Contenuto
- Che cos'è un catalizzatore?
- Enzima: definizione e scoperta
- Nozioni di base sugli enzimi
- Attività enzimatica
- Enzimi ben noti
- Nomenclatura Enzimatica
- Classi Enzimatiche
Gli enzimi sono molecole, in particolare proteine, che aiutano ad accelerare le reazioni biochimiche interagendo con gli ingredienti (reagenti e prodotti) senza modificarli permanentemente. Questo processo di facilitazione è noto come catalisie, di conseguenza, gli stessi enzimi sono identificati come catalizzatori.
Gli enzimi, come molti giocatori nel mondo della microbiologia, possono avere nomi lunghi e ingombranti, quasi tutti finiscono in "-ase". Ma se hai familiarità con il sistema formale all'interno del quale sono nominati gli enzimi, puoi svelare molti misteri su una determinata funzione di enzimi senza sapere esattamente quale reazione catalizza questo enzima.
Che cos'è un catalizzatore?
Colloquialmente, un catalizzatore è qualsiasi entità che migliora il flusso, l'efficienza o l'efficacia di un determinato sforzo. Se sei un allenatore di basket e sai che mettere in gioco un determinato giocatore popolare farà esplodere la folla e la squadra in generale, allora stai sfruttando la presenza di un catalizzatore.
I catalizzatori umani fanno accadere le cose e tendono a far sembrare anche le persone intorno a loro al massimo delle competenze. Allo stesso modo, i catalizzatori biologici possono far apparire quasi automatici alcuni processi biochimici, quando in realtà questi processi inciamperebbero e barcollerebbero verso una conclusione non certa in assenza dell'enzima.
I catalizzatori spesso non sono scritti nella formula per la reazione chimica a cui partecipa, perché per definizione un catalizzatore è invariato rispetto alla sua forma originale alla fine della reazione.
Enzima: definizione e scoperta
Verso la fine del 1870, era stato stabilito che qualcosa nel lievito poteva causare la trasformazione di fonti di zucchero in bevande alcoliche molto più rapidamente di quanto si potesse verificare spontaneamente, e che lo stesso principio di fermentazione applicato all'invecchiamento del formaggio.
Se lasciato solo nelle giuste condizioni, alcuni tipi di frutti in decomposizione possono eventualmente portare alla formazione di alcol etilico. L'aggiunta di lievito, tuttavia, non solo accelera la fermentazione, ma introduce anche la prevedibilità e una misura di controllo nell'intera reazione chimica.
"Enzima" è dal greco per "con lievito". Come usato oggi, si riferisce a biologico catalizzatori all'interno di organismi o sostanze che vengono prodotte da e per il beneficio di un sistema vivente.
Nozioni di base sugli enzimi
La funzione principale di tutti gli enzimi è quella di catalizzare i processi metabolici che si verificano all'interno di una cellula. Una definizione di enzima più formale specifica che l'enzima non deve solo agire sulle reazioni all'interno di una cellula vivente, ma è stato creato da un organismo - lo stesso o diverso - anche.
I singoli enzimi possono essere descritti in termini di loro specificità. Questa è una misura di quanto sia esclusiva una relazione enzimatica con la sua substrato o substrati. I substrati sono le molecole a cui si legano gli enzimi, solitamente i reagenti. Quando un enzima si lega solo a un substrato in una reazione, ciò implica assoluto specificità. Quando può legarsi a un numero di substrati diversi ma chimicamente simili, l'enzima ha gruppo specificità.
Attività enzimatica
Quanto funzionano gli enzimi, cioè quanto sono in grado di influenzare le reazioni che colpiscono rispetto alle condizioni neutre, dipende da una serie di fattori. Questi includono temperatura e acidità, che influenzano la stabilità di tutte le proteine, non solo degli enzimi.
Come prevedibile, aumentare la quantità di substrato può aumentare la velocità della reazione, purché l'enzima non sia già "saturo"; viceversa, l'aggiunta di enzimi può accelerare una reazione a un dato livello di substrato e può consentire l'aggiunta di più substrato senza correre contro un massimale di produzione.
Il tasso di scomparsa del substrato (e l'aspetto del reagente) nelle reazioni in cui sono coinvolti gli enzimi non è lineare, ma tende piuttosto a rallentare quando la reazione si avvicina al completamento. Questo è rappresentato su un grafico della concentrazione rispetto al tempo da una pendenza verso il basso che diventa più graduale col passare del tempo.
Enzimi ben noti
Quasi ogni elenco di enzimi con quelli più noti e meglio studiati è quasi certo che presentino catalizzatori nella glicolisi, nel ciclo dell'acido citrico (cioè, Krebs o acido tricarbossilico) o in entrambi. Questi processi, ciascuno dei quali consistono in molteplici reazioni individuali, comportano la scomposizione del glucosio in piruvato nel citoplasma cellulare e la conversione del piruvato in una serie rotante di intermedi che alla fine consente la respirazione aerobica.
Sono due enzimi coinvolti nella prima parte della glicolisi glucosio-6-fosfatasi e fosfofruttochinasi, mentre citrato sintasi è un attore importante nel ciclo dell'acido citrico.
Puoi prevedere cosa potrebbero fare questi enzimi in base al loro nome? In caso contrario, riprovare tra circa cinque minuti.
Nomenclatura Enzimatica
Il nome di un enzima potrebbe non rotolare facilmente dalla lingua, ma tale è il costo dell'abbraccio della chimica. La maggior parte dei nomi è composta da due parole, la prima identifica il substrato su cui agisce l'enzima e la seconda segnala il tipo di reazione coinvolta (maggiori informazioni su questo secondo attributo nella sezione successiva).
Sebbene un numero schiacciante di nomi di enzimi finisca in "-ase", un numero di nomi importanti e ben studiati non lo fa. Qualsiasi elenco di enzimi relativi alla digestione umana includerà tripsina e pepsina. Il suffisso enzimatico "-ase", tuttavia, di per sé non significa nient'altro che il fatto che la proteina in questione sia, in realtà, un enzima e non affronti i dettagli funzionali.
Classi Enzimatiche
Esistono sei classi principali di enzimi, suddivise in categorie in base alla loro funzione. La maggior parte di queste classi include anche sottoclassi. I loro nomi sono utili nel determinare ciò che fanno, ma solo se conosci un po 'di greco o latino.