Quale finale si trova in genere alla fine dei nomi degli enzimi?

Gli enzimi sono molecole, in particolare proteine, che aiutano ad accelerare le reazioni biochimiche interagendo con gli ingredienti (reagenti e prodotti) senza modificarli in modo permanente. Questo processo di facilitazione è noto come catalisie, di conseguenza, gli enzimi stessi sono identificati come catalizzatori.

Enzimi, come molti giocatori del microbiologia mondo, può avere nomi lunghi e ingombranti, quasi tutte finiscono in "-ase". Ma se hai familiarità con il sistema formale all'interno del quale vengono nominati gli enzimi, puoi svelare molte cose di misteri sulla funzione di un dato enzima senza sapere con precisione quale reazione quell'enzima catalizza.

Colloquialmente, un catalizzatore è qualsiasi entità che migliora il flusso, l'efficienza o l'efficacia di un dato sforzo. Se sei un allenatore di basket e sai che mettere in gioco un determinato giocatore popolare infiammerà la folla e la squadra in generale, allora stai sfruttando la presenza di un catalizzatore.

I catalizzatori umani fanno accadere le cose e tendono a far sembrare anche le persone intorno a loro estremamente abili. Allo stesso modo, i catalizzatori biologici possono far apparire quasi automatici certi processi biochimici, quando in infatti questi processi inciamperebbero e barcollerebbero verso una conclusione non sicura in assenza del enzima.

I catalizzatori spesso non sono scritti nella formula della reazione chimica a cui partecipa, perché per definizione un catalizzatore è invariato rispetto alla sua forma originale alla fine della reazione.

Verso la fine degli anni 1870, si era stabilito che qualcosa nel lievito poteva causare l'aumento delle fonti di zucchero trasformarsi in bevande alcoliche molto più rapidamente di quanto potrebbe accadere spontaneamente, e che lo stesso principio di fermentazione applicato alla stagionatura del formaggio.

Lasciati soli nelle giuste condizioni, alcuni tipi di frutta in decomposizione possono eventualmente provocare la formazione di alcol etilico. L'aggiunta di lievito, tuttavia, non solo accelera la fermentazione, ma introduce anche prevedibilità e una misura di controllo nell'intera reazione chimica.

"Enzima" deriva dal greco "con lievito". Come usato oggi, si riferisce a biologico catalizzatori all'interno di organismi o sostanze prodotte sia da e per il beneficio di un sistema vivente.

La funzione principale di tutti gli enzimi è quella di catalizzare i processi metabolici che avvengono all'interno di una cellula. Una definizione di enzima più formale specifica che l'enzima non deve agire solo sulle reazioni all'interno di una cellula vivente, ma anche essere stato creato da un organismo, lo stesso o uno diverso.

I singoli enzimi possono essere descritti in termini di loro specificità. Questa è una misura di quanto sia esclusiva la relazione di un enzima con il suo substrato o substrati. substrati sono le molecole a cui si legano gli enzimi, solitamente i reagenti. Quando un enzima si lega a un solo substrato in una reazione, ciò implica assoluto specificità. Quando può legarsi a un numero di substrati diversi ma chimicamente simili, l'enzima ha gruppo specificità.

Il funzionamento degli enzimi, ovvero quanto sono in grado di influenzare le reazioni a cui mirano rispetto a condizioni neutre, dipende da una serie di fattori. Questi includono la temperatura e l'acidità, che influiscono sulla stabilità di tutte le proteine, non solo degli enzimi.

Come ci si aspetterebbe, aumentando la quantità di substrato si può aumentare la velocità della reazione, purché l'enzima non sia già "saturo"; al contrario, l'aggiunta di enzimi può accelerare una reazione a un dato livello di substrato e può consentire l'aggiunta di più substrato senza incorrere in un limite di produzione.

La velocità di scomparsa del substrato (e l'aspetto dei reagenti) nelle reazioni in cui sono coinvolti gli enzimi non è lineare, ma tende piuttosto a rallentare quando la reazione si avvicina al completamento. Questo è rappresentato su un grafico della concentrazione in funzione del tempo da una pendenza verso il basso che diventa più graduale con il passare del tempo.

Quasi tutti gli elenchi di enzimi che includono i più noti e studiati contengono quasi sicuramente catalizzatori nella glicolisi, l'acido citrico (cioè, Krebs o acido tricarbossilico) ciclo o entrambi. Questi processi, ciascuno dei quali consiste in molteplici reazioni individuali, comportano la scomposizione del glucosio in piruvato nella cellula citoplasma e la conversione del piruvato in una serie rotante di intermedi che alla fine consentono la respirazione aerobica.

Due enzimi coinvolti nella prima parte della glicolisi sono glucosio-6-fosfatasi e fosfofruttochinasi, mentre citrato sintasi è un attore importante nel ciclo dell'acido citrico.

Riesci a prevedere cosa potrebbero fare questi enzimi in base ai loro nomi? In caso contrario, riprova tra circa cinque minuti.

Il nome di un enzima potrebbe non uscire facilmente dalla lingua, ma tale è il costo di abbracciare la chimica. La maggior parte dei nomi è composta da due parole, con la prima che identifica il substrato su cui agisce l'enzima e il secondo che segnala il tipo di reazione coinvolta (maggiori informazioni su questo secondo attributo nel prossimo sezione).

Sebbene un numero schiacciante di nomi di enzimi termini con "-asi", un numero di nomi importanti e ben studiati non lo fanno. Qualsiasi elenco di enzimi relativi alla digestione umana includerà tripsina e pepsina. Il suffisso enzimatico "-asi", tuttavia, di per sé non significa nient'altro che il fatto che la proteina in questione è, in effetti, un enzima e non si occupa di dettagli funzionali.

Esistono sei classi principali di enzimi, suddivisi in categorie in base alla loro funzione. La maggior parte di queste classi include anche sottoclassi. I loro nomi sono utili per determinare cosa fanno, ma solo se conosci un po' di greco o latino.

• Ossidoreduttasi sono enzimi che partecipano a reazioni in cui il substrato è o ossidato (cioè perde elettroni) o ridotto (cioè, guadagna elettroni). Gli esempi includono enzimi che terminano in deidrogenasi, ossidasi, perossidasi e reduttasi. Lattato deidrogenasi, che catalizza l'interconversione di lattato e piruvato in fermentazione, appartiene alla classe oxidoreducatase.

• Transferasi, come suggerisce il nome, trasferiscono gruppi funzionali, piuttosto che semplici elettroni o singoli atomi, da una molecola all'altra. chinasi, che aggiungono gruppi fosfato alle molecole (ad esempio, l'aggiunta di un gruppo fosfato al fruttosio-6-fosfato nella glicolisi) sono esempi.

• idrolasi catalizzare le reazioni di idrolisi, in cui una molecola d'acqua ("idro-") viene utilizzata per scindere una molecola più grande ("-lase") per romperla in molecole più piccole. fosfatasi, che sono gli opposti funzionali delle chinasi, lo fanno rimuovendo i gruppi fosfato; proteasi, peptidasi e nucleasi, che scompongono le molecole ricche di proteine, sono un secondo sottotipo.

• liasi creare doppi legami in una molecola rimuovendo un gruppo da un atomo di carbonio. (Nella reazione inversa, un gruppo viene aggiunto a uno degli atomi di carbonio nel doppio legame per trasformarlo in un singolo legame.) Enzimi che terminano in decarbossilasi, idratasi, sintasi e liasi stessi sono esempi.

• isomerasi catalizzano le reazioni di isomerizzazione, che sono riarrangiamenti di una molecola per creare un isomero, una molecola con lo stesso numero e tipo di atomi (cioè la stessa formula chimica) ma di forma diversa. Quindi, sono una sorta di transferasi, ma invece di spostare gruppi tra le molecole, lo fanno all'interno delle molecole. isomerasi, mutasi e racemasi gli enzimi rientrano in questa classe.

• ligasi catalizzare la formazione di un legame attraverso il processo di ATP idrolisi, piuttosto che spostando un atomo o un gruppo da un luogo all'altro. Carbossilasi sintetasi è un esempio di a enzima ligasi.