Transcript lezione 04_metabolismo ed enzimi

Metabolismo: insieme di tutte le reazioni chimiche
che una cellula compie per vivere
Catabolismo: reazioni di degradazione
Anabolismo: reazioni di sintesi
autotrofi
eterotrofi
ossidazioni biologiche
reazioni di ossidazione: perdita di elettroni (trasferimento di elettroni)
reazioni di riduzione: acquisto di elettroni
trasportatori attivati
ATP
NADH
NADPH
ATP: adenosina trifosfato
Nicotinamide adenina dinucleotide: NAD+
NADH (forma ridotta)
Nicotinamide adenina dinucleotide fosfato: NADP+
NADPH (forma ridotta)
NAD+(ossidazioni)
NADPH (riduzioni)
METABOLISMO CELLULARE
composti complessi
NADP+
NADP+
NAD+
NADH
NADPH
fosforilazione ossidativa
(mitocondri)
ADP+Pi
ATP
composti semplici
composti semplici
ANABOLISMO
CATABOLISMO
composti complessi
E1
E2
E3
E4
E5
catalizzatori biologici sono gli enzimi: accelerano le reazioni senza modificare
l’equilibrio termodinamico della reazione catalizzata e non vengono modificati
in modo da poter essere riutilizzati
sito catalitico (o sito attivo)
substrato
E1
E2
E3
E4
E5
velocità o cinetica di una reazione = v
(varia in presenza di un enzima)
energetica della reazione = DG
(rimane la stessa in presenza di un enzima)
G è l’energia utilizzabile dalle cellule per svolgere le reazioni intracellulari
DG
reazione=
DGprodotti - DGreagenti
DG reazione= DGprodotti - DGreagenti
DG < 0
DG > 0
DG reazione= DGprodotti - DGreagenti
velocità o cinetica di una reazione = v
(varia in presenza di un enzima)
v dipende da un parametro detto ENERGIA DI ATTIVAZIONE
Ea = a-b
NOMENCLATURA ENZIMI
hanno tipicamente il suffisso –asi (viene indicato il substrato e la natura della
reazione catalizzata)
idrolasi: taglio idrolitico
nucleasi: degradazione acidi nucleici
proteasi: degradazione proteine
polimerasi: polimerizzazione come DNA, RNA, proteine
ATPasi: idrolisi ATP
chinasi: aggiunta di gruppi fosfato
fosfatasi: rimozione di gruppi fosfato
Concentrazione del substrato
senza enzima
saturabilità di un enzima
v
km1
[s]
Costante di Michaelis-Menten= km
[s] necessaria per raggiungere ½ di vmax
la km ci dice quanto enzima e substrato sono affini
proteina
enzima
RNA (ribozima)
La velocità delle reazioni cellulari può essere aumentata
complessi multienzimatici
confinamento in appositi compartimenti
intracellulari
REGOLAZIONE ATTIVITA’ ENZIMATICA
enzima ad attività costitutiva: sempre attivo
enzima ad attività regolata: la sua attività dipende dalle esigenze cellulari, per cui
può essere attivo o inattivo
Fosforilazione
proteine chinasi
proteine fosfatasi
Regolazione a feedback
ciascun aa controlla il primo enzima
specifico per la sua sintesi
Interazione con effettori allosterici, tra cui proteine regolatorie
proteina regolatoria: calmodulina
Proteine G: proteine che legano i guanin-nucleotidi