Enzimi e coenzimi: cosa sono e a che servono

Pubblicato il da Fallarino Elena

Gli enzimi sono proteine catalizzatrici che spesso funzionano sono in associazione a molecole dette coenzimi. In questo articolo vengono descritte alcune caratteristiche degli enzimi e due classi di coenzimi.

Ogni enzima è formato da una parte proteica detta apoenzima e una non proteica detta coenzima. L’apoenzima lega l’enzima al substrato con legame debole in modo che si possa scindere facilmente. Il coenzima invece facilita la reazione tra apoenzima e substrato trasportando energia, elettroni o gruppi funzionali nella reazione. Talvolta questa reazione può avvenire solo in presenza di cofattori che sono piccole molecole o ioni. Il substrato indica le piccole molecole o ioni con cui l’apoenzima interagisce, la reazione avviene solo se il substrato si lega al sito attivo che è specifico per ogni enzima. Se l’enzima non serve più alla cellula, la cellula stessa avvia l’inibizione enzimatica, per esempio smettendo di produrre l’enzima, oppure usando inibitori che si legano all’enzima deformandone il sito attivo e rendendo impossibile la sua attività, l’inibitore può farlo o legandosi direttamente al substrato (inibitore competitivo) oppure occupando altri punti dell’enzima (inibitore non competitivo). Se l’inibitore è un prodotto finale di una reazione enzimatica si dice inibitore da retroazione e si parla di feedback. Tra i più comuni coenzimi trasportatori di energia troviamo l’ATP. I nucleotidi liberi con l’aggiunta di due gruppi fosforici formano la molecola di ATP, un importante trasportatore di energia della cellula. Esso viene usato per favorire reazioni endoergoniche che non avvengono spontaneamente e hanno bisogno di energia esterna per poter avvenire. Infatti se reagisce con l’acqua per idrolisi esso libera un gruppo fosfato e diventa adenosina difosfato, tele reazione è esoergonica (libera energia perché i suoi gruppi fosfato sono uniti da legami ad alta energia), quindi se in una reazione endoergonica si aggiunge l’ATP l’energia liberata dalla sua idrolisi viene usata direttamente per permettere tale reazione. Eventualmente l’ATP può anche perdere due gruppi fosforici rilasciando più energia e diventando l’adenosina monofosfato. L’ATP viene prodotto in primo luogo dai cloroplasti durante la fotosintesi. Un altro tipo di coenzimi sono quelli ossido riduttivi che cedono elettroni ad altre molecole riducendole. Nelle piante le reazioni che coinvolgono molecole con bassa elettronegatività hanno bisogno di elettroni per essere stabilizzate, tali elettroni vengono trasportati da coenzimi che reagiscono con composti molto elettronegativi e strappano loro elettroni diventando essi stessi elettronegativi. Tra i più importanti trasportatori di elettroni ci sono: NAD+ (nicotinammide adenindinucleotide) e FAD.

Immagine dell'enzima fosfofruttochinasi
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