Isomerasi: classificazione, reazioni

Ruolo e funzionamento delle isomerasi

Le isomerasi sono una classe di enzimi che svolgono un’importante funzione nel catalizzare reazioni di isomerizzazione, che comportano un riarrangiamento strutturale di una molecola. Questi enzimi sono cruciali nel favorire specifiche trasformazioni molecolari, come ad esempio il passaggio da A-B a B-A.

Storia e concetto di catalizzatori

Il concetto di catalizzatori, che sono sostanze chimiche in grado di accelerare una reazione senza subire variazioni permanenti, risale al 1836 quando Berzelius ipotizzò che gli enzimi potessero agire come tali agenti catalizzatori.

Classificazione delle isomerasi

Nel sistema di classificazione degli enzimi tramite il numero EC, le isomerasi sono identificate nella categoria EC5. Questo aspetto permette di individuare e distinguere le diverse tipologie di enzimi presenti in natura.

Suddivisioni delle isomerasi

Le isomerasi si suddividono ulteriormente in sette categorie principali, ciascuna con le proprie specifiche caratteristiche e funzioni:

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Racemasi e epimerasi (EC 5.1):

Queste isomerasi catalizzano la racemizzazione o l’epimerizzazione di un centro chirale, operando su diversi substrati come amminoacidi, idrossiacidi e carboidrati.
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Cis-trans isomerasi (EC 5.2):

Queste isomerasi facilitano la trasformazione di un isomero cis in un isomero trans e viceversa. Un esempio è la maleato isomerasi.
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Ossidoreduttasi intramolecolari (EC 5.3):

Queste isomerasi provocano ossidazione e riduzione all’interno di una molecola, con trasferimento di elettroni tra le parti coinvolte.

Conclusioni

Le isomerasi rappresentano una componente fondamentale nel mondo degli enzimi, svolgendo un ruolo cruciale nel facilitare reazioni di isomerizzazione e trasformazioni molecolari specifiche. La comprensione di queste particolari proteine catalitiche è essenziale per approfondire la biochimica e la biologia molecolare.

Enzimi Intramolecolari: Funzionamento e Classificazione

Gli enzimi intramolecolari catalizzano il trasferimento di gruppi funzionali all’interno di una stessa molecola organica. Questi enzimi si dividono in diverse sottoclassi in base al tipo di gruppo funzionale trasferito.

Sottoclassi degli enzimi intramolecolari

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Gruppo Acilico (EC 5.4.1):

Questa sottoclasse include enzimi come la lisolecitina acilmutasi che favorisce la reazione da 2-lisolecitina a 3-lisolecitina.

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Gruppo Fosforico (EC 5.4.2):

In questa categoria rientra la fosfoglucomutasi che facilita la conversione da glucosio 1-fosfato a glucosio 6-fosfato.

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Gruppo Amminico (EC 5.4.3):

Enzimi come la lisina 2,3-ammonomutasi sono inclusi in questa sottoclasse e catalizzano la reazione da L-lisina a (3S)-3,6-diamminoesanoato.

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Gruppo Idrossilico (EC 5.4.4):

Sono presenti enzimi come la idrossiammino benzene mutasi che promuove la reazione da idrossiammino benzene a 2-amminofenolo.

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Altri Gruppi (EC 5.4.99):

Questa categoria include enzimi come la metilmalonil-CoA mutasi che favorisce la reazione da (R)-metilmalonil-CoA a succinil CoA.

Altre categorie di enzimi intramolecolari

Esiste inoltre la classe degli EC 5.5 chiamati

Liasi intramolecolari

che catalizzano reazioni in cui un gruppo viene eliminato da una parte della molecola, producendo un doppio legame che continua ad essere legato alla molecola. Un esempio in questa categoria è la calcone isomerasi, che facilita la trasformazione da calcone a flavone.

In conclusione, gli enzimi intramolecolari svolgono un ruolo chiave nel mantenimento e nella trasformazione delle molecole organiche, facilitando reazioni chimiche specifiche all’interno di una singola molecola.