Enzimi

Gli enzimi sono sostanze chimiche che possono essere trovate in tutto il corpo. Avviano reazioni chimiche nel corpo.

Storia

La parola enzima è stata introdotta da Wilhelm Friedrich Kühne nel 1878 e deriva dalla parola artificiale greca enzymon, che significa lievito o lievito. Questo ha poi trovato la sua strada nella scienza internazionale. L'unione internazionale di chimica applicata pura (IUPAC) e l'unione internazionale di biochimica (IUBMB) hanno sviluppato insieme una nomenclatura di enzimi, che definisce i rappresentanti di questo ampio gruppo di sostanze come un gruppo comune. Importante per determinare i compiti dei singoli enzimi è la denominazione, che classifica gli enzimi in base ai loro compiti.

Naming

La denominazione degli enzimi si basa su tre principi di base. I nomi degli enzimi che terminano in -ase descrivono diversi enzimi in un sistema. Il nome stesso dell'enzima descrive la reazione che l'enzima avvia (catalizza).

Il nome dell'enzima è anche una classificazione dell'enzima. Inoltre, è stato sviluppato un sistema di codici, il sistema numerico CE, in cui gli enzimi possono essere trovati sotto un codice numerico di quattro numeri. Il primo numero indica la classe enzimatica.

Gli elenchi di tutti gli enzimi registrati assicurano che il codice enzimatico specificato possa essere trovato più rapidamente. Sebbene i codici siano basati sulle proprietà della reazione che l'enzima catalizza, i codici numerici si dimostrano poco maneggevoli nella pratica. Più spesso vengono utilizzati nomi sistematici progettati secondo le regole sopra menzionate.

Problemi di nomenclatura sorgono, ad esempio, con enzimi che catalizzano diverse reazioni. Pertanto, a volte ci sono diversi nomi per loro. Alcuni enzimi hanno nomi banali, che non indicano che la sostanza citata sia un enzima. Poiché i nomi sono stati tradizionalmente ampiamente utilizzati, alcuni di essi sono stati mantenuti.

Classificazione in base alla funzione enzimatica

Secondo IUPAC e IUBMB, gli enzimi sono suddivisi in sei classi di enzimi in base alla reazione che avviano: Alcuni enzimi sono in grado di catalizzare diverse reazioni, a volte molto diverse. Se questo è il caso, vengono assegnati a diverse classi di enzimi.

  • Ossidoreduttasi Le ossidoreduttasi avviano reazioni redox.

    In questa reazione chimica gli elettroni vengono trasferiti da un reagente all'altro. Ciò si traduce in un rilascio di elettroni (ossidazione) di una sostanza e in un'accettazione (riduzione) di elettroni da parte di un'altra sostanza. La formula per la reazione catalizzata è A ?? + B? A? + B?

    La sostanza A rilascia un elettrone (?) E viene ossidata, mentre la sostanza B prende questo elettrone e viene ridotta. Questo è il motivo per cui le reazioni redox sono anche chiamate reazioni di riduzione-ossidazione.

    Molte reazioni metaboliche sono reazioni redox. Le ossigenasi trasferiscono uno o più atomi di ossigeno al loro substrato.

  • Transferasi Le transferasi trasferiscono il gruppo funzionale da un substrato all'altro. Il gruppo funzionale è un gruppo di atomi in composti organici che determinano le proprietà della sostanza e il comportamento di reazione.

    I composti chimici, che portano gli stessi gruppi funzionali, sono raggruppati in classi di sostanze a causa di proprietà simili. I gruppi funzionali verranno suddivisi a seconda che siano eteroatomi o meno. Gli eteroatomi sono tutti atomi all'interno di composti organici che non sono né carbonio né idrogeno.

    Esempio: -OH -> gruppo idrossile (alcoli)

  • Idrolasi Le idrolasi abbattono i legami o esteri, esteri, peptidi, glicosidi, anidridi acide o legami CC in reazioni reversibili utilizzando l'acqua. La reazione di equilibrio è: A-B + H2O? A-H + B-OH.

    Un enzima che appartiene al gruppo delle idrolasi è ad esempio l'alfa galattosidasi.

  • Le lasi Le lasi, chiamate anche sintasi, catalizzano la scissione di prodotti complessi da substrati semplici senza scindere l'ATP. Lo schema di reazione è AB? A + B. L'ATP è l'adenosina trifosfato e un nucleotide costituito dal trifosfato dell'adenosina nucleosidica (e come tale un elemento costitutivo ad alta energia dell'RNA dell'acido nucleico).

    Tuttavia, l'ATP è principalmente la forma universale di energia immediatamente disponibile in ogni cellula e allo stesso tempo un importante regolatore dei processi di fornitura di energia. L'ATP è sintetizzato da altri depositi di energia (creatina fosfato, glicogeno, acidi grassi) secondo necessità. La molecola di ATP è costituita da un residuo di adenina, lo zucchero ribosio e tre fosfati (?

    a?) in un legame estere (?) o anidride (?

    e ? ).

  • Isomerasi Le isomerasi accelerano la conversione chimica degli isomeri. L'isomerismo è la presenza di due o più composti chimici con esattamente gli stessi atomi (stessa formula molecolare) e masse molecolari, ma che differiscono nel collegamento o nella disposizione spaziale degli atomi. I composti corrispondenti sono chiamati isomeri.

    Questi isomeri differiscono per le loro proprietà chimiche e / o fisiche, e spesso anche per le loro proprietà biochimiche. L'isomerismo si verifica principalmente con composti organici, ma anche con (inorganici) coordinazione composti. L'isomeria è suddivisa in diverse aree.

  • Ligasi Le ligasi catalizzano la formazione di sostanze chimicamente più complesse dei substrati utilizzati, ma, a differenza delle liasi, sono attive solo enzimaticamente sotto il clivaggio dell'ATP. L'energia è quindi necessaria per la formazione di queste sostanze, che si ottiene dalla scissione dell'ATP.