2 Lezioni sulla biosegnalazione - Biochimica

Ripasso sugli enzimi e la loro regolazione

Quando il substrato si lega al sito attivo, il legame inizialmente è debole. Poi, mano a mano che il sito attivo si adatta al substrato e si crea un microclima, si forma un legame sempre più forte (covalente).

L'attività enzimatica viene influenzata da pH, temperatura e anche dalla concentrazione del substrato. Gli enzimi incanalano i substrati in determinate vie metaboliche attraverso la regolazione enzimatica (nelle vie metaboliche ci sono degli enzimi chiave), e ce ne sono più tipi:

• Enzimi allosterici: con sito regolatorio dove si legano molecole che riducono o meno un'attività dell'enzima.
• Aumento della concentrazione di enzima: richiede più tempo (adattamento a lungo termine), se ad esempio mangiamo molti carboidrati allora la cellula crea più enzimi che catalizzano carboidrati.
• Enzimi regolati mediante modificazioni covalenti reversibili: ad esempio mediante fosforilazione.

Coenzimi: sono responsabili dell'azione enzimatica (funzionamento dell'enzima), si mettono nel sito attivo, derivano da vitamine idrosolubili.

Enzimi inattivi e attivazione

Ci sono alcuni enzimi che vengono prodotti in forma inattiva, ovvero hanno degli amminoacidi in più alle loro estremità, e quando devono iniziare a funzionare queste estremità vengono rimosse così che l'enzima diventi attivo.

Esempi: enzimi che degradano le proteine e le tagliano in amminoacidi, che devono essere prodotti dalla porzione esocrina del pancreas in forma inattiva (se sono fatti in forma attiva allora degraderebbero il pancreas).

Zimogeni: precursori inattivi di enzimi proteolitici.

Un altro esempio è nel sangue, quando serve bloccare la coagulazione, si attivano gli enzimi solo in caso di necessità (in caso di una lesione) e questi enzimi sono le piastrine le quali formano un coagulo di fibrina (fibrinogeno → enzima responsabile che sta inattivo e si attiva legando globuli rossi e globuli bianchi) → zimogeno.

Isoenzimi e biosegnalazione

Isoenzimi: enzimi che catalizzano la stessa reazione chimica ma hanno una struttura chimica diversa (es: lattato deidrogenasi → converte il piruvato in lattato alla fine della deidrogenasi, ce ne sono 5 che catalizzano la stessa reazione ma con modalità differenti).

Altro esempio con più isoforme è la creatina chinasi:

• CK1BB
• CK2MB (cuore)
• CK3MM (muscolo)

Chi regola gli enzimi? Il comando alla cellula arriva dalle molecole segnale prodotte da ghiandole endocrine e altri tessuti, e questo è il tema della biosegnalazione.

Biosegnalazione: capacità delle cellule di rispondere a segnali provenienti dall'esterno.