1. Binding del substrato:
* Gli enzimi hanno siti attivi specifici, regioni con una forma unica e un ambiente chimico.
* Il substrato, la molecola su cui agisce l'enzima, si lega al sito attivo, formando un complesso enzimatico-substrato.
* Questo legame è altamente specifico, come un blocco e una chiave, garantendo che l'enzima catalizza solo la reazione desiderata.
2. Abbassamento dell'energia di attivazione:
* Una volta legato, l'enzima può filtrare la molecola del substrato, indebolendo i legami esistenti.
* Può anche avvicinare i gruppi reattivi, facilitando la formazione di nuovi legami.
* Alterando l'ambiente chimico del sito attivo, l'enzima crea uno stato di transizione, uno stato intermedio ad alta energia necessario per la reazione a procedere.
* Questo stato di transizione ha un'energia inferiore a quella senza l'enzima, abbassando efficacemente la barriera di energia di attivazione.
3. Formazione e rilascio del prodotto:
* La reazione si verifica, formando il prodotto.
* Il prodotto ha un'affinità inferiore per il sito attivo rispetto al substrato e viene rilasciato.
* L'enzima rimane invariato ed è pronto a legare un'altra molecola di substrato, catalizzando nuovamente la reazione.
In sintesi:
Gli enzimi accelerano le reazioni di:
* Fornire una via di reazione alternativa con un'energia di attivazione inferiore.
* Stabilizzare lo stato di transizione, rendendo più facile raggiungere.
* Aumentare la frequenza delle collisioni tra reagenti.
Esempi:
* lattasi: Abbatti il lattosio, uno zucchero trovato nel latte, in zuccheri più semplici.
* amilasi: Abbatti l'amido in zuccheri più semplici.
* DNA polimerasi: Catalizza la sintesi di molecole di DNA.
Fattori che influenzano l'attività degli enzimi:
* Temperatura: Gli enzimi hanno una temperatura ottimale per l'attività.
* ph: Ogni enzima ha un intervallo di pH ottimale per l'attività.
* Concentrazione del substrato: Il tasso di reazione aumenta con la concentrazione del substrato fino al raggiungimento della saturazione.
* inibitori: Molecole che possono legarsi all'enzima e bloccare la sua attività.
Comprendere come gli enzimi catalizzano le reazioni è cruciale in campi come medicina, biotecnologia e scienze alimentari. Fanno ruoli critici in tutti i processi biologici, dalla digestione alla produzione di energia.
