Enzimi: Come Accelerano le Reazioni Biochimiche negli Organismi Viventi

La vita sarebbe impossibile senza enzimi. Gli enzimi sono molecole presenti nel corpo che accelerano le reazioni chimiche. Gli organismi viventi contengono tutti i tipi di sostanze chimiche che reagiscono con altre sostanze chimiche, rompendosi e rilasciando energia. La maggior parte degli organismi viventi esegue la maggior parte delle reazioni chimiche necessarie per soddisfare le molteplici funzioni corporee senza enzimi, sebbene più lentamente. Ma per alcune funzioni metaboliche cruciali, le reazioni chimiche procedono troppo lentamente per sostenere la vita.

Caratteristiche degli Enzimi

Gli enzimi organici sono solitamente proteine, che sono i mattoni fondamentali della vita. Sono progettati per creare reazioni chimiche in tipi molto specifici di sostanze chimiche. Inoltre, gli organismi possono sviluppare e usare diversi enzimi nel tempo. A differenza delle sostanze chimiche che possono cambiare dopo una reazione chimica, gli enzimi rimangono gli stessi dopo ogni reazione chimica, aumentando notevolmente la loro utilità.

Produzione degli Enzimi

Il corpo umano produce enzimi nelle cellule viventi che compongono il corpo. Le cellule possono produrre un'enorme gamma di enzimi; fino a 3.000. La cellula contiene geni, che sono istruzioni che dicono alla cellula di produrre enzimi. Anche un solo enzima mancante può avere un effetto disastroso sulla cellula.

Proteina e Cofattore

Nelle loro forme più semplici, gli enzimi consistono di una catena proteica e uno o più cofattori. I cofattori sono sostanze non proteiche, solitamente derivate da vitamine. Tuttavia, alcuni cofattori inorganici provengono da ioni metallici, che sono molecole cariche. La parte proteica è chiamata apoenzima. L'apoenzima ha una parte inattiva chiamata proenzima o zimogeno, che contiene diversi aminoacidi in più. Gli aminoacidi sono i mattoni delle proteine. A volte, la proteina e il cofattore sono debolmente legati tra loro e si uniscono solo durante la reazione chimica. Altre volte, il cofattore e la proteina condividono un elettrone, causandone un legame forte. Il cofattore cambia la forma geometrica della proteina o svolge effettivamente un ruolo diretto nella reazione chimica.

Funzione

Gli enzimi rompono le molecole e le rimettono insieme. Con l'anabolismo, gli enzimi creano nuove cellule, mantengono i tessuti corporei e immagazzinano energia per dopo. Con il catabolismo, gli enzimi rompono le cellule per rilasciare energia.

Gli enzimi svolgono anche un ruolo importante nel metabolismo, la somma di tutti i processi che avvengono all'interno del corpo che trasformano il cibo in energia. Il sistema digerente ha bisogno di enzimi per rompere le proteine per creare aminoacidi, trasformare i grassi in acidi grassi e trasformare i carboidrati in zuccheri semplici.

Classificazione

Quando gli scienziati danno un nome a un enzima, prendono la molecola su cui l'enzima agisce e aggiungono un -asi alla fine del nome della molecola. Per esempio, l'enzima che catalizza il saccarosio è chiamato saccarasi. Questo permette agli scienziati di nominare e identificare facilmente la vasta varietà di enzimi.