Enzims: funcions, activitat enzimàtica i regulació

Resumen

Aquest document explica el paper dels enzims en el metabolisme cel·lular, les seves característiques principals i com actuen sobre el substrat. També detalla els factors que n'afecten l'activitat, com la temperatura i el pH, i els mecanismes de regulació mitjançant activadors i inhibidors. Finalment, classifica els enzims en sis grups segons el tipus de reacció que catalitzen.

Puntos clave

El metabolisme inclou l'obtenció i l'emmagatzematge d'energia, la degradació i construcció de molècules i l'eliminació de productes de rebuig.
Els enzims no es consumeixen durant la reacció, en acceleren la velocitat i són molt específics pel substrat i pel tipus de reacció.
Cada enzim té un pH i una temperatura òptims, on la seva activitat és màxima.
Una temperatura massa alta o un pH fora del seu interval provoquen la desnaturalització de l'enzim i l'anul·lació de l'activitat.
La inhibició pot ser irreversible (permanent) o reversible, que inclou la competitiva, la no competitiva i la al·lostèrica.
Els enzims es classifiquen en oxidoreductases, transferases, hidrolases, liases, isomerases i ligases o sintetases.

Resumen generado con IA a partir del documento. Ponte a prueba

Funcions del Metabolisme

Obtenció d'energia de l'entorn.
Emmagatzemar l'energia obtinguda.
Degradar molècules per obtenir energia i substrats (precursors).
Reunir precursors per construir molècules complexes.
Eliminar productes de rebuig.

Característiques dels Enzims

No es consumeixen durant la reacció.
Acceleren la reacció.
Són molt específics (pel substrat i pel tipus de reacció).
Cada enzim té un pH i temperatura òptima.

Activitat Enzimàtica

Els enzims s'uneixen temporalment sobre la substància a la qual actuen, el substrat, pel centre d'acció de l'enzim i formen el complex "enzim-substrat" a partir del qual es forma el producte final.

Factors que afecten l'activitat enzimàtica

Temperatura

Molta temperatura: No hi ha activitat enzimàtica (desnaturalització).
Temperatura òptima: Màxima activitat enzimàtica.

pH

Interval de pH: valors límits entre els quals l'enzim pot actuar.
pH òptim: màxima activitat enzimàtica.
Valors fora de l'interval: No hi ha activitat específica (desnaturalització).

Regulació Enzimàtica

L'activitat d'un enzim es pot regular mitjançant substàncies capaces d'inhibir-lo (-) o activar-lo (+).

(+) Activadors: molècules que s'uneixen a l'enzim perquè pugui funcionar.
(-) Inhibidors: substàncies que disminueixen i fins i tot anul·len l'activitat d'un enzim.
(-) L'acció inhibidora pot donar-se de diferents maneres:
- Inhibició irreversible: es produeix quan l’inhibidor o verí s’uneix al centre actiu de l’enzim de manera permanent i suprimeix completament la seva activitat.
- Inhibició reversible: consisteix en una inhibició temporal, l’enzim recupera la seva activitat quan deixa d’actuar l’inhibidor. Hi ha tres tipus d’inhibició reversible:
  - Inhibició competitiva: l’inhibidor s’uneix al centre actiu de l’enzim de la mateixa manera que el substrat.
  - Inhibició no competitiva: l’inhibidor no actua sobre el centre actiu, sinó que se situa en una altra part de l’enzim i en modifica l’estructura i, conseqüentment, l’activitat.
  - Inhibició al·lostèrica: és pròpia d’uns enzims anomenats al·lostèrics, que, a més del centre actiu, tenen també un centre al·lostèric o centre regulador, al qual es pot unir una substància determinada, anomenada lligand o efector al·lostèric.

Classificació dels Enzims

Oxidoreductases: Duen a terme l’oxidació o la reducció de substrats gràcies a la transferència d’electrons o d’àtoms d’hidrogen d’una substància a l’altra.
Transferases: Traslladen grups funcionals d’una molècula a una altra.
Hidrolases: Produeixen hidròlisi de molècules trencant enllaços tipus èster, glicosídic o peptídic, amb la incorporació d’una molècula d’aigua.
Liases: Uneixen grups funcionals a determinades molècules que posseeixen dobles enllaços o separen grups sense hidròlisi originant, generalment, dobles enllaços.
Isomerases: Canvien de lloc grups funcionals dins d’una molècula per a obtenir un isòmer.
Ligases o sintetases: Uneixen dues o més molècules o grups amb una consegüent despesa energètica.

Preguntas frecuentes

Què és la desnaturalització d'un enzim?

És la pèrdua de la seva activitat quan la temperatura és massa alta o el pH es troba fora del seu interval. En aquestes condicions l'enzim deixa de funcionar.

Quina diferència hi ha entre la inhibició competitiva i la no competitiva?

En la competitiva, l'inhibidor s'uneix al centre actiu igual que el substrat. En la no competitiva, l'inhibidor se situa en una altra part de l'enzim i modifica la seva estructura.

Què fan les hidrolases?

Trenquen molècules mitjançant hidròlisi, és a dir, amb la incorporació d'una molècula d'aigua, i trenquen enllaços èster, glicosídics o peptídics.