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Quel est un Exoenzyme ?

Beaucoup de micros-organismes aiment des bactéries, champignons et les archéobactéries ne peuvent pas à certaines molécules de prise employer pour l'accroissement, car seulement les petites molécules solubles peuvent réussir par leurs membranes. Ces micros-organismes sécrètent les exoenzymes, qui sont extérieur actif des cellules, les molécules variées de panne ainsi ils peuvent plus facilement être ingérés.

micros-organismesCrédits d'image : Kateryna Kon/Shutterstock.com

Quels organismes emploient des exoenzymes ?

Le type principal d'organismes qui utilisent des exoenzymes sont des osmotrophs. Osmotrophs sont des organismes, principalement les micros-organismes, qui reprennent des éléments nutritifs de leur environnement par osmose. Plus de type spécifique d'osmotrophy est lysotrophy, qui est où les exoenzymes sont sécrétés pour décomposer les éléments nutritifs afin de pouvoir les absorber par osmose.

Exoenzymes sont un élément indispensable pour la survie de beaucoup de micros-organismes, des exoenzymes fongiques dans la saleté qui dégradent la question de centrale, aux exoenzymes produits à partir des agents pathogènes pour introduire leur infection.

Il peut aider à comparer ce système à l'appareil digestif des êtres humains. Nous devons décomposer beaucoup de substances dans notre estomac par les enzymes qui sont simplement trop grandes pour assimiler. Les organismes qui emploient des exoenzymes fonctionnent d'une voie assimilée, mais des enzymes sont sécrétés hors de la cellule pour décomposer des matériaux avant absorption.

En fait, les êtres humains emploient également des exoenzymes, mais indirectement. Les espèces variées dans le microbiome du tractus gastro-intestinal humain sécrètent des enzymes comme l'amylase et la maltase pour décomposer l'amidon en ses différents sucres, qui sont alors absorbés. D'autres exemples comprennent des cellulases pour la question et les protéases de centrale pour la viande.

L'importance des exoenzymes

Exoenzymes font exister une diverse suite d'objectifs et de beaucoup de différents types pour dégrader la plupart des types de question organique. Quelques exemples des exoenzymes courants comprennent des protéases, des amylases, des xylanases, des pectinases, des cellulases, des chitinases, des mannases, des ligninases et des lipases.

Toute la ces derniers est très importante en mettant à jour la biosphère. La question organique de végétal et animal est décomposée dans la saleté par des osmotrophs, par la sécrétion des exoenzymes hydrolytiques variés. Toutes les différentes composantes de tissu vivant doivent être dégradées par différentes enzymes, ainsi la diversité des organismes dans la saleté qui sécrètent ces enzymes sont très importants.

Elles effectuent également des sources d'énergie neuves dans la saleté plus procurable pour des centrales et d'autres organismes, pour cette raison envoyant l'énergie dans la biosphère de nouveau dans un cycle. Les molécules organiques aiment des protéines, des hydrates de carbone et les lipides doivent être dégradés extracellularly et sont indispensables pour l'accroissement de beaucoup de micros-organismes et sont des sources d'énergie importantes pour le métabolisme cellulaire.

Exoenzymes dans la biotechnologie

Exoenzymes font avoir besoin une vaste zone d'application dans la biotechnologie, autant de processus industriels pour la production de la nourriture, combustible organique et textiles des propriétés dégradantes des exoenzymes pour le rendement maximum.

Exoenzymes aiment l'amylase, protéases et les lipases sont utiles pour la fermentation des produits alimentaires, comme pour le brassage de bière et de vin, la production laitière, et pour la cuisson. Elles sont une composante courante des fermentations naturelles et synthétiques qui rendent des sucres et d'autres éléments nutritifs plus procurables à la culture.

La cellulase, le xylanase et les amylases sont utilisés généralement dans le traitement de la matière végétale, comme pour l'industrie du papier, pour le blanchiment et la réutilisation du papier.

Une autre demande d'exoenzymes dans la biotechnologie est pour la bioremédiation, la liquidation de la pollution et des substances toxiques dans l'environnement utilisant des organismes vivants ou des produits. Beaucoup de polluants comprenant les hydrocarbures aromatiques et (PAHs) les composantes polycycliques de pétrole brut peuvent être décomposés par des exoenzymes.

Exoenzymes également ont récent montré le potentiel dans la dégradation de certains plastiques dans des molécules qu'elle peut employer comme source d'énergie.

Exoenzymes dans la maladie

Beaucoup d'espèces pathogènes emploient des exoenzymes comme voie d'augmenter leur virulence et d'introduire leur propagation dans d'autres tissus dans leur hôte. Ces substances qui introduisent la virulence sont des facteurs appelés de virulence.

Le staphylocoque doré, par exemple, emploie l'hyaluronidase S d'exoenzyme pour décomposer l'acide hyaluronique, qui est une molécule qui aide des cellules à coller ensemble. Ceci permet aux bactéries de déménager par les cellules et d'infecter d'autres régions du corps.

Le bacille du charbon, la substance bactérienne responsable du charbon, sécrète une enzyme de phospholipase qui peut décomposer la membrane de phospholipide d'autres cellules, les faisant rompre. Il peut employer cette enzyme pour éluder le système immunitaire en décomposant la membrane du phagosome qui dégraderait normalement les bactéries.

Les agents pathogènes de centrale emploient également des exoenzymes en tant qu'élément de leur pathogénie, par exemple utilisant des cellulases et des pectinases pour décomposer la paroi cellulaire des cellules de centrale pour qu'elles gagnent l'entrée dans le tissu végétal et pour prolifèrent.

Sources

Danso, D., et autres (2019). Plastiques : points de vue environnementaux et biotechnologiques sur la dégradation microbienne. Microbiologie appliquée et environnementale. https://doi.org/10.1128/AEM.01095-19

Apprendre de lumen. Facteurs de virulence des agents pathogènes bactériens et viraux. (2020). courses.lumenlearning.com/.../

Richards, T.A., et Talbot, New Jersey (2018). Osmotrophy. Biologie actuelle. https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.07.069

Riedel, K., et Grunau, A. (2011). Exoenzymes. Encyclopédie de Geobiology. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9212-1_85

Further Reading

Last Updated: Jun 19, 2020

Written by

Jack Davis

Jack is a freelance scientific writer with research experience in molecular biology, genetics, human anatomy and physiology, and advanced analytical chemistry. He is also highly knowledgeable about DNA technology, drug analysis, human disease, and biotechnology.

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