04x02 Metabolismo ed enzimi

Le vie metaboliche

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Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017

Le vie metaboliche possono
essere:
• anaboliche: sintesi dei

componenti strutturali e
funzionali con le quali la
cellula costruisce sé stessa;

• cataboliche: degradazione di

molecole complesse dalle
quali si ottengono energia e
altre molecole più semplici
necessarie alla biosintesi.

Gli enzimi /1

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Le vie metaboliche
comprendono una serie di
reazioni intermedie
(metabolismo intermedio),
che portano alla
trasformazione dei reagenti
in prodotti finali.

Gli enzimi permettono alle
cellule di svolgere le
reazioni in tempi brevi e in
condizioni compatibili con la
vita.

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Gli enzimi /2

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Gli enzimi influiscono su:
• velocità: accelerano le reazioni chimiche;
• rendimento: amministrano le risorse energetiche limitando al minimo gli sprechi di energia.

Reazioni esoergoniche o
endoergoniche

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Reazioni esoergoniche: forniscono energia utile per
svolgere le attività cellulari. Sono spontanee. Esempio:
glicolisi, respirazione cellulare

Reazioni endoergoniche: consumano energia libera. Non
sono spontanee. Esempio: fotosintesi clorofilliana.

Nelle cellule si verificano anche reazioni non spontanee che
richiedono un apporto esterno di energia (grazie alla rottura
dei legami dell’ATP che si converte in ADP).

Catalizzatori

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Una reazione si innesca quando si raggiunge una certa soglia nell’energia di attivazione. Maggiori sono la temperatura e la concentrazione dei reagenti, maggiore sarà la quantità di reagenti che raggiunge il valore di energia di attivazione.

Catalizzatori: enzimi
che accelerano la velocità
di una reazione senza
modificare né la natura dei
reagenti né quella dei
prodotti. Un catalizzatore
va ad agire sull’energia di
attivazione di una
reazione.

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La funzione degli enzimi

Gli enzimi funzionano come catalizzatori:
abbassano l’energia di attivazione delle reazioni attraverso
la formazione di associazioni transitorie con i reagenti
(substrati). Avvicinano le molecole che devono reagire e
indeboliscono i legami chimici esistenti.

Il sito attivo è il luogo fisico nel quale si inseriscono le molecole dei substrati e dove avvengono le reazioni.

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La temperatura e il pH

La velocità di una reazione aumenta all’aumentare della temperatura fino a una certa soglia.

Ogni enzima raggiunge inoltre il massimo della sua attività a un determinato valore di pH.

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L’inibizione enzimatica

La cellula può regolare l’attività degli enzimi con inibitori che riducono la velocità delle reazioni catalizzate dagli enzimi. Questa inibizione può essere:
● competitiva (reversibile);
● non competitiva (reversibile);
● irreversibile.