MODULO 2 – ENZIMI CARATTERISTICHE ... - life and fitness

Come evidenzia il grafico, questo non sarebbe possibile se gli enzimi lavorassero costitutivamente a
velocità prossime alla massima. Le semplici risposte cinetiche al variare della concentrazione del
substrato rappresentano un importante meccanismo di regolazione passiva dell’attività enzimatica.
L'organizzazione dei flussi metabolici. Le reazioni chimiche delle cellule sono per lo più organizzate in
catene metaboliche in cui il prodotto finale di una reazione diviene il reagente della reazione successiva.
Dal punto degli equilibri, questo fa si che anche reazioni teoricamente reversibili (con Δ G vicini a zero)
divengano irreversibili e quindi procedano in una sola direzione. Queste catene possono essere
considerate quasi come un’unica reazione il cui Δ G finale è la somma di tutti i Δ G delle singole reazioni.
Essendo il flusso delle reazioni unidirezionale, la catena assume specificità funzionale ed il processo
inverso dovrà prevedere altri meccanismi enzimatici. L’intero flusso di metaboliti lungo una catena di
questa natura può essere semplicemente controllato regolando una o più tappe specifiche, che divengono
le tappe limitanti dell’intero processo.
Così come il flusso di acqua in una conduttura dipende dalla sezione del punto più stretto della conduttura
stessa, il flusso di molecole lungo una catena metabolica dipende dalla velocità con cui procedono le
reazioni più lente e quindi limitanti. Questo semplifica i meccanismi di regolazione perché consente di
concentrarli su uno o due enzimi, piuttosto che su tutta una serie di proteine e reazioni diverse.
La regolazione attiva
Alle modifiche dell’attività enzimatica che si innescano spontaneamente si aggiungono i meccanismi attivi
di regolazione, che esercitano un ruolo fondamentale nel garantire l’omeostasi cellulare e la capacità di
adeguarsi a cambiamenti subitanei dell’ambiente esterno.
La capacità catalitica degli enzimi cellulari può essere attivamente influenzata tramite due diversi
meccanismi generali:
(1) modifiche della quantità di enzima disponibile,
(2) variazioni dell’efficienza intrinseca degli enzimi stessi.