Enzimi

(di Alessandro Locati BodyBuilding Italia)

Gli Enzimi sono delle proteine che per via della loro particolare struttura consentono lo svolgersi delle varie reazioni chimiche. All'interno della cellula avvengono una serie di reazioni che possono essere spontanee e non con una richiesta energetica alta o bassa. Le reazioni che avvengono spontaneamente si chiamano esoergoniche e sono promosse dal catabolismo, ossia quelle reazioni dove si ha una fase distruttiva a scopo di produzione energetica. Mentre le reazioni in cui si ha una richiesta energetica per lo svolgimento dei processi chimici, si chiamano reazioni endoergoniche (anabolismo). Molte trasformazioni metaboliche sono reazioni endoergoniche, ossia che richiedono energia supplementare per poter avvenire. Ad esempio l'unione degli aminoacidi per formare una proteina (vedi sintesi proteica) è una reazione endoergonica.

La cellula risolve il problema del grande fabbisogno energetico di una reazione endoergonica associandola ad una reazione esoergonica. Ossia ricava l'energia necessaria per mezzo di una reazione complementare. Sebbene in tal modo la cellula ottenga l'energia per effettuare le reazioni chimiche di tipo anabolico, la velocità della reazione resta limitata dalla presenza di una "bariera energetica". Per capire meglio ciò che accade immaginiamo due bacini pieni d'acqua, di cui il primo posto ad una altezza superiore. Se colleghiamo i due bacini, quello più in alto fornirà la sua acqua a quello più in basso, ossia la reazione esoergonica fornisce energia a quella endoergonica. Ma ora immaginiamo che il collegamento tra i due bacini sia composto dalla presenza di una diga porosa, l'acqua del bacino più in alto fluirà ugualmente verso il bacino inferiore, però la velocità della reazione sarà molto lenta. Questo è ciò che avviene nelle reazioni di tipo anabolico (come quelle della la sintesi proteica); la reazione avviene ma la sua velocità è limitata dalla "bariera energetica" (la diga porosa).

Nelle reazioni chimiche il superamento della bariera energetica e dunque l'aumento della velocità viene ottenuto mediante la "catalisi" ad opera degli enzimi. Gli enzimi si comportando dunque da catalizzatori della reazione e ne aumentano la velocità. Ciò può avvenire in quanto l'enzima è una proteina avente una struttura fisica particolare ed adatta ad "accogliere" e trasformare cosi la struttura dei reagenti (ad esempio gli aminoacidi) in modo che reagiscano più velocemente.
Esistono molti tipi di enzimi ognuno con una struttura fisica specifica per associarsi ad un determinato reagente. Per comprendere meglio cosa è e cosa fa un enzima si può immaginare uno di quei giochi ad incastro dove lo scopo è quello di inserire la forma esagonale nel supporto esagonale, quella circolare nel supporto circolare, quella triangolare nel supporto triangolare, ecc. In questo caso l'enzima si comporta come il supporto che riese ad accogliere la forma specifica.

In alcune reazioni il processo di catalisi (quello ad opera degli enzimi) avviene con la collaborazione di piccole molecole che non fanno parte dell'enzima, un esempio di questi cofattori sono i coenzini. Molti coenzimi sono in parte costituiti da Vitamine. Ad esempio la vitamina B6 partecipa attivamente al metabolismo degli aminoacidi, ed una sua carenza comporta dei rallentamenti o addirittura l'impossibilità di sintetizzare nuove proteine.

Bibliografia essenziale:
S.E.Luria S.J.Gould S.Singer . A View of life 1981