ENZIME. Insusiri catalitice ale enzimelor.

ENZIME. Insusiri catalitice ale enzimelor

Enzimele catalizeaza numai reactii posibile din punct de vedere termodinamic .

In general orice catalizator grabeste reactia pe care o catalizeaza scazandu-i energia de activare .

Enzimele nu modifica echilibrele chimice la care conduc reactiile reversibile , ci numai accelereaza atingerea acestor echilibre catalizand - in mod egal - atat reactia directa cat si cea inversa .

Enzimele isi exercita actiunea catalitica intervenind in cantitati foarte mici. O singura molecula de enzima poate transforma mai multe sute , mii sau chiar milioane de molecule participante la reactie .

Enzimele isi pastreaza intacta structura dinaintea reactiei si dupa desfasurarea actiunii catalitice . Modificarile eventuale din cursul procesului catalitic sunt numai tranzitorii .

Specificitatea enzimatica este mult mai accentuata decat a celorlalti catalizatori . Se disting mai multe tipuri de specificitati :

a.) specificitate absoluta - atunci cand enzima catalizeaza o anume reactie data de o singura substanta .

De exemplu ureaza catalizeaza reactia de hidroliza a ureii :

NH₂ - C - NH₂ + H₂O -- 2 NH₃ + CO₂

ll

O

b.) specificitate de grup se refera la enzimele care catalizeaza o anume reactie care este data de un grup de substante inrudite .

De exemplu : maltaza actioneaza la nivelul intestinului catalizand hidroliza maltozei cu formarea a doua molecule de glucoza . Insa aceeasi enzima catalizeaza hidroliza nu numai a maltozei ci si a celorlalte zaharuri ce contin o molecula de glucoza legata α-glicozidic

c.) specificitate larga ( sau joasa ) - se refera la enzimele care catalizeaza o reactie avand loc la un anume gen de legatura aflata la numeroase substante .

De exemplu : lipazele catalizeaza hidroliza gliceridelor .

d.) specificitatea stereochimica - se refera la enzimele care catalizeaza reactii la care participa sau ia nastere un anume izomer steric ( optic sau geometric ) si nu poate cataliza reactiile in care participa celalalt izomer steric .

De exemplu : arginaza enzima care participa la sinteza ureei , hidrolizeaza numai L- arginina .

Ca si catalizatorii chimici , enzimele isi micsoreaza sau isi suprima total activitatea catalitica in prezenta unor substante numite in general inhibitori .

Clasificarea enzimelor

Actuala clasificare a fost aprobata in anul 1961 de Uniunea Internationala de Biochimie ( IUB ) .

Aceasta clasificare moderna se face atribuindu-se fiecarei enzime nume constituite din doua parti : prima parte cuprinde denumirea substratului ( sau substratelor ) , iar a doua parte terminata in sufixul aza , indica tipul reactiei catalizate . De multe ori se utilizeaza denumirile vechi , simplificate ale enzimelor , pentru comoditate .

De exemplu in loc de L-lactat - NAD- oxidoreductaza se utilizeaza lactat-dehidrogenaza ( LDH ) .

Fiecare enzima are un numar de cod format din combinarea a 4 numere :

primul indica clasa ( sunt 6 clase mari de enzime ) ;

al 2-lea precizeaza reactia catalizata de enzima indicand principala functie chimica implicata in reactie ;

al 3-lea si al 4-lea numar precizeaza natura partenerilor reactiei .

Cele 6 clase mari de enzime sunt :

1.) Oxidoreductazele - ce catalizeaza oxido-reductii intre perechi de substrate :

Aceasta clasa cuprinde si enzimele cunoscute sub numele de dehidrogenaze ( oxidaze ) , precum si hidroxilazele , catalazele si peroxidazele .

Transferazele - catalizeaza transferul unui grup X altul decat hidrogen , intre o pereche de substrate :

Ax + B -- Bx + A

In aceasta clasa sunt cuprinse enzimele ce catalizeaza transfer de :

grupe cu un atom de carbon ; grupe aldehidice ( sau cetonice ); grupe cuprinzand azot ( in special grupe amino );grupe cuprinzand fosfor .

Hidrolazele - sunt enzimele care catalizeaza reactiile de hidroliza .

R - R ' + HOH RH + R ' OH

Liazele - sunt enzimele care catalizeaza indepartarea de grupe din substratele lor prin mecanisme diferite de hidroliza .

Reactiile pot fi schematizate :

C x + C y -- xy + C - C

Izomerazele - in aceasta clasa intra doua subcategorii de enzime :

Racemazele care transforma compusii optic activi in enantiomeri si intermediar formand compusi racemici D DL L

Epimeraze enzime care schimba configuratia sterica a unui carbon asimetric formand epimeri .

Ligaze - sunt enzime care catalizeaza reunirea a doi compusi in unul singur . Ele duc la formarea de legaturi C-C , C-O , C-N in reactii cuplate de cele mai multe ori cu ATP .