Enzime

Enzime-compuşi macromoleculari de natură proteică, produşi şi prezenţi numai în organismele vii, -rol de biocatalizatori ai tuturor transformărilor biochimice caracteristice metabolismului.-plastice şi energetice ca urmare a transformărilor efectuate în organismele vii în prezenţa catalizatorilor biologici numiţi enzime. -rol esenţial în biosinteza şi biodegradarea substanţelor din materia vie. -rol în procesele metabolice. După locul unde acţionează, se pot evidenţia: • endoenzime (enzime intracelulare); • exoenzime (enzime extracelulare). Endoenzimele, acţionează în celulele în care s-au sintetizat. Ele sunt lioenzime (legate mai slab în celulă) şi desmoenzime (legate mai puternic în celule). Exoenzimele, după etapa de formare în celule, sunt eliminate în lichidele din organism, unde îşi exercită activitatea catalitică. Astfel, acţionează de exemplu, enzimele din lichidele interstiţiale, din diferite cavităţi, din seva elaborată etc. Substanţa asupra căreia acţionează enzimele se numeşte substrat. Structura chimică generală a enzimelor • enzime monocomponente (holoproteice); • enzime bicomponente. a) Enzimele monocomponente (holoproteice, proteine biocatalitice) -constituite numai din proteine. Acţiunea lor biocatalitică :(-OH, -NH2, -SH, -COOH etc.),-centrul activ sau situsul catalitic. Prin acest centru activ se formează, complexul enzimă-substrat, E-S, biocatalizeazând transformarea substratului. Blocarea sau inactivarea centrului activ (de exemplu denaturarea proteinei) conduce la pierderea activităţii catalitice a enzimei holoproteice. b) Enzimele bicomponente (heteroproteice) sunt constituite din: • componenta proteică (apoenzimă, apoferment), care determină specificitatea enzimei (o anumită secvenţă a aminoacizior prin care enzima recunoaşte substratul şi îl fixează), este caracterizată prin masă moleculară mare, termolabilitate etc.; • componenta neproteică (prostetică, coenzimă, cofactor), care determină mecanismul şi viteza reacţiei enzimatice poate fi: o vitamină, un hormon, un colorant, nucleotide, metale. Ea este caracterizată prin masă moleculară mică, termostabilitate. Acţiunea catalitică a enzimelor este în prezenţa cofactorilor (subst. speciale), care se clasifică în trei grupe: • coenzime sau cofermenţi specifici - substanţe organice cu masă moleculară mică, termostabile şi care dializează uşor din soluţiile enzimei. Coenzimele au însuşirea de a reacţiona reversibil cu proteina care intră în structura enzimei (apoenzima sau apofermentul); • grupările prostetice, substanţe combinate mult mai strâns cu apoenzima, se disociază greu şi, în general, rămân fixate pe o singură apoenzimă; • activatorii sau cofactorii anorganici - substanţe nespecifice (diferite metale, agenţi reducători etc.), care activează enzima. Este greu de precizat o demarcaţie clară între cele trei grupe de cofactori, clasificaţi după natura şi raportul lor faţă de apoenzimă. Multe dintre coenzime şi grupări prostetice sunt de fapt derivaţi ai vitaminelor hidrosolubile. O mare parte dintre coenzime şi grupări prostetice identificate în componenţa unor enzime sunt nucleotide sau derivaţi ai acestora.