Enzimi e Amminoacidi: Struttura, Classificazione e Ruolo Biologico Fondamentale

Enzimi: Definizione e Funzione Biologica

Gli enzimi sono sostanze di natura proteica che catalizzano le reazioni chimiche. Termodinamicamente, quando possibile, sono molecole proteiche che hanno la capacità di facilitare e accelerare le reazioni chimiche che avvengono nei tessuti viventi. Gli enzimi non reagiscono chimicamente con le sostanze su cui agiscono (chiamate substrati), né alterano l'equilibrio della reazione.

Classificazione e Nomenclatura Enzimatica

Il nome dell'enzima deriva dal substrato più il suffisso -asi. I nomi degli enzimi ne rivelano la specifica funzione.

Le Sei Classi Principali di Enzimi

• Ossido-reduttasi: Catalizzano reazioni redox, che coinvolgono il guadagno (riduzione) o la perdita (ossidazione) di elettroni. I più importanti sono le deidrogenasi e le ossidasi.
• Transferasi: Trasferiscono gruppi funzionali da una molecola a un'altra (ad esempio, le chinasi trasferiscono gruppi fosfato dall'ATP).
• Idrolasi: Rompono diversi tipi di legami tramite l'introduzione di H₂O (radicale -H e -OH).
• Liasi: Aggiungono gruppi funzionali ai doppi legami o rimuovono gruppi per formare doppi legami.
• Isomerasi: Convertono i substrati nei loro isomeri.
• Ligasi (o Sintasi): Uniscono diversi tipi di blocchi (o molecole) utilizzando l'energia derivante dalla disaggregazione dell'ATP (ad esempio, le polimerasi).

Importanza e Localizzazione degli Enzimi

Gli enzimi sono essenziali per tutte le funzioni corporee e si trovano principalmente nella bocca, nello stomaco, nell'intestino, nel sangue e in ogni organo del corpo.

Amminoacidi: Struttura e Legami Peptidici

Gli amminoacidi (AA) sono i monomeri delle proteine. Due AA si combinano in una reazione di condensazione che rilascia acqua per formare un legame peptidico. Questi due residui di amminoacidi formano un dipeptide; se si aggiunge un terzo amminoacido si forma un tripeptide, e così via, fino a formare un polipeptide.

Gli amminoacidi sono formati da un gruppo amminico, un gruppo carbossilico e una catena laterale (gruppo R) uniti a un carbonio alfa centrale.

Proteine e Amminoacidi Fondamentali

Si parla di proteina quando la catena polipeptidica è composta da circa 50 o più amminoacidi. Ci sono 20 amminoacidi differenti che compongono le proteine.

Classificazione degli Amminoacidi in Base alla Catena Laterale (R)

• Polari neutri (Idrofili): Serina (Ser, S), Treonina, Cisteina, Asparagina, Glutammina e Tirosina.
• Non polari (Idrofobi): Glicina, Alanina, Valina, Leucina, Isoleucina, Metionina, Prolina, Fenilalanina e Triptofano.
• Con carica negativa (Acidi): Acido aspartico e Acido glutammico.
• Con carica positiva (Basici): Lisina, Arginina e Istidina.
• Aromatici: Fenilalanina, Tirosina e Triptofano.

Amminoacidi Essenziali e Non Essenziali

Amminoacidi Essenziali (AA E)

Sono quelli che il corpo non riesce a sintetizzare o sintetizza in quantità molto limitate e devono essere ingeriti attraverso gli alimenti o integratori:

Fenilalanina, Metionina, Istidina, Triptofano, Treonina, Leucina, Isoleucina, Lisina, Valina.

Amminoacidi Non Essenziali (AA NE)

Sono quelli che l'organismo è in grado di sintetizzare autonomamente a partire da altri amminoacidi:

Alanina, Acido aspartico, Glicina, Serina, Asparagina, Acido glutammico, Arginina, Cisteina, Tirosina, Glutammina, Prolina.