1. Attività catalitica:
- Reazioni di accelerazione: Gli enzimi accelerano le reazioni chimiche abbassando l'energia di attivazione richiesta per la reazione. Ciò consente alle reazioni a un ritmo molto più veloce di quanto non farebbero senza l'enzima.
- Specificità: Gli enzimi sono altamente specifici nella loro azione, il che significa che in genere catalizzano solo una o un numero molto piccolo di reazioni. Questa specificità è dovuta alla forma e alle proprietà chimiche del sito attivo dell'enzima, che si lega al substrato (la molecola su cui si è attivata).
2. Natura proteica (principalmente):
- Per lo più proteine: La maggior parte degli enzimi sono proteine, sebbene alcuni siano molecole di RNA chiamate ribozimi.
- Struttura terziaria: La struttura tridimensionale di un enzima è cruciale per la sua funzione. Il ripiegamento specifico della catena proteica crea un sito attivo che si adatta al substrato.
3. Sito attivo:
- Sito di associazione: Il sito attivo è una regione specifica sull'enzima in cui si lega il substrato.
- Specificità: La forma e le proprietà chimiche del sito attivo determinano la specificità del substrato dell'enzima.
4. Meccanismo d'azione:
- Modello di blocco e chiave: Questo modello suggerisce che l'enzima e il substrato si uniscono come un blocco e una chiave, con il sito attivo che è il blocco e il substrato è la chiave.
- Modello di adattamento indotto: Questo modello propone che il sito attivo dell'enzima sia flessibile e possa cambiare leggermente per adattarsi al substrato. Ciò consente una catalisi migliore ed efficiente.
5. Fattori che influenzano l'attività enzimatica:
- Temperatura: Gli enzimi hanno una temperatura ottimale alla quale funzionano meglio. Al di fuori di questo intervallo, l'attività diminuisce.
- ph: Gli enzimi hanno anche un intervallo di pH ottimale. Il pH estremo può denigrare l'enzima, interrompendo la sua struttura e attività.
- Concentrazione del substrato: L'attività degli enzimi aumenta con l'aumentare della concentrazione di substrato fino a quando l'enzima non diventa saturo.
- inibitori: Alcune molecole possono inibire l'attività enzimatica bloccando il sito attivo o alterando la forma dell'enzima.
6. Regolamento:
- Meccanismi di controllo: Gli enzimi sono attentamente regolati all'interno delle cellule per garantire che le reazioni si verifichino al tasso e al tempo appropriati.
- Regolazione allosterica: Alcuni enzimi hanno siti regolatori che possono legarsi a molecole diverse dal substrato, influenzando l'attività dell'enzima.
- Modifica covalente: Gli enzimi possono essere attivati o disattivati aggiungendo o rimuovendo gruppi chimici, come i gruppi di fosfato.
7. Importanza:
- essenziale per la vita: Gli enzimi sono essenziali per praticamente ogni processo biologico, tra cui metabolismo, digestione, replicazione del DNA e segnalazione cellulare.
- Applicazioni mediche e industriali: Gli enzimi hanno numerose applicazioni in medicina, biotecnologia e industria, come lo sviluppo di farmaci, la diagnostica e la lavorazione degli alimenti.
Comprendere le proprietà degli enzimi è cruciale per comprendere come funzionano i processi biologici e per lo sviluppo di nuove tecnologie che sfruttano il potere di queste straordinarie molecole.
