I Processi Fondamentali del Metabolismo: Enzimi, Anabolismo e Catabolismo

Il Metabolismo: Definizione e Funzioni

Il metabolismo è la somma di tutti i cambiamenti fisici e chimici che avvengono all'interno delle cellule di un organismo e che portano alla trasformazione di energia, alla riproduzione cellulare e al mantenimento della sostanza. Queste reazioni, che vengono effettuate con precisione dall'inizio alla fine, si verificano grazie all'esistenza di molecole chiamate enzimi catalizzatori.

Le Due Fasi del Metabolismo

1. Anabolismo (Metabolismo Costruttivo)

L'Anabolismo, o metabolismo costruttivo, corrisponde alle reazioni di sintesi o alla trasformazione di composti complessi a partire da composti più semplici, come la sintesi delle proteine dagli amminoacidi. Questo tipo di reazione è endoergonica (o ergoniche), ovvero richiede energia per avvenire e porta alla crescita delle cellule, alla generazione di nuove cellule o al mantenimento di quelle esistenti.

2. Catabolismo (Metabolismo Distruttivo)

Il Catabolismo, o metabolismo distruttivo, corrisponde alle reazioni di degradazione dei composti complessi che conducono al rilascio di composti semplici. Un esempio è quando i lisosomi degradano le proteine e si ottengono amminoacidi. Questo tipo di reazione è esoergonica (o exergonic), cioè rilascia energia. Il Catabolismo consente, tra le altre cose, il mantenimento della temperatura corporea.

Equilibrio Metabolico

Anabolismo e Catabolismo devono essere esercitati in equilibrio. Se uno supera l'altro, si verifica una disarmonia nel corpo.

Il Ruolo Cruciale degli Enzimi

Gli Enzimi

Gli enzimi sono molecole che accelerano le reazioni da 1.000 a 10.000 volte più velocemente. Essi riducono l'energia di attivazione, permettendo di spendere meno energia. Quasi tutti gli enzimi sono proteine, sebbene esista anche un tipo di RNA che funge da enzima.

• Gli enzimi agiscono a un pH particolare.
• Perché le reazioni enzimatiche avvengano nel corpo, è necessaria una temperatura di circa 37 gradi Celsius; senza enzimi, potrebbero essere necessari anche 1000 gradi.

Catalizzatori

Un catalizzatore è un acceleratore di reazione chimica che, pur non venendo consumato dalla reazione stessa, ne aumenta la velocità e diminuisce l'energia di attivazione necessaria per produrla.

Substrati e Sito Attivo

I substrati sono le molecole su cui agiscono gli enzimi. Sono costituiti da atomi disposti in una struttura tridimensionale. L'enzima lega il substrato nel sito attivo. Man mano che il substrato si avvicina al sito attivo, queste zone si adeguano ulteriormente (fenomeno noto come adattamento indotto o induced fit).