Concetti Chiave
- Gli enzimi mostrano una specificità di substrato e d'azione, riconoscendo e catalizzando reazioni su specifiche molecole, a differenza dei catalizzatori chimici.
- La regolazione degli enzimi avviene tramite molecole che si legano e modulano la loro attività, una caratteristica assente nei catalizzatori chimici.
- Gli enzimi possiedono un'elevata efficienza catalitica, accelerando reazioni fino a un fattore di 10^17/18, ben superiore ai catalizzatori chimici.
- I nomi degli enzimi spesso indicano la specificità della loro azione, come DNA polimerasi, sebbene esistano eccezioni storiche come pepsina e tripsina.
- Le catene laterali nella struttura terziaria o quaternaria degli enzimi interagiscono con il substrato nel sito attivo per catalizzare le reazioni.
Specificità degli enzimi
Gli enzimi si distinguono dai catalizzatori chimici per tre caratteristiche:
• specificità di substrato e d'azione: ogni enzima è capace di riconoscere una determinata molecola con determinate caratteristiche chimiche, e di catalizzare su di essa, e su di essa soltanto, una specifica reazione; sono le catene laterali della struttura terziaria o quaternaria che alloggiano nel sito attivo che interagendo con il substrato catalizzando la reazione. Un catalizzatore chimico al contrario non ha specificità di substrato e reazione. Il nome dell'enzima quindi dichiara la specificità di substrato e l'azione, la reazione da lui catalizzata (DNA polimerasi, agisce sul DNA per polimerizzare); ci sono però enzimi con nome storico come pepsina e tripsina (proteasi);
Regolazione degli enzimi
• regolazione: gli enzimi possono essere soggetti a regolazione, vi si possono infatti legare altre molecole diverse dal substrato che ne regolano l'attività. Un catalizzatore chimico al contrario non subisce regolazione;
• elevata efficienza catalitica: l’efficienza catalitica, o potere catalitico, esprime quante volte la reazione viene accelerata in presenza dell'enzima; se un catalizzatore chimico accelera di 105/6/7, un enzima può accelerarla fino ad un fattore di 1017/18: gli enzimi hanno dunque un elevata efficienza catalitica, maggiore di quella dei catalizzatori chimici.
Domande da interrogazione
- Qual è la specificità degli enzimi rispetto ai catalizzatori chimici?
- In che modo l'efficienza catalitica degli enzimi si confronta con quella dei catalizzatori chimici?
Gli enzimi sono specifici sia per il substrato che per l'azione, riconoscendo e catalizzando reazioni solo su molecole con caratteristiche chimiche specifiche, a differenza dei catalizzatori chimici che non hanno tale specificità.
Gli enzimi possiedono un'elevata efficienza catalitica, accelerando le reazioni fino a un fattore di 10^17/18, molto superiore rispetto ai catalizzatori chimici che accelerano le reazioni di 10^5/6/7.
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