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Que é um Exoenzyme?

Muitos micro-organismos gostam das bactérias, fungos e o archaea é incapaz a determinadas moléculas da tomada de usar-se para o crescimento, porque somente as moléculas solúveis pequenas podem passar através de suas membranas. Estes micro-organismos segregam os exoenzymes, que são parte externa activa das pilhas, várias moléculas da divisão assim que podem mais facilmente ser ingeridos.

micro-organismosCréditos de imagem: Kateryna Kon/Shutterstock.com

Que organismos usam exoenzymes?

O tipo principal de organismos que utilizam exoenzymes é osmotrophs. Osmotrophs é organismos, principalmente os micro-organismos, que pegam nutrientes de seu ambiente pela osmose. Um tipo mais específico de osmotrophy é lysotrophy, que é o lugar onde os exoenzymes são segregados para dividir os nutrientes a fim poder os absorver pela osmose.

Exoenzymes é um componente vital para a sobrevivência de muitos micro-organismos, dos exoenzymes fungosos dentro do solo que degradam a matéria da planta, aos exoenzymes produzidos dos micróbios patogénicos para promover sua infecção.

Pode ajudar a comparar este sistema ao sistema digestivo de seres humanos. Nós precisamos de dividir muitas substâncias dentro de nosso estômago através das enzimas que são simplesmente demasiado grandes digerir. Os organismos que usam exoenzymes funcionam em uma maneira similar, mas nas enzimas são segregados fora da pilha para dividir materiais antes da absorção.

De facto, os seres humanos igualmente usam exoenzymes, mas indirectamente. As várias espécies dentro do microbiome do aparelho gastrointestinal humano segregam enzimas como a amílase e a maltase para dividir o amido em seus açúcares individuais, que são absorvidos então. Outros exemplos incluem cellulases para a matéria e os proteases da planta para a carne.

A importância dos exoenzymes

Exoenzymes manda uma série diversa de alvos e de muitos tipos diferentes existir para degradar a maioria de tipos de matéria orgânica. Alguns exemplos de exoenzymes comuns incluem proteases, amílases, xylanases, pectinases, cellulases, chitinases, mannases, ligninases e lipases.

Toda a estes é muito importante em manter a biosfera. A matéria orgânica do vegetal e animal é decompor no solo por osmotrophs, com a secreção de vários exoenzymes hydrolytic. Todos os componentes diferentes de tecido vivo precisam de ser degradados por enzimas diferentes, assim a diversidade dos organismos dentro do solo que segregam estas enzimas são muito importantes.

Igualmente fazem fontes de energia novas dentro do solo mais disponível para plantas e outros organismos, conseqüentemente enviando a energia dentro da biosfera de novo em um ciclo. As moléculas orgânicas gostam de proteínas, os hidratos de carbono e os lipidos precisam de ser degradados extracellularly e são vitais para o crescimento em muitos micro-organismos e são fontes de energia importantes para o metabolismo celular.

Exoenzymes dentro da biotecnologia

Exoenzymes manda uma área vasta da aplicação dentro da biotecnologia, tantos como processos industriais para a produção de alimento, combustível biológico e matérias têxteis precisar as propriedades degradative dos exoenzymes para a eficiência máxima.

Exoenzymes gosta da amílase, proteases e os lipases são úteis para a fermentação dos produtos alimentares, como para a fabricação de cerveja da cerveja e do vinho, a produção de leiteria, e para cozer. São um componente comum das fermentações naturais e sintéticas que fazem os açúcares e os outros nutrientes mais disponíveis à cultura.

O Cellulase, o xylanase e as amílases são de uso geral no processamento da planta, como para a indústria de papel, para o descoramento e o recicl do papel.

Um outro pedido para exoenzymes dentro da biotecnologia é para a bio-reparação, a limpeza da poluição e substâncias tóxicas dentro do ambiente usando organismos ou produtos vivos. Muitos poluentes que incluem hidrocarbonetos aromáticos e (PAHs) componentes polycyclic do petróleo bruto podem ser divididos por exoenzymes.

Exoenzymes tem mostrado igualmente recentemente o potencial na divisão de determinados plásticos em moléculas que pode se usar como uma fonte de energia.

Exoenzymes dentro da doença

Muitas espécies patogénicos usam exoenzymes como uma maneira de aumentar sua virulência e de promover seu espalhamento em uns tecidos mais adicionais dentro de seu anfitrião. Estas substâncias que promovem a virulência são chamadas factores da virulência.

Estafilococo - áureo, por exemplo, usos o hyaluronidase S do exoenzyme dividir o ácido hialurónico, que é uma molécula que ajude pilhas a colar junto. Isto permite que as bactérias movam-se através das pilhas e contaminem-se outras áreas do corpo.

O bacilo antracite, a espécie bacteriana responsável para o antraz, segrega uma enzima do phospholipase que possa dividir a membrana do phospholipid de outras pilhas, fazendo com que rompam. Pode usar esta enzima para iludir o sistema imunitário dividindo a membrana do phagosome que degradaria normalmente as bactérias.

Os micróbios patogénicos da planta igualmente usam exoenzymes como parte de sua patogénese, por exemplo usando cellulases e pectinases para dividir a parede de pilha de pilhas da planta para que ganhem a entrada no tecido de planta e proliferem.

Fontes

Danso, D., e outros (2019). Plásticos: perspectivas ambientais e biotecnológicas na degradação microbiana. Microbiologia aplicada e ambiental. https://doi.org/10.1128/AEM.01095-19

Aprendizagem do lúmen. Factores da virulência dos micróbios patogénicos bacterianos e virais. (2020). https://courses.lumenlearning.com/microbiology/chapter/virulence-factors-of-bacterial-and-viral-pathogens/

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

Riedel, K., & Grunau, A. (2011). Exoenzymes. Enciclopédia 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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