La catalisi enzimatica e il metabolismo

Il metabolismo cellulare comprende tutte le reazioni biochimiche che avvengono all'interno delle cellule e dell'organismo. Per studiarlo, è necessario descrivere le reazioni coinvolte in termini di energia libera di Gibbs (ΔG). Le reazioni spontanee hanno ΔG<0 (esoergoniche), mentre quelle non spontanee hanno ΔG>0 (endoergoniche).

Definizione: Il metabolismo è l'insieme dei processi chimici che avvengono negli organismi viventi per mantenere la vita.

Le reazioni metaboliche vengono rappresentate attraverso mappe metaboliche, che mostrano reagenti, prodotti e direzione delle reazioni. Il meccanismo vitale delle cellule consiste nella trasformazione di macromolecole complesse in molecole più semplici, liberando energia utilizzabile e calore.

Highlight: L'energia ottenuta dai metaboliti viene impiegata per il lavoro meccanico, chimico, osmotico ed elettrico nelle cellule.

Il metabolismo si divide in:

1. Catabolismo: reazioni di demolizione delle macromolecole, esoergoniche
2. Anabolismo: reazioni di sintesi di molecole complesse, endoergoniche

Gli enzimi sono i catalizzatori biologici che abbassano l'energia di attivazione delle reazioni, permettendone lo svolgimento in condizioni compatibili con la vita. Le sostanze trasformate dagli enzimi sono chiamate substrati, mentre i prodotti sono le molecole risultanti dalla reazione.

Vocabolario: Gli inibitori sono agenti che riducono la velocità di una reazione enzimatica. Possono essere irreversibili o reversibili, competitivi o non competitivi.