Enzima: differenze tra le versioni

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[[Image:Phosphoglucose Isomerase.png|thumb|250px|L'enzima [[glicolisi|glicolitico]] [[fosfoglucosio isomerasi]]]]

Gli enzimi portano a termine una gran quantità di funzioni all'interno degli organismi viventi.

*Una delle caratteristiche più importanti degli enzimi è la possibilità di lavorare in successione, creando un [[pathway metabolico]]. Nei pathways, ogni enzima utilizza il prodotto della reazione precedente come substrato. È la presenza degli enzimi a determinare i passaggi del pathway: senza enzimi, il metabolismo non passerebbe attraverso gli stessi passaggi e non sarebbe in grado di generare prodotti ad una velocità sufficiente per le esigenze della cellula. Ad esempio, un pathway come la [[glicolisi]] non potrebbe esistere in assenza degli enzimi che la compongono. Il [[glucosio]], ad esempio, è in grado di reagire direttamente con l'[[adenosintrifosfato]] (ATP) per essere [[fosforilazione|fosforilato]] su uno o più [[carbonio|carboni]], ma in assenza di enzimi questo avverrebbe a velocità tanto ridotte da essere insignificante. La rete del metabolismo cellulare dipende dunque dal set di enzimi funzionali presenti.

*Un'altra importante funzione degli enzimi è correlata alla [[digestione]] negli [[animali]]. Enzimi come le [[amilasi]] e le [[proteasi]] sono in grado di ridurre le macromolecole (nella fattispecie [[amido]] e [[proteine]]) in unità semplici ([[maltosio]] e [[amminoacidi]]), assorbibili dall'[[intestino]]. In alcuni casi gli enzimi necessari alla digesione possono essere prodotti da organismi ospiti del tubo digerente: nei [[ruminanti]], ad esempio, la [[cellulasi]] necessaria alla degradazione della [[cellulosa]] è prodotta da alcune [[specie]] [[batteri]]che.

*Essi sono anche fondamentali per la [[trasduzione del segnale]] e la regolazione dei processi cellulari. In particolare, questi processi sono coordinati solitamente da [[chinasi]] e [[fosfatasi]]<ref>{{en}} {{cite journal |author= Hunter T.|year= 1995|title= Protein kinases and phosphatases: the yin and yang of protein phosphorylation and signaling.|journal= Cell.|volume= 80(2)|pages= 225-236|id= PMID 7834742}}</ref>.

[[Image:Myosin.JPG|thumb|350px|Due teste di [[miosina]]]]

*Gli enzimi sono anche in grado di generare movimento, come avviene ad esempio con la [[miosina]], che [[idrolisi|idrolizza]] l'[[adenosintrifosfato|ATP]] generando la [[contrazione muscolare]] o con il trasporto di molecole nei vari dipartimenti cellulari attraverso il [[citoscheletro]]<ref>{{en}} {{cite journal |url=http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=11294886|author= Berg JS, Powell BC, Cheney RE.|year= 2001|title= A millennial myosin census.|journal= Mol Biol Cell.|volume= 12(4)|pages= 780-794|id= PMID 11294886}}</ref>.

*Altre [[ATPasi]], localizzate presso le [[membrana cellulare|membrane cellulari]], sono le [[pompa ionica|pompe ioniche]], coinvolte nel [[trasporto attivo]].

*I [[virus]] contengono numerosi enzimi che permettono loro di [[infezione|infettare]] le cellule. Tra di essi figurano le [[integrasi]] e le [[trascrittasi inversa|retrotrascrittasi]].

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Il sito allosterico può essere anche lo stesso sito attivo dell'enzima: in questo caso, in genere, gli attivatori sono i stessi reagenti, mentre gli inibitori allosterici saranno i prodotti.

Molti effettori hanno effetti simili su più enzimi diversi: in questo modo l'allosteria può essere utilizzata per sincronizzare diverse reazione che si trovano lungo la stessa via o su vie diverse. Ad esempio l'[[ATP]] è un'inibitore allosterico di molti enzimi che operano su reazioni di [[catabolismo]] ([[glicolisi]], [[ciclo di Krebs]]..): così quando la sua concentrazione è alta, ovvero la cellula ha molta energia a dispozione, lo stesso ATP rallenta le vie che portano alla produzione di ulteriori molecole ad alto contenuto energetico.

<!-- [[Allosteric]] enzymes change their structure in response to binding of [[effector (biology)|effector]]s. Modulation can be direct, where the effector binds directly to [[binding site]]s in the enzyme, or indirect, where the effector binds to other proteins or [[protein subunit]]s that interact with the allosteric enzyme and thus influence catalytic activity. -->

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Sebbene l'unica differenza tra la presenza e l'assenza di un enzima sia la velocità di reazione, a volte l'assenza dell'enzima può dare il via allo sviluppo di altre reazioni non catalizzate, che conducono alla formazione di diversi substrati. In assenza di catalizzatori, infatti, possono subentrare reazioni differenti, caratterizzate da una minore [[energia di attivazione]].

La presenza degli enzimi, inoltre, può permettere l'accoppiamento di due o più reazioni, in modo che una reazione favorita dal punto di vista [[termodinamica|termodinamico]] possa essere sfruttata per portarne a termine una sfavorita. Questo è quello che avviene con l'[[idrolisi]] dell'[[Adenosintrifosfato|ATP]], utilizzata comunemente per avviare numerose reazioni biologiche.

== Cinetica ==