Sellulasa -ominaisuudet, rakenne, toiminnot

Se Solu Ne ovat kasvien tuottamia entsyymejä ja erilaisia ​​"selluloliittisia" mikro -organismeja, joiden katalyyttinen aktiivisuus koostuu selluloosan hajoamisesta, luonnon runsaimmasta polysakkaridista.

Nämä proteiinit kuuluvat glykosidisten tai glykosyylihydrolaasientsyymien hydrolasilin perheeseen, koska ne kykenevät hydrolysoimaan glukoosiyksiköiden välisiä sidoksia paitsi selluloosan, mutta myös joidenkin pykälöissä olevien β-D-glucanien välillä.

Sellulaasin molekyylirakenteen graafinen esitys (lähde: Jawahar Swaminathan ja MSD: n henkilökunta Euroopan bioinformatiikan instituutissa [julkinen alue] Wikimedia Commonsin kautta)

Hänen läsnäolonsa eläinvaltakunnassa on väitetty ja kasvissyöjäeläimet ovat selluloosan sulaminen johtuen symbioottisuolen mikrofloorasta. Suhteellisen viimeaikaiset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että tätä entsyymiä tuottavat myös selkärangattomat, kuten hyönteiset, nilviäiset ja jotkut nematodit.

Selluloosa on olennainen osa kaikkien kasvi -organismien soluseinämää, ja sitä tuottavat myös jotkut levä-, sienten ja bakteerilajit. Se on lineaarinen homopolysaccharid.

Tämä polysakkaridi on mekaanisesti ja kemiallisesti kestävä, koska se koostuu rinnakkaisista ketjuista, jotka on kohdistettu pitkittäis -akseleihin, jotka on stabiloitu vety silloilla.

Koska kasvit, tärkeimmät selluloosantuottajat, ovat ruokaketjun perusta, näiden entsyymien olemassaolo on välttämätöntä tällaisten kudosten käytölle ja siksi suuren osan maan eläimistöstä (mukaan lukien mikro -organismit) toimeentulon kannalta (mukaan lukien mikro -organismit).

[TOC]

Ominaisuudet

Useimpien mikro -organismien ekspressoimat solut käyttävät katalyyttisiä toimintoja solunulkoisessa matriisissa ja yleensä niitä tuotetaan suurina määrinä, jota käytetään teollisesti moniin tarkoituksiin.

Voi palvella sinua: ligniini: rakenne, toiminnot, ylimääräinen, hajoaminen, käyttötarkoitukset

Bakteerit tuottavat pieniä määriä niihin liittyviä soluja kompleksissa.

Tutkitusta organismista riippuen, varsinkin jos kyseessä on prokaryootit ja eukaryootit, tämän tyyppisten entsyymien ”eritys” -tiet ovat hyvin erilaisia.

Luokittelu

Selluloliittisia soluja tai entsyymejä löytyy luonnosta monientsymaattisina järjestelminä, toisin sanoen muodostaen kompleksit, jotka koostuvat useammasta kuin yhdestä proteiinista. Heidän luokituksensa jakaa heidät yleensä kolmeen tärkeään ryhmään:

- Endoglucanaasit jompikumpi endo-1,4-β-d-glukaaninen glucanohydrole: Ne leikataan satunnaisiksi ”amorfiksi” kohtiin selluloosaketjujen sisäisille alueille

- Exoglukanaasit, celobiohydrolesas jompikumpi 1,4-β-d-glucano celobiohydroles: Mitkä hydrolysoivat päätä ja ei -pelkistäviä selluloosaketjuja, vapauttaen glukoosi- tai sellobiaaliset tähteet (glukoosiryhmät yhdessä toistensa kanssa)

- β-glukosidaasit jompikumpi β-d-glykosidiglykolihydrolaasi: kykenevä hydrolysoimaan selluloosan vähentämättömät päät ja vapauttamaan glukoositähteitä

Solujen solujen multientsymaattiset kompleksit, joita jotkut organismit tuottavat.

Jokaisessa soluryhmässä on perheitä, jotka on ryhmitelty yhteen, koska heillä on joitain erityisominaisuuksia. Nämä perheet voivat muodostaa "klaaneja", joiden jäsenillä on eroja sekvensseissä, mutta heillä on joitain rakenteellisia ja toiminnallisia ominaisuuksia toisistaan.

Rakenne

Solun entsyymit ovat "modulaarisia" proteiineja, jotka koostuvat rakenteellisista ja toiminnallisesti diskreetistä domeeneista: katalyyttinen domeeni ja toinen hiilihydraattiliitto.

Kuten useimmat hydrolaasiglykosilit, soluissa on katalyyttisessä domeenissa aminohappotähde, joka toimii katalyyttisenä nukleofiilinä, joka on negatiivisesti varautunut entsyymin optimaaliseen pH: han ja toiseen jäännökseen, joka toimii protonin luovuttajana.

Voi palvella sinua: yksisoluiset levät: ominaisuudet ja esimerkit lajeista

Tämä jätepari, entsyymin ilmaisevasta organismista riippuen, voi olla kaksi aspartaattia, kaksi glutamaattia tai yksi jokaisessa.

Monissa sienissä ja bakteereissa solut ovat erittäin glykosyloituja proteiineja, riippumattomat tutkimukset viittaavat siihen, että näillä hiilihydraattijätteillä ei ole transsendenttinen rooli näiden entsyymien entsymaattisessa aktiivisuudessa.

Kun solut yhdistetään muodostamaan kompleksi.

Funktiot

Näillä tärkeillä entsyymeillä, joita tuottavat erityisesti bakteerit ja selluloliitiset sienet, on erilaisia ​​toimintoja sekä biologisesta että teollisesta näkökulmasta:

Biologinen

Soluilla on perustavanlaatuinen rooli monimutkaisessa selluloosan ja lignoselluloosan biohajoamisen verkossa, jotka ovat biosfäärin runsaimpia polysakkarideja.

Mikro -organismien tuottamat solut, jotka liittyvät monien kasvissyöjäeläinten maha -suolikanavaan.

Esimerkiksi ihminen kuluttaa kasvien alkuperän ruokia ja kaikkia näissä olevia selluloosaa pidetään "raakakuitu". Myöhemmin se poistetaan ulosteilla, koska siinä ei ole entsyymejä ruuansulatukselle.

Märehtijöiden, kuten lehmät, kykenevät lisäämään painoa ja lihaksensa kokoa selluloosan glukoosin muodossa olevien hiilen käytön ansiosta, koska niiden suolen mikrofloora on vastuussa vihannesten hajoamisesta aktiivisuuden avulla kelulaasin kautta.

Kasveissa nämä entsyymit ovat vastuussa soluseinämän hajoamisesta vasteena erilaisille ärsykkeille, joita esiintyy erilaisissa kehitysvaiheissa, kuten hedelmien häviämisessä ja kypsymisessä, lehtien ja palkojen häviämisessä, muun muassa, muun muassa.

Se voi palvella sinua: mitkä ovat ksylemin ja floemin?

Teollisuuden edustajat

Teollisuustasolla nämä entsyymit tuotetaan laajasti ja niitä käytetään monissa kasvimateriaaleihin liittyvissä maatalousprosesseissa ja niiden prosessoinnissa.

Näiden prosessien joukossa on biopolttoaineiden tuotanto, jolle solut tyydyttävät yli 8% teollisuuden entsymaattisesta kysynnästä. Tämä johtuu siitä, että nämä entsyymit ovat erittäin tärkeitä etanolin tuottamiselle kasvijätteistä eri lähteistä.

Niitä käytetään myös tekstiiliteollisuudessa moniin tarkoituksiin: eläinten elintarvikkeiden tuotanto, tiivistettyjen elintarvikkeiden laadun parantaminen ja "sulavuus" tai mehujen ja jauhojen käsittelyn aikana.

Näitä proteiineja käytetään puolestaan ​​öljyjen, mausteiden, kaupallisen käytön polysakkaridien, kuten agarin, tuotannossa ja myös proteiinin saamiseksi siemenistä ja muista kasvikudoksista.

Viitteet

1. Bayer, E. -Lla., Chanzyt, h., Lamed, R., & Shham, ja. (1998). Selluloosa, sellulaasit ja sellulosomit. Nykyinen mielipide rakennebiologiassa, 8, 548-557.
2. Dey, P., & Harborne, J. (1977). Kasvien biokemia. San Diego, Kalifornia: Academic Press.
3. Huber, t., Müssig, J., Keite tai., S., Bickerton, S., & Staiger, M. P. (2012). Kriittinen katsaus all-selluloosakomposiiteihin. Journal of Materials Science, 47(3), 1171-1186.
4. Knowles, J., & Teeri, T. (1987). Sellulalaiset perheet ja heidän geeninsä. Tibtech, 5, 255-261.
5. Nelson, D. Lens., & Cox, M. M. (2009). Lehninger -biokemian periaatteet. Omega -versiot (5. ed.-A.
6. Nutt, a., SLD, V., Pettersson, G., & Johansson, G. (1998). Käyrät etenevät. Keskiarvo solujen toiminnalliselle luokitukselle. Euro. J -. Biokemia., 258, 200-206.
7. Reilly, P. J -. (2007). Amylaasi- ja selluleaasirakenne ja toiminta. S.-T. Yang (Ed.-A, BioProssing arvonhoitotuotteille uusiutuvista resursseista (PP. 119-130). Elsevier B.V.
8. Sadhu, S., & Maiti, t. K -k -. (2013). Bakteerien tuotanto Sellululate: Katsaus. British Microbiology Research Journal, 3(3), 235-258.
9. Watanabe, H., & Tokuda, G. (2001). Sellyylieläin. Solu- ja molekyylieläintieteet, 58, 1167-1178.