Idrolasi: sottoclassi, reazioni, esempi

Le idrolasi sono enzimi che svolgono un’importante funzione catalitica, favorendo la divisione di molecole complesse in molecole più semplici attraverso un processo chiamato idrolisi.

Funzione delle Idrolasi

Le idrolasi svolgono principalmente una funzione digestiva nel corpo. Ad esempio, le proteasi sono idrolasi che scindono le proteine in peptidi più piccoli e infine in amminoacidi. Allo stesso modo, le lipasi idrolizzano i lipidi, come i trigliceridi, in glicerolo e acidi grassi.

Schema di Reazione Catalizzata

Le idrolasi seguono uno schema generale di reazione: A-B + H2O → A-OH + B-H. Nella classificazione degli enzimi attraverso il numero EC, le idrolasi sono assegnate alla categoria EC4 e sono suddivise in base ai legami su cui agiscono.

Sottoclassi delle Idrolasi

EC 3.1 – Esterasi

Le esterasi sono un tipo di idrolasi che catalizzano l’idrolisi del legame estereo. Sono ulteriormente suddivise a seconda del tipo di estere. Un esempio è la carbossilesterasi che scinde gli esteri in alcol e acido carbossilico.

EC 3.2 – Glicosidasi

Le glicosidasi sono un’altra categoria di idrolasi che catalizzano l’idrolisi dei composti glicosidici. Queste idrolasi sono cruciali per la sintesi e rottura dei legami glicosidici.

EC 3.3 – Idrolasi su Legami Eterei

Le idrolasi di questa categoria agiscono sui legami eterei. Un esempio è l’isocorismatasi che converte isocorismato e acqua in piruvato e 2,3-diidrossi-2,3-diidrobenzoato.

EC 3.4 – Idrolasi su Legami Peptidici

Le idrolasi di questa categoria agiscono sui legami peptidici. Un esempio è la proteasi che interviene sul legame peptidico, scomponendo le proteine in componenti più piccoli.

Le idrolasi svolgono quindi un ruolo fondamentale nel metabolismo catalizzando reazioni di idrolisi che sono cruciali per il funzionamento ottimale delle cellule e degli organismi.

Categoria Enzimi EC 3.5

Gli enzimi appartenenti alla classe EC 3.5 sono idrolasi che agiscono su un legame carbonio-azoto escludendo il legame peptidico. Un esempio di questa categoria è la glutaminasi che catalizza l’idrolisi della glutammina producendo acido glutammico e ammoniaca.

Categoria Enzimi EC 3.6

Gli enzimi della classe EC 3.6 agiscono principalmente su composti contenenti legami difosfato, come nucleosidi e fosfati. Un esempio è l’adenosintrifosfatasi che rimuove un gruppo fosfato dall’ATP, trasformandolo in ADP.

Categoria Enzimi EC 3.7

Gli enzimi appartenenti alla categoria EC 3.7 agiscono sul legame carbonio-carbonio di sostanze chetoniche. Un esempio è l’ossaloacetasi che catalizza l’idrolisi dell’acido ossalacetico in acido ossalico e acido acetico.

Categoria Enzimi EC 3.8

Gli enzimi della classe EC 3.8 agiscono sul legame carbonio-alogeno. Un esempio di questa categoria sono le alchilalidasi che catalizzano l’idrolisi di composti come dibromo e diclorometano, trasformandoli in bromo, cloro e formaldeide.

Categoria Enzimi EC 3.9

Gli enzimi appartenenti alla categoria EC 3.9 agiscono sul legame fosforo-azoto. Un esempio di questo tipo di enzimi è la fosfoamidasi che catalizza l’idrolisi della N-fosfocreatina producendo creatina e fosfato.

Categoria Enzimi EC 3.10

Gli enzimi della classe EC 3.10 agiscono sul legame zolfo-azoto. Un esempio di questa categoria è la ciclammato solfoidrolasi che catalizza…

Enzimi che agiscono su diversi tipi di legami chimici

Gli enzimi sono proteine altamente specializzate che svolgono un ruolo importante nei processi di idrolisi e trasformazione di diverse molecole. In particolare, esistono diversi tipi di enzimi che agiscono su specifici legami chimici, dando vita a reazioni fondamentali per la sintesi e la degradazione di composti organici.

EC 3.11: Idrolisi del legame carbonio-fosforo

Un esempio di enzimi appartenenti a questa categoria è la fosfonoacetaldeide idrolasi, che catalizza l’idrolisi della fosfonoacetaldeide trasformandola in acetaldeide. Questa reazione è essenziale per la sintesi di composti organofosforici come intermedi nella produzione di vari composti chimici.

EC 3.12: Idrolisi del legame zolfo-zolfo

Gli enzimi che agiscono sul legame zolfo-zolfo rientrano in questa categoria. Ad esempio, la tritionato idrolasi catalizza l’idrolisi del tritionato, che si trasforma in tiosolfato e solfato secondo la seguente reazione:
S3O6^2- + H2O → S2O3^2- + SO4^2- + 2 H+

EC 3.13: Idrolisi del legame carbonio-zolfo

Gli enzimi che lavorano sul legame carbonio-zolfo includono la solfuro di carbonile idrolasi, che catalizza l’idrolisi del solfuro di carbonile trasformandolo in solfuro di idrogeno e biossido di carbonio:
O=C=S + H2O → H2S + CO2

Questi processi enzimatici sono fondamentali per la chimica organica e la sintesi di composti chimici complessi. L’attività catalitica degli enzimi gioca un ruolo cruciale nella regolazione e nell’accelerazione di queste reazioni biochimiche, contribuendo al metabolismo cellulare e alla biochimica dei processi biologici.