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Che cosa è un Exoenzyme?

Molti microrganismi gradiscono i batteri, funghi e il archaea non può a determinate molecole di assorbimento usare per la crescita, poichè soltanto le piccole molecole solubili possono passare tramite le loro membrane. Questi microrganismi secernono i exoenzymes, che sono esterno attivo delle celle, per varie molecole di ripartizione in modo da possono essere ingeriti più facilmente.

microrganismiCrediti di immagine: Kateryna Kon/Shutterstock.com

Che organismi usano i exoenzymes?

Il tipo principale di organismi che utilizzano exoenzymes è osmotrophs. Osmotrophs è organismi, pricipalmente microrganismi, che prendono le sostanze nutrienti dal loro ambiente da osmosi. Un tipo più specifico di osmotrophy è lysotrophy, che è dove i exoenzymes sono secernuti per ripartire le sostanze nutrienti per potere assorbirle da osmosi.

Exoenzymes è una componente vitale per la sopravvivenza di molti microrganismi, dai exoenzymes fungosi all'interno del terreno che degradano la materia dell'impianto, ai exoenzymes prodotti dagli agenti patogeni per promuovere la loro infezione.

Può contribuire a confrontare questo sistema all'apparato digerente degli esseri umani. Dobbiamo ripartire molte sostanze all'interno del nostro stomaco attraverso gli enzimi che sono semplicemente troppo grandi per digerire. Gli organismi che usano i exoenzymes funzionano in un simile modo, ma negli enzimi sono secernuti dalla cella per suddividere i materiali prima di assorbimento.

Infatti, gli esseri umani egualmente usano i exoenzymes, ma indirettamente. Le varie specie all'interno del microbiome del tratto gastrointestinale umano secernono gli enzimi come amilasi e la maltasi per ripartire l'amido nei sui diversi zuccheri, che poi sono assorbiti. Altri esempi includono le cellulasi per la materia e le proteasi dell'impianto per carne.

L'importanza dei exoenzymes

Exoenzymes fa una diversa serie esistere di obiettivi e di molti tipi differenti per degradare la maggior parte dei tipi di materie organiche. Alcuni esempi dei exoenzymes comuni includono le proteasi, le amilasi, i xylanases, le pectinasi, le cellulasi, i chitinases, i mannases, i ligninases e le lipasi.

Tutti i questi sono molto importanti nel mantenimento della biosfera. La materia organica dell'animale e della pianta è decomposta nel terreno dai osmotrophs, con la secrezione di vari exoenzymes idrolitici. Tutte le componenti differenti del tessuto vivente devono essere degradate dagli enzimi differenti, così la diversità degli organismi all'interno del terreno che secernono questi enzimi sono molto importanti.

Egualmente fanno le nuove fonti di energia all'interno del terreno più disponibile per gli impianti ed altri organismi, quindi inviando l'energia all'interno della biosfera nuovamente dentro un ciclo. Le molecole organiche gradiscono le proteine, i carboidrati ed i lipidi devono essere degradati extracellularly e sono vitali per la crescita in molti microrganismi e sono fonti di energia importanti per metabolismo cellulare.

Exoenzymes all'interno di biotecnologia

Exoenzymes fa un vasto avere bisogno campo di applicazione all'interno di biotecnologia, di altrettanti processi industriali per la produzione di alimento, di combustibile biologico e dei tessuti dei beni degradanti dei exoenzymes per risparmio di temi massimo.

Exoenzymes gradisce l'amilasi, proteasi e le lipasi sono utili per la fermentazione dei prodotti alimentari, quali per fare del vino e della birra, produzione di latteria e per cuocere. Sono una componente comune delle fermentazioni naturali e sintetiche che mettono a disposizione gli zuccheri ed altre sostanze nutrienti della cultura.

La cellulasi, il xylanase e le amilasi sono comunemente usati nel trattamento della materia vegetale, quale per l'industria cartaria, per l'imbianchimento ed il riciclaggio del documento.

Un'altra domanda di exoenzymes all'interno di biotecnologia è per biorimediazione, la pulizia di inquinamento e le sostanze tossiche all'interno dell'ambiente facendo uso degli organismi o dei prodotti viventi. Molti agenti inquinanti compreso gli idrocarburi aromatici e (PAHs) le componenti policiclici di petrolio greggio possono essere ripartiti per i exoenzymes.

Exoenzymes egualmente recentemente ha indicato il potenziale nella scomposizione di determinata plastica in molecole che può usare come fonte di energia.

Exoenzymes all'interno della malattia

Molte specie patogene usano i exoenzymes come modo aumentare la loro virulenza e promuovere la loro diffusione in tessuti ulteriori all'interno del loro host. Queste sostanze che promuovono la virulenza sono chiamate fattori di virulenza.

Lo staphylococcus aureus, per esempio, usa l'ialuronidasi S di exoenzyme per ripartire l'acido ialuronico, che è una molecola che aiuta le celle ad attaccare insieme. Ciò permette che i batteri si muovano attraverso le celle ed infettino altre aree dell'organismo.

Il bacillus anthracis, le specie batteriche responsabili dell'antrace, secerne un enzima della fosfolipasi che può ripartire la membrana del fosfolipide di altre celle, inducente li a rompersi. Può usare questo enzima per eludere il sistema immunitario ripartendo la membrana del phagosome che degraderebbe normalmente i batteri.

Gli agenti patogeni dell'impianto egualmente usano i exoenzymes come componente della loro patogenesi, per esempio facendo uso delle cellulasi e delle pectinasi per ripartire la parete cellulare delle cellule vegetali affinchè loro guadagnino l'entrata nel tessuto vegetale e per proliferare.

Sorgenti

Danso, D., et al. (2019). Plastica: prospettive ambientali e biotecnologiche su degradazione microbica. Microbiologia applicata ed ambientale. https://doi.org/10.1128/AEM.01095-19

Apprendimento di lumen. Fattori di virulenza degli agenti patogeni batterici e virali. (2020). https://courses.lumenlearning.com/microbiology/chapter/virulence-factors-of-bacterial-and-viral-pathogens/

Richards, T.A., & Talbot, New Jersey (2018). Osmotrophy. Biologia corrente. https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.07.069

Riedel, K., & Grunau, A. (2011). Exoenzymes. Enciclopedia di 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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