Classificazione degli enzimi

La Classificazione degli Enzimi

Gli enzimi sono molecole proteiche specializzate che accelerano le reazioni biochimiche nei nostri organismi. La classificazione degli enzimi si basa sul tipo di reazione che catalizzano e si suddividono in sei classi principali.

Classificazione degli Enzimi

La tabella seguente mostra le diverse classi di enzimi con esempi relativi alla reazione catalizzata:

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Ossidoreduttasi

– Trasferimento di idrogeno e ossigeno o elettroni tra substrati come deidrogenasi e ossidasi.
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Transferasi

– Trasferimento di gruppi specifici tra substrati come transaminasi e chinasi.
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Idrolasi

– Idrolisi di substrati come esterasi e enzimi digestivi.
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Isomerasi

– Modifica della forma molecolare del substrato come fosfoesosoisomerasi e xilosio isomerasi.
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Liasi

– Rimozione o aggiunta di gruppi a substrati tramite processi diversi da idrolisi e ossidazione come decarbossilasi e aldolasi.
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Ligasi

– Unione di molecole con formazione di nuovi legami come DNA ligasi.

Ossidoreduttasi

Le ossidoreduttasi sono enzimi che catalizzano reazioni di ossidoriduzione, coinvolgendo il trasferimento di elettroni tra un donatore e un accettore di elettroni. Ad esempio, la reazione catalizzata è rappresentata da A^– + B → A + B^–. Le deidrogenasi rimuovono una coppia di atomi di idrogeno da un substrato trasferendoli a un composto accettore, mentre le ossidasi svolgono un’azione ossidante.

Transferasi

I transferasi sono enzimi che facilitano il trasferimento di gruppi specifici tra molecole.

Per saperne di più sull’importanza degli enzimi e sulle loro diverse funzioni, puoi consultare ulteriori dettagli [qui](https://chimica.today/chimica/gli-enzimi/).

Enzimi di Trasferimento

Gli enzimi di trasferimento, noti anche come transferasi, svolgono un ruolo fondamentale nel catalizzare la reazione di trasferimento di gruppi funzionali da un substrato donatore a uno accettore. Questi includono il metilico, il fosfato acile, l’acetile, l’amminico e il glicosidico.

Un esempio di reazione catalizzata dalle transferasi è la seguente equazione: A–X + B → A + B–X. Qui, il gruppo X viene trasferito da A a B, con rottura del legame A-X e formazione del legame B-X. Le transaminasi e le chinasi sono alcuni esempi di enzimi transferasi che svolgono importanti funzioni nel trasferimento di gruppi come l’amminico e il fosfato, rispettivamente.

Idrolasi

Gli enzimi idrolasi catalizzano l’idrolisi di un legame chimico. Un esempio di reazione catalizzata dalle idrolasi è: A-B + H2O → A-OH + B-H. Questi enzimi sono suddivisi in base al substrato su cui agiscono, tra cui le proteasi che catalizzano la rottura dei legami peptidici e le ammidoidrolasi che scindono le ammidi.

Le esterasi, per esempio, catalizzano la reazione di idrolisi del legame estereo secondo l’equazione: R-CO-O-R’ + H2O ⇄ R-COOH + R’-OH. Gli enzimi digestivi principali, come l’amilasi, le lipasi e le proteasi, svolgono un ruolo chiave nella digestione.

Isomerasi

Le isomerasi sono enzimi che catalizzano la trasformazione di una molecola in un suo isomero tramite il trasferimento di gruppi all’interno della stessa molecola. Questi enzimi sono responsabili di reazioni come A → B. Un esempio è la fosfoesosoisomerasi, che è coinvolta nella glicolisi e catalizza l’isomerizzazione di esosofosfati.

Un altro esempio è la xilosio isomerasi, originariamente identificata come glucosio isomerasi, che converte il glucosio in fruttosio.

Liasi

Le liasi sono enzimi che catalizzano reazioni che comportano la rottura di diversi legami chimici in processi diversi rispetto all’idrolisi e all’ossidazione. Questi enzimi hanno un’importanza cruciale in molte reazioni biochimiche che coinvolgono la rottura di legami chimici specifici.

Enzimi che modificano le molecole: un’analisi approfondita

Le reazioni enzimatiche sono fondamentali per le trasformazioni molecolari che avvengono all’interno degli organismi viventi. Tra gli enzimi coinvolti in queste reazioni, vi sono le liasi, le decarbossilasi e le aldolasi, ognuna con un ruolo specifico nel metabolismo cellulare.

Liasi

Le liasi sono enzimi che catalizzano reazioni di scissione di molecole, spesso con formazione di nuovi doppio legami. Possono agire su diversi tipi di legami, come carbonio-carbonio, carbonio-azoto, carbonio-zolfo e carbonio-alogeno. Un esempio di reazione catalizzata dalle liasi è la seguente:

ATP → cAMP + PP

, dove cAMP rappresenta l’adenosina monofosfato ciclico.

Decarbossilasi

Le decarbossilasi, invece, sono enzimi che catalizzano la decarbossilazione, ovvero la rimozione di un gruppo carbossilico da una molecola di acido organico. Questa reazione è comune nel metabolismo degli organismi viventi e svolge un ruolo chiave in diversi processi cellulari.

Aldolasi

L’aldolasi è un enzima coinvolto nella glicolisi, che catalizza la scissione del fruttosio-1,6-difosfato in fosfodiossiacetone e 3-fosfogliceraldeide. Questa reazione è essenziale per la produzione di energia all’interno della cellula e per il mantenimento dei processi metabolici.

Ligasi

Le ligasi sono enzimi che catalizzano reazioni di formazione di legami tra due molecole per creare una nuova molecola. Un esempio di reazione catalizzata dalle ligasi è

A + B → A-B

. Un esempio importante di ligasi è la DNA ligasi, che partecipa all’unione di due frammenti di DNA che hanno subito una rottura a doppio filamento. Questo enzima svolge un ruolo fondamentale nella riparazione del DNA e nella replicazione cellulare.

In conclusione, gli enzimi come le liasi, le decarbossilasi, gli aldolasi e le ligasi svolgono funzioni cruciali nel metabolismo cellulare, facilitando reazioni biochimiche fondamentali per la vita delle cellule e degli organismi.