Enzims: Tipus, Estructura i Funció en Metabolisme

Enzims: Proteïnes Globulars Essencials

Els enzims són proteïnes globulars formades per tres tipus d'aminoàcids: estructurals, de fixació i catalitzadors. Són solubles en aigua i actuen com a biocatalitzadors.

Característiques dels Enzims

• Acceleren les reaccions químiques, permetent obtenir la mateixa quantitat de producte en menys temps.
• No es consumeixen durant la reacció.

Diferències amb els Catalitzadors Inorganics

• Actuen a la temperatura de l'ésser viu.
• Presenten una alta activitat catalítica.
• Tenen una massa molecular molt elevada.
• Mostren una alta especificitat.

Tipus d'Enzims

• Proenzims: Enzims que activen altres enzims.
• Isoenzims: Enzims que presenten diferents formes moleculars però catalitzen la mateixa reacció.

Estructura dels Enzims

• Enzims estrictament proteics: Formats únicament per proteïnes.
• Holoenzims: Formats per una part proteica (apoenzim) i una part no proteica (cofactor).

Cofactors

Els cofactors poden ser:

• Inorgànics: Ions metàl·lics presents en petites quantitats.
• Orgànics: Coenzims.

Coenzims: Transportadors de Grups Químics

Els coenzims són ajudants dels enzims, generalment nucleòtids, que transporten grups químics. Es modifiquen durant la reacció, acceptant o perdent àtoms.

Coenzims d'Oxidació i Reducció

Transporten protons (H⁺) i electrons (e^-). Els més importants són:

• NAD⁺
• NADP⁺
• FAD
• Grup hemo del citocrom oxidasa

Molts coenzims són vitamines.

Coenzims de Transferència

Transporten radicals. Els més importants són:

• ATP
• Acetil-CoA

Fermentació Làctica: Obtenció d'Energia en Absència d'Oxigen

La fermentació làctica ocorre quan un animal realitza un sobreesforç físic i les seves cèl·lules musculars no tenen suficient oxigen per a catabolitzar l'àcid pirúvic per respiració. Llavors, degraden l'àcid pirúvic per fermentació a àcid làctic.

Procés a les Cèl·lules Musculars

1. Glicòlisi: S'obtenen 2 ATP i es produeixen 2 NADH+H⁺.
2. Transformació de l'àcid pirúvic en àcid làctic: Es regeneren els coenzims oxidats (NAD⁺) per a evitar que el procés s'aturi per manca d'aquests.

L'àcid làctic es transporta gradualment fins a les cèl·lules hepàtiques, on es reconverteix en àcid pirúvic.

Fermentació Làctica a partir de Lactosa

Si el substrat és la lactosa, primer s'hidrolitza en glucosa i galactosa. La galactosa es transforma en glucosa. Després, les dues glucoses segueixen el procés descrit anteriorment.

Inhibidors Enzimàtics: Regulació de l'Activitat Enzimàtica

Els inhibidors enzimàtics són substàncies que impedeixen l'activitat d'un enzim.

• Inhibició irreversible: La unió amb l'enzim és permanent.
• Inhibició reversible: L'enzim pot recuperar la seva activitat.

Classificació dels Enzims segons la seva Funció

Oxidoreductases

Catalitzen reaccions d'oxidació o reducció del substrat.

Transferases

Transfereixen radicals d'un substrat a un altre sense que quedin lliures.

Hidrolases

Trenquen enllaços amb l'addició d'una molècula d'aigua (H₂O), que s'escindeix i aporta un -OH a una part i un -H a l'altra.

Liases

Separen grups i originen enllaços dobles en la molècula, o afegeixen grups a molècules amb enllaços dobles que solen perdre'ls.

Isomerases

Transformen un isòmer en un altre.

Ligases

Catalitzen la unió de molècules o grups amb energia proporcionada per la desfosforilació de l'ATP.