Energia catalisi e biosintesi

Adattamento indotto

Di base l'enzima non ha un sito catalitico in grado di alloggiare il substrato. La forma del sito catalitico è diversa dal substrato. Nel momento in cui si avvicinano, l'enzima modifica la propria struttura, lo adatta alla forma del substrato in modo da alloggiarlo perfettamente e si forma il complesso enzima substrato. In seguito avviene la reazione di catalisi e si formano i prodotti, che escono dal sito attivo dell'enzima e si ha la separazione tra prodotti ed enzima.

Induzione di stato di transizione

• Orientazione: l'enzima alloggia i substrati e lavora affinché vengano orientati nello spazio per posizionarli nella giusta posizione per poter reagire.
• Tensione fisica: generalmente le molecole sono in stato di riposo, ma l'enzima le forza a assumere una posizione diversa da quella iniziale.
• Carica elettrica: l'enzima trasferisce al substrato delle cariche elettriche e in questo caso la reazione avviene in seguito a

Cedimento di carica elettrica

Tutti gli enzimi possono attuare catalisi, ma non tutti gli enzimi sono proteine, come il ribozima, la molecola che attua lo splicing. Alcuni enzimi hanno attività asica, enzimi con attività di lisi di particolari molecole, degradano particolari molecole. La RNAsi è in grado di demolire la struttura di RNA. Questi enzimi sono particolarmente concentrati nel lisosoma.

Lisosomi

I lisosomi sono organuli sferici che racchiudono al loro interno gli enzimi coinvolti nelle reazioni idrolitiche. Gli enzimi presenti nei lisosomi sono le idrolasi (acide).

Formazione dei lisosomi

Possono variare notevolmente da punto di vista dimensionale per diverse fasi all'interno della cellula, dagli 0.2 agli 0.8 micron. Provengono e si formano dall'apparato del Golgi, si formano per gemmazione dalle cisterne più esterne del golgi (trans-Golgi), formazione di vescicole che vanno a formare i lisosomi. I lisosomi sono rivestiti da membrana che deriva dalle pile golgiane.

all'interno dei lisosomi si trovano gli enzimi che prendono nome diidrolasi acide. Le idrolasi sono enzimi che degradano e idrolizzano materiale esogeno che è stato internalizzato dalla cellula (acquisto mediante fagocitosi o endocitosi o per autofagia di materiale endogeno alternato ---> RER, REL, mitocondri, porzioni di citoplasma ecc...). Sono la sede della digestione cellulare. La rottura dei lisosomi comporta la rottura della cellula perché vengono liberati enzimi all'interno che vanno a degradare materiale cellulare e che non permettono il corretto funzionamento. All'interno del lisosoma grazie a delle pompe di tipo protonico viene mantenuto pH acido. Aumentano la concentrazione di ioni in modo attivo e utilizzano l'ATP abbassandone il pH, garantendo che l'ambiente interno sia idoneo per il funzionamento delle idrolasi acide. All'interno del lisosoma il pH è di circa 5-5.5 ed è mantenuta dalla pompa protonica.

(pHacido).alcune idrolasi: nucleasi, solfatasi, fosfolipasi, RNAsi, glicosidasi, lipasi…

Come si forma il lisosoma? Come ci arrivano le proteine?

Un modello accettato è che si formano dal Golgi a partire dalle vescicole idrolasiche e che tutte le proteine destinate ai lisosomi sono marcate con mannosio-6-fosfato (M6P).

Le proteine lisosomiali vengono sintetizzate e traslocate nel lume del RER, dove avviene la glicosilazione delle asparagine. Le proteine così marcate arrivano al Golgi trans, dove sono riconosciute dal recettore del m-6-p ed incluse in vescicole rivestite da clatrina (lisosomi primari).

Esistono 3 categorie di lisosomi:

• lisosomi primari: vescicole sferiche, arrivano dal reticolo endoplasmatico, si accumulano nel lume poi arrivano nel Golgi e vanno a formare le vescicole;
• secondari: sono formati per fusione dei lisosomi primari con endosomi (vacuolo contenente materiale endocitato) ---> endolisosomi;
• terziari: materiale di scarto, rifiuto, contiene particelle.

corpi residui non digeriti e non degradati durante la digestione, o portati alla membrana e endocitati, o rimasti all'interno della cellula.

Perché i lisosomi non si autodigeriscono?

Le idrolasi non digeriscono i lisosomi primari per vari motivi, tra cui:

• pH di circa 6.5 (pH ottimale ---> 3-5);
• scarsità di acqua disponibile;
• membrana resistente all'azione delle idrolasi ---> glicoproteine transmembrana che rivestono la sua superficie interna;
• fosforo legato al mannosio inattiva tutte le idrolasi (eccetto la fosfatasi che non può agire per la scarsità di acqua e per il pH non ottimale);

SOLO quando il lisosoma primario si fonde con gli endosomi tardivi, le idrolasi lisosomiali trovano le condizioni ottimali per la loro azione (pH 3-5).

PEROSSISOMI

Sono organelli di forma sferica di dimensioni tra gli 0.2 e gli 0.7 micron. Essi si trovano nel citoplasma di tutte le cellule eucariotiche e contengono una varietà di enzimi ossidativi (perossidasi) che

producono H O (perossido di idrogeno, da cui deriva il nome di tali2 2organelli).

VACUOLI

Nelle cellule vegetali i vacuoli sono cavità acquose delimitate da una membrana chiamata "tonoplasto" che racchiude il succo vacuolare. Hanno funzione di riserva, litica, dimantenimento dell'equilibrio ionico e di regolazione dell'osmosi.