Enzimi nelle reazioni chimiche e vie metaboliche: struttura, funzione, regolazione

Enzimi = parte integrante tutti i sistemi corporei. Codificati/costruiti da cellule: ogni cellula produce enzimi specifici per sua funzione + enzimi comuni. Enzimi fanno progredire reazioni chimiche; serie reazioni = via biochimica.

Sintesi enzimatica

Enzimi = proteine speciali. Proteine = aminoacidi. DNA nucleo → sequenza basi (A,T,C,G) → gene. 3 basi = codone → 1 aminoacido (es. AGA=arginina, GTT=valina). Gene attivo → copiato in RNA → esce nucleo → ribosomi assemblano proteine/enzimi.

Struttura: macchina tridimensionale

Aminoacidi concatenati → piegamento strutture complesse. Sequenza lunga → macchina 3D = enzima. Aree carica magnetica/elettrica + parti mobili = funzionamento meccanico.

Funzione: modello chiave-serratura

Sostanze chimiche legano enzima come chiave in serratura. Es: sostanza triangolare (1 lato +, 2 -) → enzima con lato complementare (-, +, +). Area legame = sito attivo. Legato → enzima cambia forma → modifica sostanza: rompe legami, forma nuovi legami, unisce molecole. Reazioni avvengono senza enzimi ma lentissime. Enzimi accelerano + dirigono sequenza cambiamenti.

Vie enzimatiche (pathways)

Molte vie enzimatiche corporee, molte non scoperte/chiarite. Esempio: sintesi proteine (DNA→RNA→proteine) = serie reazioni accelerate da enzimi. Carboidrati cibo → sequenza reazioni → carburante cellula (numerosi enzimi). Enzimi: degradano/accumuli grasso, sintetizzano ormoni (testosterone) — tutti processi enzimatici.

Regolazione enzimatica

Siti allosterici (separati da sito attivo) legano altre sostanze → accelerano/rallentano enzima. Altre sostanze legano sito attivo → inibiscono competendo. Farmaci funzionano così: FANS (ibuprofene) legano enzima COX → inibiscono produzione mediatori infiammazione.