Concetti Chiave
- Gli enzimi sono proteine che agiscono come catalizzatori biologici, accelerando le reazioni chimiche abbassando l'energia di attivazione necessaria.
- Ogni enzima ha un sito attivo specifico per legarsi a un substrato, permettendo reazioni come l'idrolisi senza essere consumato.
- I coenzimi, più complessi degli enzimi, comprendono una parte proteica (enzima) e una parte non proteica (cofattore), come vitamine o ioni metallici.
- Il trasporto di sostanze nelle cellule avviene tramite diffusione, un processo passivo, e osmosi, che coinvolge il passaggio dell'acqua attraverso la membrana plasmatica.
- Le soluzioni influenzano i globuli rossi: in una soluzione isotonica non accade nulla, in una ipotonica scoppiano e in una ipertonica si raggrinziscono e muoiono.
Funzione degli enzimi
Gli enzimi sono delle proteine e dei catalizzatori biologici che accelerano la velocità con cui si muovono le reazioni chimiche che senza gli enzimi si svolgerebbero molto più lentamente facendo morire le cellule del nostro corpo che al contrario hanno bisogno di reazioni molto rapide. Gli enzimi quindi, non forniscono energia.
Energia di attivazione
Affinché avvenga una reazione chimica bisogna superare una barriera detta energia di attivazione. Gli enzimi quindi riescono ad accelerare la velocità delle reazioni chimiche abbassando questa barriera e facendo muovere quindi più velocemente quest’ultima.
L’enzima ha una forma globulare ed è composto da 10 cavità o fori chiamate ciascuna sito attivo. Ogni sito attivo ha la funzione di legarsi con il substrato dell’enzima. Per ogni substrato o sostanza esiste un enzima specifico che agisce su esso. Quando un substrato disaccaride come il saccarosio, va a legarsi con il proprio enzima, in questo caso l’enzima saccarasi, rompe il substrato in 2 monosaccaridi , fruttosio e glucosio, attraverso la reazione di scissione, idrolisi (lisi = scissione, idro = acqua). Dopo questa reazione di scissione l’enzima è pronto a ricevere altri milioni di substrati senza consumarsi mai. Quando la cellula ritiene di non aver più bisogno dell’enzima lo demolisce.
Coenzimi e loro complessità
I coenzimi sono più complessi dei normali enzimi, questo perché i coenzimi non sono del tutto proteici infatti possiedono 2 parti: una parte proteica e una non proteica. La parte proteica è l’enzima, la parte non proteica cofattore (es. vitamine, ioni metallici, nucleotidi)
Le cellule per sopravvivere devono svolgere 2 fasi:
1. Rifornirsi di sostanze nutritive dall’esterno (es. ossigeno dal sangue)
2.
Diffusione e osmosi
Il modo più semplice di trasportare sostanze è la diffusione. La diffusione è la tendenza che hanno le molecole a spostarsi da una zona dove sono più concentrate ad una zona dove sono meno concentrate fino a quando non si raggiunge l’equilibrio. La diffusione è un tipo di trasporto passivo dove viene richiesta energia. A volte ad essere trasportata è solo l’acqua che può entrare ed uscire al’interno di una cellula. Il trasporto di acqua viene detta osmosi che per definizione indica il passaggio dell’acqua attraverso la membrana plasmatica che delimita le cellule dall’ambiente esterno. Nelle soluzioni abbiamo il soluto ed il solvente che insieme formano una soluzione. Una soluzione è più diluita quando c’è molto solvente e pochissimo soluto e concentrata invece quando c’è poco solvente e tanto soluto. Nell’osmosi abbiamo 2 soluzioni una più concentrata e l’altra meno concentrata separate da una membrana semipermeabile . Quella più concentrata viene detta ipertonica, se è meno concentrata è detta ipotonica. Se ha uguale concentrazione viene detta isotonica come ad esempio la soluzione fisiologica.
Effetti delle soluzioni sui globuli rossi
I globuli rossi hanno la forma di un disco biconcavo e iniettando una soluzione:
• Isotonica non accade nulla: l’acqua che entra nei globuli rossi è uguale a quella che esce
• Ipotonica scoppiano: la soluzione è più diluita dall’esterno del globulo rosso quindi l’acqua tenderà ad entrare nel globulo rosso e ad ingrossarlo fino a farlo scoppiare
• Ipertonica si raggrinziscono e poi muoiono: l’acqua all’esterno è più concentrata rispetto all’interno del globulo rosso e ci sarà quindi un flusso netto di acqua dall'interno verso l'esterno,con conseguente raggrinzimento dei globuli rossi che porta alla loro morte
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione principale degli enzimi nel corpo umano?
- Come gli enzimi influenzano l'energia di attivazione delle reazioni chimiche?
- Qual è la differenza tra enzimi e coenzimi?
- Cosa accade ai globuli rossi in una soluzione ipotonica?
- Come si definisce il processo di osmosi e qual è il suo ruolo nelle cellule?
Gli enzimi sono proteine che agiscono come catalizzatori biologici, accelerando le reazioni chimiche necessarie per la vita cellulare, senza fornire energia (come indicato nel testo).
Gli enzimi abbassano l'energia di attivazione necessaria per le reazioni chimiche, permettendo che queste avvengano più rapidamente (come descritto nel testo).
I coenzimi sono più complessi degli enzimi, poiché contengono una parte proteica (l'enzima) e una parte non proteica (cofattore), come vitamine e ioni metallici (come spiegato nel testo).
In una soluzione ipotonica, i globuli rossi tendono a scoppiare poiché l'acqua entra al loro interno, causando un ingrossamento fino alla rottura (come evidenziato nel testo).
L'osmosi è il passaggio dell'acqua attraverso una membrana semipermeabile, essenziale per il trasporto di acqua nelle cellule e per mantenere l'equilibrio delle soluzioni (come descritto nel testo).
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