Concetti Chiave
- Le bioreazioni devono essere specifiche, energeticamente efficienti, controllabili e rapide per soddisfare le esigenze metaboliche degli organismi viventi.
- Gli enzimi, proteine fatte di amminoacidi, sono catalizzatori biologici che accelerano le reazioni riducendo l'energia di attivazione.
- Gli enzimi non modificano l'equilibrio delle reazioni e possono catalizzare reazioni inverse, operando in catene enzimatiche per processi sequenziali.
- Esistono sei classi di enzimi basate sulle reazioni che catalizzano: ossidoreduttasi, transferasi, idrolasi, liasi, isomerasi e ligasi.
- Ogni classe di enzimi è specializzata in un tipo di reazione, come ossidoriduzione, trasferimento di gruppi funzionali, idrolisi, e formazione di legami covalenti.
Le bioreazioni, ovvero le reazioni chimiche che avvengono negli organismi viventi, devono rispettare determinati requisiti: devono avvenire soltanto le reazioni necessarie, evitando quelle inutili; la resa energetica deve essere massima, in modo da minimizzare gli sprechi di energia; le reazioni devono poter essere attivate e disattivate dal metabolismo in qualsiasi momento, per poterle utilizzare solo quando è veramente necessario; devono avvenire con una certa velocità in modo che il metabolismo possa rispondere tempestivamente alle necessità dell’organismo.
Nelle bioreazioni, svolgono un ruolo fondamentale gli enzimi, i quali permettono la regolazione del metabolismo. Gli enzimi sono delle molecole di natura proteica, ovvero dei polimeri costituiti da più sub unità, gli amminoacidi. Gli enzimi agiscono come catalizzatori biologici, in quanto aumentano la velocità della reazione, abbassando l’energia di attivazione (l’energia minima per far avvenire la reazione) mediante l’utilizzo di uno o più stadi intermedi. Gli enzimi sono presenti in piccole quantità e sono inalterati alla fine della reazione, in modo da poter essere utilizzati per numerosi cicli di reazioni.
Gli enzimi non alterano l’equilibrio della reazione, perciò possono catalizzare allo stesso modo anche reazioni inverse. Tuttavia, se il prodotto di una reazione è reagente per una reazione successiva, in ogni singolo stadio vengono utilizzati enzimi diversi, che operano come una catena di montaggio formando una catena enzimatica, per arrivare al prodotto finale.
Gli enzimi sono suddivisi in 6 classi, in base al tipo di reazioni catalizzate.
• Ossidoreduttasi catalizzano reazioni di ossidoriduzione (con aggiunta o rimozione di idrogeno, ossigeno ed elettroni)
• Transferasi catalizzano reazioni di trasferimento di un gruppo funzionale da un reagente a un altro.
• Idrolasi catalizzano reazioni di idrolisi
• Liasi catalizzano reazioni di addizione o rimozione
• Isomerasi catalizzano reazioni di isomerizzazione, nelle quali una molecola si trasforma in un suo isomero
• Ligasi catalizzano reazioni in cui si forma un legame covalente
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo principale degli enzimi nelle bioreazioni?
- Come sono suddivisi gli enzimi e su quale base?
- Gli enzimi alterano l'equilibrio delle reazioni che catalizzano?
Gli enzimi agiscono come catalizzatori biologici, aumentando la velocità delle reazioni e abbassando l'energia di attivazione, permettendo la regolazione del metabolismo.
Gli enzimi sono suddivisi in 6 classi in base al tipo di reazioni che catalizzano: ossidoreduttasi, transferasi, idrolasi, liasi, isomerasi e ligasi.
No, gli enzimi non alterano l'equilibrio delle reazioni, permettendo di catalizzare anche reazioni inverse.
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