Biologia | Gli enzimi ed i coenzimi

Biologia | Gli enzimi ed i coenzimi

Nelle reazioni chimiche, la soglia energetica da superare perché la reazione avvenga è detta energia di attivazione. Esistono sostanze in grado di abbassare l’energia di attivazione, e accelerare così la reazione stessa: sono dette catalizzatori.

Un catalizzatore è una sostanza che accelera una reazione chimica senza consumarsi durante la trasformazione.

I catalizzatori biologici più comuni sono gli enzimi, che sono complesse molecole proteiche molto specifiche: un enzima catalizza un’unica reazione chimica, riconosce in genere un solo reagente o gruppo di reagenti, si lega a esso ed esce inalterato dalla reazione che catalizza.
Il nome degli enzimi deriva dalla loro funzione specifica e spesso termina col suffisso -asi .
In particolare, esistono sei classi di enzimi:
• le ossidoreduttasi, che catalizzano reazioni redox;
• le transferasi, che catalizzano reazioni di trasferimento di gruppi tra due substrati;
• le idrolasi, che catalizzano reazioni di idrolisi;
• le liasi, che catalizzano reazioni di addizione ai doppi legami;
• le isomerasi, che catalizzano reazioni di isomerizzazione;
• le ligasi, che catalizzano reazioni di sintesi.

In una reazione catalizzata da un enzima, i reagenti prendono il nome di substrati. Le molecole di substrato si legano a un determinato sito dell’enzima, chiamato sito attivo, dove avviene la catalisi.

La specificità di un enzima deriva dalla precisa forma tridimensionale del suo sito attivo, al quale si adatta soltanto una ristretta gamma di substrati (a volte anche solo uno). Le molecole diverse per forma, gruppi funzionali o proprietà non riescono ad aderire al sito attivo e legarsi a esso.

enzima substrato

I COENZIMI

Talvolta, perché si manifesti l’attività di un enzima, è necessaria la partecipazione di molecole non proteiche:
• i coenzimi sono composti organici, in genere di dimensioni relativamente piccole rispetto all’enzima con cui formano un legame transitorio: uno stesso coenzima può essere utilizzato anche da più enzimi diversi. Sono i principi attivi delle vitamine;
• i cofattori sono ioni inorganici come lo zinco o il ferro;
• i gruppi prostetici sono gruppi molecolari legati covalentemente all’enzima.

Il coenzima NAD deriva dalla vitamina B2 (nicotinammide adenin dinucleotide). Grazie alla sua capacità di trasportare energia ed elettroni, è uno dei principali trasportatori di energia delle reazioni redox, nonché un intermediario universale degli scambi energetici cellulari. Si presenta in due forme chimicamente distinte: la forma ossidata NAD+ e la forma ridotta NADH.

Un altro coenzima comune che trasferisce elettroni durante il metabolismo del glucosio è il FAD, (flavin adenin dinucleotide).

ossidoriduzioni-del-NAD+-e-del-FAD