصورت وجود آب، استرتری‌گلیسریدها طبق واکنش فوق به اسید چرب تبدیل می‌شوند. لازم به ذکر است که R عبارت است از یک گروه آلکیل اشباع‌شده یا اشباع‌نشده.
لیپازها همچون سایر آنزیم‌ها نسبت به دما و ph محیط، میزان آب موجود و جنس و قطبی بودن حلال حساس و تأثیرپذیرند.
پروتئازها:
تفاوت اصلي آنزيم هاي اين گروه در گزينش گري واحدهاي R1 و R2 است . اين آنزيم ها از لحاظ عمل هيدروليز به دو دسته اندو پپتيداز و اگزو پپتيداز تقسيم مي شوند.
آنزيم کيمو تريپسين تنها پيوند هاي پپتيدي را مورد حمله قرار مي دهد که R1 در آنها از اسيد امينه تيروزين يا فنيل آلانين و يا تريپتوفان تامين شده باشد .
آنزيم تريپسين به پيوند هاي پپتيدي حمله مي کند که R1 آنها آرژنين يا ليزين باشد .
آنزيم پپسين وکربوکسي پپتيداز به پيوند هاي پپتيدي حمله مي کنند که R2 آنها فنيل آلانين باشد
توزیع و کاربردبعضی از هیدرولازهای دارای اهمیت بالینی:
آلکالن فسفاتاز:کبد،استخوان، مخاط، روده،جفت
کولین استراز:کبد
لیپاز:پانکراس
تریپسین :پانکراس
یک نمونه استفاده بالینی از هیدرولاز :هیدولیز آسپاراژیناز و لوسمی
بعضی از اشکال لوسمی نوجوانان به اسید آمینه آسپاراژین غیر ضروری نیاز دارد. در ابتدا محققان آسپاراژیناز باکتری را تثبیت می کردند که یک آنزیم از دسته هیدولازها بوده و آسپاراژین را به اسید آسپاراتیک تبدیل می کند. سپس خون بیمار از ستون دارای آنزیم تثبیت شده عبور میکرد.این عمل روی بیماران مبتلا به لوسمی لنفو بلاستیک حاد، باعث بهبودی بیماری می شود. محققان بعدی در یافتند که می توان آنزیم را به بیمار تزریق کرد که آنزیم سوبسترای در گردش خون را هیدولیز می کرد.
منابع:
بیوشیمی دولین 2010 مترجم دکتر جواد محمدی نژاد،
دائره المعارف جهانی ویکی پدیا ،
اصول بیوشیمی بالینی تیتز کارل ار بورییتس مترجم دکتر هوشنگ امیر رسولی
