Cinetica enzimaticaCinetica enzimatica

Gli enzimi sono catalizzatori nelle reazioni dei sistemi biologici

Essi non sono gli unici catalizzatori biologici, esistono infatti:

ribozimi e abzimi

Quasi tutti gli enzimi sonoQuasi tutti gli enzimi sono proteineproteine (ad eccezione di piccoli (ad eccezione di piccoli

gruppi digruppi di molecole di RNA cataliticomolecole di RNA catalitico) con masse molecolari ) con masse molecolari

variabili (12000variabili (12000--1.000.000)1.000.000)

L’attività catalitica dipende dall’integrità conformazionale della

proteina nativa

Molti enzimi necessitano di componenti chimici addizionali

detti cofattoricofattori

I cofattori possono essereI cofattori possono essere

ioni inorganici (Fe2+, Mg2+, Zn2+)

coenzimi (molecole organiche o

metallo-organiche)

I cofattori legati covalentemente all’enzima

vengono chiamati gruppi prosteticigruppi prostetici

La parte proteica di un enzima è detta

apoenzimaapoenzima l’insieme dell’apoenzima, dei

coenzimi o degli ioni metallici costituisce

ll’’oloenzimaoloenzima

Glutatione perossidasiSe

DinitrogenasiMo

UreasiNi2+

Ribonucleotide reduttasiMn2+

Glucosio-6-fosfatasi

Piruvato chinasiMg2+

Anidrasi carbonica

Alcol deidrogenasiZn2+

Citocromo ossidasiCu2+

Catalasi

PerossidasiFe2+ o Fe3+

Esempi di enzimi che contengono come cofattori

ioni inorganici

transferasi C1formil, metilen, metiltetraidrofolato

carbossilasiCO2biotina

amminotransferasigruppo amminicopiridossalfosfato

decarbossilasigruppi idrossialchil.tiamina pirofosfato

acil-transferasigruppi acilicicoenzima A

fosfotransferasiP, B-Rib, B-Rib-Pnucleotidi fosfato

enzimi gruppi trasferiticoenzima

Esempi di enzimi e coenzimi che trasferiscono gruppi chimici

Gli enzimi sono catalizzatori speciali, favorendo le

reazioni nelle condizioni biologiche (pH = 7.4; t = 37°

C; ambiente acquoso intracellulare)

Una caratteristica delle reazioni

enzimatiche è proprio quella di

avvenire all’interno di una

particolare tasca, detta sito

attivo; la molecola che si lega in

maniera specifica al suo interno

è detta substrato

SpecificitSpecificitàà di substratodi substrato

Le forze non covalenti attraverso le quali i substrati e le altre

molecole si legano agli enzimi sono lo stesso tipo di forze

che regolano le conformazioni delle proteine.

In entrambi i casi sono coinvolte:

1. forze di Van der Waals

2. forze elettrostatiche

3. legami idrogeno

4. interazioni idrofobiche

99

In generale, un sito che lega il substrato In generale, un sito che lega il substrato èè una cavituna cavitàà o una o una

fessura sulla superficie di una molecola di enzima fessura sulla superficie di una molecola di enzima

complementare, come forma, al substratocomplementare, come forma, al substrato ((complementarietcomplementarietààgeometricageometrica).).

I residui I residui aminoacidiciaminoacidici che formano il sito di legame che formano il sito di legame

interagiscono specificatamente con il substrato mediante forze interagiscono specificatamente con il substrato mediante forze

attrattiveattrattive ((complementarietcomplementarietàà elettrostaticaelettrostatica).).

Nella maggior parte degli enzimi, i siti di legame per il substrato sono quasi sempre preformati, ma subiscono alcuni cambiamenti conformazionali in seguito al legame con il substrato ((adattamento indottoadattamento indotto))

Gli enzimi modificano la velocità di reazione e non gli equilibri

E + S E + S �������� ES ES �������� E + PE + P

][

]['

S

PK eq =

'ln' K eqRTG −=°∆

La velocità di reazione dipende dalla concentrazione del

reagente ( o dei reagenti) e dalla costante di velocità

][SKv =

]'']['[ SSKv =

Cinetica I° ordine

Cinetica II° ordine

[ ]SS

K

vv

m+

=

max

0

L’equazione di Michaelis-Menten

Km = costante di Michaelis-Menten

Vo = velocità iniziale

Vmax= velocità allo stato stazionario

;2

1max0 vv =Se

[ ];

2

1

K S

S

m

+

= [ ] [ ]SSKm =+2

1

2

1

[ ]SKm = = mol/l

Equazione di Equazione di MichaelisMichaelis --MentenMenten

Tutti gli enzimi possono essere analizzati in modo da quantificaTutti gli enzimi possono essere analizzati in modo da quantificare re sia la velocitsia la velocitàà di reazione, sia la efficienza enzimaticadi reazione, sia la efficienza enzimatica

PRIMA ASSUNZIONEPRIMA ASSUNZIONE

La reazione complessiva La reazione complessiva èè costituita da due reazioni elementari costituita da due reazioni elementari nelle quali il substrato forma un complesso con lnelle quali il substrato forma un complesso con l’’enzima che enzima che successivamente si decompone formando i prodotti e lsuccessivamente si decompone formando i prodotti e l’’enzima enzima libero:libero:

E + SE + SKK11

KK--11

ESESKK22 P+EP+E

La tappa che limita la velocitLa tappa che limita la velocitàà la conversione del la conversione del substrato in prodotto substrato in prodotto èè la scissione del la scissione del complesso EScomplesso ES in in E + P.E + P.

Seconda assunzioneSeconda assunzione

Quando tutto lQuando tutto l’’enzima ha legato a enzima ha legato a ssèè il substrato, il substrato,

[[EtEt] = [ES] e v0 ] = [ES] e v0 =Vmax=Vmax

v0 = v0 = VmaxVmax = k2 [= k2 [EtEt]]

In queste condizioni la velocitIn queste condizioni la velocitàà iniziale diventa:iniziale diventa:

VelocitVelocitàà iniziale = Viniziale = V00 = k= k22 [ES][ES]

Si assume che la concentrazione di Si assume che la concentrazione di ESES si trovi in uno si trovi in uno stato stazionario e resti costante durante la misura stato stazionario e resti costante durante la misura della velocitdella velocitàà iniziale. iniziale.

Terza assunzioneTerza assunzione

La velocitLa velocitàà complessiva di produzione di ES complessiva di produzione di ES èè data dalla data dalla differenza tra la velocitdifferenza tra la velocitàà delle reazioni elementari che delle reazioni elementari che portano alla sua formazione e la velocitportano alla sua formazione e la velocitàà delle reazioni delle reazioni

che ne determinano la scomparsa:che ne determinano la scomparsa:

La velocitLa velocitàà di produzione del complesso di produzione del complesso ESES da da EE e da e da S S èè semplicemente uguale alla velocitsemplicemente uguale alla velocitàà di demolizione del di demolizione del complessocomplesso ES ES inin E + P ed E + S.E + P ed E + S.

La costante di La costante di MichaelisMichaelis, , KmKm, , puopuo’’ essere definita in essere definita in

modo semplice come:modo semplice come:

la concentrazione di substrato in cui la concentrazione di substrato in cui [S] = Km, [S] = Km,

vv00 = V= Vmaxmax1/2,1/2,

KmKm corrisponde alla concentrazione di substrato in corrisponde alla concentrazione di substrato in

cui la velocitcui la velocitàà della reazione della reazione èè metmetàà della velocitdella velocitàà

massimamassima..

Km Km èè una misura delluna misura dell’’affinitaffinitàà delldell’’enzimaenzima

Significato della costante di Significato della costante di MichaelisMichaelis

Nella maggior parte dei casi il valore della Nella maggior parte dei casi il valore della KmKm èè indipendente indipendente

dalla quantitdalla quantitàà di enzima che viene usata per determinarla.di enzima che viene usata per determinarla.

Qualsiasi variazione dei parametri che Qualsiasi variazione dei parametri che influenzano il legame del influenzano il legame del

substrato allsubstrato all’’enzimaenzima produrrprodurràà unun’’alterazione del valore di alterazione del valore di KmKm

Variazioni di questo tipo possono essere costituite daVariazioni di questo tipo possono essere costituite da::

1.1. alterazioni dei permanenti della struttura dellalterazioni dei permanenti della struttura dell’’enzima o del enzima o del

substrato (ciosubstrato (cioèè variazioni dei legami covalenti), variazioni dei legami covalenti),

2.2. variazioni reversibili della variazioni reversibili della distribuzione delle carichedistribuzione delle cariche

3.3. variazioni della variazioni della conformazione dellconformazione dell’’enzimaenzima che influenzano che influenzano

ll’’orientamento o lorientamento o l’’accessibilitaccessibilitàà dei gruppi di legame. dei gruppi di legame.

Fattori che influenzano la KmFattori che influenzano la Km

4. 4. InterferenzeInterferenze a livello della a livello della formazione del complesso enzimaformazione del complesso enzima--

substratosubstrato da parte di sostanze presenti nella miscela di reazione. da parte di sostanze presenti nella miscela di reazione.

5. 5. Variazioni dello stato di ionizzazioneVariazioni dello stato di ionizzazione delldell’’enzima e del substrato enzima e del substrato

costituita principalmente dalle costituita principalmente dalle variazioni di pHvariazioni di pH. .

Dall’equazione di Michaelis-Menten, utilizzando i doppi

reciproci, otteniamo l’eq. di Lineweaver-Burk (dipendenza

lineare della velocità di reazione e la concentrazione del

substrato)

[ ] vvSK

v

m

maxmax0

11+=

I tipi di meccanismi catalitici utilizzati dagli enzimi sono staI tipi di meccanismi catalitici utilizzati dagli enzimi sono stati ti

classificati come:classificati come:

�� catalisi acidocatalisi acido--basica basica

�� catalisi covalentecatalisi covalente

�� catalisi favorita da ioni metallicicatalisi favorita da ioni metallici

�� catalisi elettrostaticacatalisi elettrostatica

�� catalisi favorita da effetti di prossimitcatalisi favorita da effetti di prossimitàà e di orientamentoe di orientamento

�� catalisi favorita dal legame preferenziale del complesso catalisi favorita dal legame preferenziale del complesso

dello stato di transizionedello stato di transizione

Catalisi acidoCatalisi acido--basicabasica

1) 1) processo in cui il trasferimento di un protone da un acido processo in cui il trasferimento di un protone da un acido abbassa labbassa l’’energia libera dello stato di transizione di una energia libera dello stato di transizione di una reazionereazione ((catalisi acida generalecatalisi acida generale).).

2)2) Una reazione può essere stimolata aumentandone la velocitUna reazione può essere stimolata aumentandone la velocitààdalla sottrazione temporanea di un protone da parte di una dalla sottrazione temporanea di un protone da parte di una basebase ((catalisi basica generalecatalisi basica generale).).

Catalisi covalenteCatalisi covalente

con lacon la catalisi covalentecatalisi covalente sisi aumenta la velocitaumenta la velocitàà delladellareazione mediante la formazionereazione mediante la formazione transitoria di un transitoria di un legame covalentelegame covalente

La catalisi covalente si svolge inLa catalisi covalente si svolge in 3 tappe3 tappe::

1)1) reazione reazione nucleofilicanucleofilica tra il catalizzatore e il substrato tra il catalizzatore e il substrato con la formazione di un legame covalentecon la formazione di un legame covalente

2) perdita di elettroni2) perdita di elettroni dal centro di reazione ad opera dal centro di reazione ad opera del catalizzatore del catalizzatore elettrofilicoelettrofilico

3) eliminazione del catalizzatore3) eliminazione del catalizzatore, una reazione che , una reazione che èèessenzialmente lessenzialmente l’’inverso della prima tappainverso della prima tappa

Esempi di gruppi Esempi di gruppi nucleofilicinucleofilici e gruppi e gruppi elettrofilicielettrofilicicoinvolti nella catalisi covalentecoinvolti nella catalisi covalente

Catalisi favorita da ioni metalliciCatalisi favorita da ioni metallici

. . Quasi un terzo di tutti gli enzimi conosciuti richiede la presenQuasi un terzo di tutti gli enzimi conosciuti richiede la presenza di ioni metallici per za di ioni metallici per

poter esprimerepoter esprimere la sua attivitla sua attivitàà cataliticacatalitica

1.1. I metalloI metallo--enzimienzimi, , che contengono, come che contengono, come cofattori,cofattori, ioni metallici ioni metallici saldamente saldamente

legatilegati, la maggior parte dei quali sono , la maggior parte dei quali sono metalli di transizionemetalli di transizione comecome FeFe2+2+, Fe, Fe3+3+, Cu, Cu2+2+, ,

ZnZn2+2+, Mn, Mn2+2+ o Coo Co2+.2+...

2.2. Gli enzimi attivati da metalliGli enzimi attivati da metalli, , viceversa, viceversa, legano debolmentelegano debolmente gli ioni metallici gli ioni metallici

presenti in soluzione, di solito gli ioni di presenti in soluzione, di solito gli ioni di metalli alcalini o alcalinimetalli alcalini o alcalini--terrositerrosi comecome NaNa++, ,

KK++, Mg, Mg2+2+ o Cao Ca2+2+. .

1414

Gli ioni metallici partecipano ai processi catalitici Gli ioni metallici partecipano ai processi catalitici

in 3 modi diversi:in 3 modi diversi:

1)1) si legano al substrato in modo da orientarlo si legano al substrato in modo da orientarlo correttamente per la reazionecorrettamente per la reazione

2)2) partecipano a reazionipartecipano a reazioni redoxredox mediante il cambiamento mediante il cambiamento reversibile del numero di ossidazione del metallo reversibile del numero di ossidazione del metallo

3)3) stabilizzano stabilizzano elettrostaticamenteelettrostaticamente o proteggonoo proteggono le le cariche negativecariche negative

1414

Catalisi elettrostaticaCatalisi elettrostatica

1.1. Il legame del substrato di solitoIl legame del substrato di solito esclude lesclude l’’acquaacqua dal sito attivo di dal sito attivo di

un enzima, che possiede quindi le un enzima, che possiede quindi le caratteristiche di polaritcaratteristiche di polaritàà di un di un

solvente organico, solvente organico, in cui le interazioni elettrostatichein cui le interazioni elettrostatiche sono molto sono molto

pipiùù forti che nelle soluzioni acquoseforti che nelle soluzioni acquose..

2.2. I I valori di valori di pKpK delle catene laterali degli aminoacidi presenti nelle delle catene laterali degli aminoacidi presenti nelle

proteine possono variare di alcune unitproteine possono variare di alcune unitàà rispetto ai loro valori rispetto ai loro valori

normalinormali..

3.3. Le distribuzioni di caricaLe distribuzioni di carica intorno intorno al sito attivoal sito attivo degli enzimi degli enzimi

sembrano essere determinate in modo da sembrano essere determinate in modo da stabilizzare gli stati di stabilizzare gli stati di

transizione delle reazioni catalizzatetransizione delle reazioni catalizzate

Catalisi favorita da effetti di prossimitCatalisi favorita da effetti di prossimitàà e di e di

orientamento:orientamento:

Gli enzimi, nonostante utilizzino meccanismi catalitici che assoGli enzimi, nonostante utilizzino meccanismi catalitici che assomigliano a migliano a

quelli delle reazioni organiche modello, quelli delle reazioni organiche modello, sono sono cataliticamentecataliticamente molto pimolto piùù

efficientiefficienti di questi modelli. di questi modelli.

Questa efficienza Questa efficienza èè data in relazione alla prossimitdata in relazione alla prossimitàà e e orientamento dei orientamento dei

substrati.substrati.

Catalisi favorita dal legame preferenziale Catalisi favorita dal legame preferenziale

dello stato di transizionedello stato di transizione

un enzima può legare lo stato di transizione della reazione che un enzima può legare lo stato di transizione della reazione che

catalizza con uncatalizza con un’’affinitaffinitàà maggiore rispetto a quello dei suoi maggiore rispetto a quello dei suoi

substrati o dei suoi prodotti.substrati o dei suoi prodotti.

Gli enzimi possono essere inibiti in modo reversibile o irreversGli enzimi possono essere inibiti in modo reversibile o irreversibileibile

Gli Gli inibitori inibitori possono essere:possono essere:

competitivicompetitivi

non competitivinon competitivi

incompetitiviincompetitivi

LL’’inibitore competitivoinibitore competitivo si si lega alllega all’’enzima nel sito enzima nel sito catalitico impedendo il catalitico impedendo il legame con il substrato.legame con il substrato.

Generalmente lGeneralmente l’’inibitore inibitore competitivo spesso competitivo spesso èè una una molecola che assomiglia al molecola che assomiglia al substrato. Questo tipo di substrato. Questo tipo di inibizione diventa reversibile inibizione diventa reversibile quando aumenta la concenquando aumenta la concen--trazione di substrato poichtrazione di substrato poichééaumenta la probabilitaumenta la probabilitàà che che ll’’enzima incontri il enzima incontri il substrato.substrato.

E + SE + S ESES

E + IE + I E+IE+I

Inibizione competitivaInibizione competitiva

Km aumenta Km aumenta

VmaxVmax èè invariatainvariata

-1/Km

-1/Km

6a reazione: sintesi di fumarato

• il malonato inibisce l’enzima in modo competitivo, dovuto alla notevole somiglianza strutturale col succinato

E + IE + I EIEI

ES + IES + I ESIESI

Gli inibitori non competitiviGli inibitori non competitivi

Un Un inibitore non competitivoinibitore non competitivo si lega reversibilmente sia si lega reversibilmente sia allall’’enzima enzima liberolibero sia al complesso sia al complesso enzima substrato:enzima substrato:

IlIl substratosubstrato si può legare anche al complesso EI:si può legare anche al complesso EI:

EI + SEI + S ESIESIII complessi EI complessi EI eded ESIESI sono sono cataliticamentecataliticamente inattivi. Se una inattivi. Se una data concentrazione di inibitore inattiva una certa frazione data concentrazione di inibitore inattiva una certa frazione delle molecole totali di enzima, un inibitore non competitivo delle molecole totali di enzima, un inibitore non competitivo abbassa il valore della abbassa il valore della VVmaxmax..

Le molecole di enzima cheLe molecole di enzima che nonnon legano llegano l’’inibitoreinibitore hanno hanno unun’’affinitaffinitàà normalenormale per il substrato e quindi presentano una per il substrato e quindi presentano una Km Km altrettanto normale.altrettanto normale.

VVmaxmax diminuiscediminuisce

KKmm invariatainvariata

Inibizione non competitivaInibizione non competitiva

Inibizione Inibizione incompetitivaincompetitiva

Il complesso Il complesso ESIESI èècataliticamente cataliticamente inattivoinattivo e e quindi il valore della quindi il valore della VVmaxmaxdiminuiscediminuisce in presenza in presenza dell'inibitore e il valore di dell'inibitore e il valore di KmKm tende a diminuire, dato tende a diminuire, dato che la reazione che la reazione E + S E + S �� ESESviene spinta verso destra viene spinta verso destra man mano che l'inibitore man mano che l'inibitore rimuove il complesso rimuove il complesso ESES

Gli Gli inibitori inibitori incompetitiviincompetitivi si si legano ai complessi enzimalegano ai complessi enzima--substrato, substrato, ma non agli enzimi ma non agli enzimi in forma libera:in forma libera:

E + IE + I Nessuna reazioneNessuna reazione

ES + IES + I ESIESIVVmaxmax diminuiscediminuisce

KKmm diminuiscediminuisce

FATTORI CHE FATTORI CHE

INFLUENZANO INFLUENZANO

LL’’ATTIVITAATTIVITA’’

ENZIMATICAENZIMATICA

AttivitAttivitàà di un enzima in funzione del pHdi un enzima in funzione del pH

A A temperaturetemperature inferiori a quella ottimaleinferiori a quella ottimale la velocitla velocitàà della reazione catalizzata della reazione catalizzata èèridotta ridotta in quanto il contenuto energetico delle molecole di substrato in quanto il contenuto energetico delle molecole di substrato èè troppo basso troppo basso perchperchéé queste possano superare la barriera dell'energia di attivazionequeste possano superare la barriera dell'energia di attivazione; ;

A temperature superiori a quella ottimaleA temperature superiori a quella ottimale la velocitla velocitàà èè bassabassa perchperchéé diviene diviene

sensibile l'inattivazione termica delle molecole di enzima.sensibile l'inattivazione termica delle molecole di enzima.

Una tipica curva di attivitUna tipica curva di attivitàà di un di un enzima in funzione della enzima in funzione della temperatura.temperatura.

Regolazione dell’attività enzimatica

� Modificazioni allosteriche (non covalenti) (enzimi

allosterici)

�� Modificazioni covalenti

a)a) covalenti reversibili:covalenti reversibili:

FosforilazioneFosforilazione

AdenilazioneAdenilazione

UridililazioneUridililazione

ADPADP--RibosilazioneRibosilazione

MetilazioneMetilazione

b) covalenti irreversibili:b) covalenti irreversibili:

Proteolisi (zimogeni)Proteolisi (zimogeni)

Regolazione dellRegolazione dell’’attivitattivitàà enzimaticaenzimatica

Enzimi allostericiEnzimi allosterici ((modificazione non covalentemodificazione non covalente))

Gli enzimi allosterici sono quelli che possiedono conformazioniGli enzimi allosterici sono quelli che possiedono conformazioni

indotte dal legame conindotte dal legame con modulatorimodulatori ((positivi o negativipositivi o negativi). ).

Se il modulatore Se il modulatore èè lo stesso substrato essi vengono denominatilo stesso substrato essi vengono denominati

omotropiciomotropici..

Se il modulatore Se il modulatore èè una molecola diversa dal substrato, luna molecola diversa dal substrato, l’’enzima enzima

viene dettoviene detto eterotropicoeterotropico..

Oltre ai siti catalitici, gli enzimi allosterici possiedono Oltre ai siti catalitici, gli enzimi allosterici possiedono uno o piuno o piùù siti siti

regolatori.regolatori.

Alcuni enzimi Alcuni enzimi oligomerici oligomerici possiedono dellepossiedono delle subunitsubunitàà regolatriciregolatrici che che

nonnon possiedono di per possiedono di per ssèè attivitattivitàà catalitiche catalitiche

Fattori che influenzano le attività enzimatiche nel

plasma negli stati patologici:

•• ll’’organo o il tessuto interessato dalla malattiaorgano o il tessuto interessato dalla malattia

•• la natura della lesionela natura della lesione

•• la distribuzione degli enzimi nel tessuto interessatola distribuzione degli enzimi nel tessuto interessato

•• effetti secondari su altri organieffetti secondari su altri organi

•• la velocitla velocitàà del rilascio delldel rilascio dell’’enzima da parte delle cellule enzima da parte delle cellule

danneggiatedanneggiate

•• la scomparsa dellla scomparsa dell’’enzima dal circolo sanguignoenzima dal circolo sanguigno

Significato clinico dellSignificato clinico dell’’attivitattivitàà degli enzimi presenti nei degli enzimi presenti nei

materiali biologicimateriali biologici

Lo studio dellLo studio dell’’attivitattivitàà enzimatica trova la sua applicazione nei enzimatica trova la sua applicazione nei

laboratori di chimica clinica per llaboratori di chimica clinica per l’’accertamento di accertamento di lesioni e/o lesioni e/o

alterazioni della funzionalitalterazioni della funzionalitàà di organidi organi e per la diagnostica di e per la diagnostica di

alcune malattie del metabolismo sostenute da alcune malattie del metabolismo sostenute da enzimopatieenzimopatie per lo per lo

pipiùù congenite. Queste ricerche sono condotte su diversi materiali congenite. Queste ricerche sono condotte su diversi materiali

biologici:biologici:

•• sierosiero

•• urinaurina

•• succhi digestivi e fecisucchi digestivi e feci

•• emolisatiemolisati di di emazieemazie e preparati di leucocitie preparati di leucociti

•• altri materialialtri materiali

Lattico deidrogenasiLattico deidrogenasi

Isocitrico deidrogenasiIsocitrico deidrogenasi

GlucosioGlucosio--66--fosfato deidrogenasifosfato deidrogenasi

Glutammico deidrogenasiGlutammico deidrogenasi

Aspartico transaminasiAspartico transaminasi

Creatina chinasiCreatina chinasi

AcetilcolinesterasiAcetilcolinesterasi

ColinesterasiColinesterasi

Fosfatasi alcalinaFosfatasi alcalina

Enzimi di interesse clinico che si presentano in Enzimi di interesse clinico che si presentano in

forme multipleforme multiple

IsoenzimiIsoenzimi

Con il termine diCon il termine di isoenzimiisoenzimi o o isozimiisozimi vengono vengono indicate proteine che indicate proteine che catalizzano la stessa catalizzano la stessa reazionereazione ma presentano ma presentano diverse proprietdiverse proprietààmolecolarimolecolari, cio, cioèè diversa carica elettricadiversa carica elettrica, , diversa solubilitdiversa solubilitàà, , diversa resistenza ad agenti diversa resistenza ad agenti chimici e fisicichimici e fisici..

In alcuni casi gli In alcuni casi gli isozimiisozimi differiscono tra di loro differiscono tra di loro anche sotto il profilo funzionale e presentano anche sotto il profilo funzionale e presentano differenze quanto ad differenze quanto ad optimum di pHoptimum di pH, , ad affinitad affinitàà, , espressa in termini di costante di espressa in termini di costante di MichaelisMichaelis per il per il substratosubstrato o i coenzimi.o i coenzimi.

Nel siero, dove sono presenti enzimi provenienti Nel siero, dove sono presenti enzimi provenienti da localizzazioni da localizzazioni cellulari cellulari e e tissutali diverse,tissutali diverse,alcune attivitalcune attivitàà enzimatiche sono sostenute da enzimatiche sono sostenute da pipiùù isoenzimi.isoenzimi.

Esochinasi:inibita dal glucosio 6-P

Isoenzima tipo I: nel cervello(attivato dal Pi)

Isoenzima tipo II: nel muscolo

Deficienza ereditaria di esochinasi (anemia emolitica)

Glucochinasi1. Presente nel fegato2. Specificità per il glucosio3. Bassa affinità4. Inducibile (dieta, insulina)

Nel fegato sono presentientrambi gli enzimi.

Fosfofruttochinasi II o enzima bifunzionale PFK/FBPasi

Fegato e cuore contengono differenti isoenzimidell’enzima bifunzionale PFK/FBPasi che danno differente risposta allo stesso ormone (adrenalina).

adrenalinaglucagone

Fegato:(inibizione della glicolisi)

Cuore:(attivazione glicolisi)