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In biochimica, si definisce mwcqenzima un mwcgcatalizzatore dei processi mwcwbiologici.cite-ref-iupac-1-0[1]

Gli enzimi sono costituiti da mweqproteine globulari idrosolubili in grado di catalizzare una mwegreazione chimica similmente ai mwewribozimi, che invece sono costituiti da mwfamolecole di mwfqRNA.

Il processo di mwfwcatalisi mwgaindotto da un enzima (come da un qualsiasi altro catalizzatore positivo) consiste in un aumento della mwgqvelocità di reazionecite-ref-iupac-1-1[1] e quindi in un più rapido raggiungimento dello stato di mwhgequilibrio termodinamico. Un enzima incrementa unicamente le velocità delle reazioni chimiche, diretta e inversa (dal composto A al composto B e viceversa), intervenendo sui processi che ne regolano la spontaneità, mediante riduzione dell'mwhwenergia di attivazione. In altre parole, agiscono dal punto di vista mwiacinetico, senza modificare la mwiqtermodinamica del processo, favorendo così reazioni che, a causa di un'elevata energia d'attivazione, avverrebbero troppo lentamente o non avverrebbero affatto (pur essendo termodinamicamente favorite), se non in condizioni non compatibili con la vita stessa, ad esempio a temperature troppo elevate (vedi l'ossidazione degli zuccheri).

La spontaneità di una reazione è infatti legata strettamente all'energia d'attivazione, cioè alla cinetica, prima ancora che alla stabilità termodinamica dei prodotti. A titolo d'esempio si pensi al legno, la cui reazione con l'ossigeno (combustione) è termodinamicamente molto favorita, ma non può avvenire spontaneamente a causa dell'elevata energia d'attivazione richiesta dalla stessa (necessita infatti elevata temperatura per innescarla).

Il ruolo di un enzima consiste nel facilitare le reazioni attraverso l'interazione tra il mwjamwjqsubstrato (la molecola o le molecole che partecipano alla reazione) e il proprio mwjgmwjwsito attivo (la parte di enzima in cui avvengono le reazioni), formando un mwkacomplesso. Avvenuta la reazione, il prodotto viene allontanato dall'enzima, che rimane disponibile per iniziarne una nuova. L'enzima infatti non viene consumato durante la reazione.

• Concetti generali

• Storia

• Funzioni biologiche

• Struttura e funzionamento

• Specificità

• Funzionamento

• Modulazione allosterica

• Meccanismi di reazione a due substrati

• Cofattori

• Termodinamica

• Cinetica

• Le costanti cinetiche degli enzimi

• Inibizione enzimatica

• Inibitori reversibili

• Inibitori irreversibili

• Utilizzi degli inibitori

• Regolazione dell'attività enzimatica

• Cascate enzimatiche

• Effetto del pH sull'attività degli enzimi

• Enzimi e patologie

• Applicazioni industriali

• Note

• Bibliografia

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

Come tutti i catalizzatori positivi, anche gli enzimi permettono una riduzione dell'mwlaenergia di attivazione (Ea) di una reazione, accelerando in modo consistente la sua velocità. La maggior parte delle reazioni biologiche catalizzate da enzimi ha una velocità superiore di milioni di volte alla velocità che avrebbero senza alcun mwlqcatalizzatore. Come per tutti i catalizzatori, gli enzimi non sono solitamente mwlgconsumati dalla reazione che catalizzano, né alterano l'mwlwequilibrio chimico della reazione.

In ogni caso, la differenza principale degli enzimi dagli altri catalizzatori chimici è la loro estrema specificità di mwmqsubstrato. Essi infatti sono in grado di catalizzare solo una reazione o pochissime reazioni simili, poiché il sito attivo interagisce con i reagenti in modo mwmgstereospecifico (è sensibile anche a piccolissime differenze della struttura tridimensionale).

Secondo la mwnabanca dati mwnqExplorEnz della mwngIUBMB, sono state individuate finora mwnw4 038 reazioni biochimiche catalizzate da enzimi.cite-ref-2[2] Tutti gli enzimi sono mwpaproteine, ma non tutti i catalizzatori biologici sono enzimi, dal momento che esistono anche catalizzatori costituiti di mwpqRNA, chiamati mwpgribozimi.cite-ref-3[3]

L'mwraattività enzimatica può essere influenzata da altre molecole. Esistono infatti molecole in grado di mwrqinibire tale attività (molti mwrgfarmaci e mwrwveleni sono inibitori enzimatici). Sono note anche molecole attivatrici dell'enzima, in grado di aumentarne l'attività. L'attività è anche influenzata dalla mwsqtemperatura, dal mwsgpH e dalla concentrazione di substrato.

Alcuni enzimi sono utilizzati per fini industriali. La mwtasintesi chimica di numerosi farmaci, ad esempio, è portata a termine attraverso l'utilizzo di enzimi. Anche diversi prodotti di uso domestico fanno ampio uso di enzimi. Diversi mwtqdetersivi contengono enzimi per velocizzare la degradazione delle proteine e dei mwtglipidi che compongono le macchie. La mwtwpapaina, enzima estratto dalla mwuapapaia, è invece utilizzato in numerosi prodotti per le sue caratteristiche mwuqproteolitiche: dall'intenerimento della carne, processo noto già agli mwugindigeni americani, all'utilizzo in applicazioni topiche sulle ferite e sulle cicatrici.

Gli uomini primitivi trovandosi nella necessità di conservare il più a lungo possibile il mwwglatte cominciarono a produrre il mwwwformaggio: per caso o per osservazione dei visceri di animali macellati scoprirono che lo mwxastomaco dei mwxqvitelli e delle giovani mwxgcapre cagliava il latte. Solo molte centinaia di anni dopo si comprese che il caglio non era altro che il prodotto di un enzima.cite-ref-4[4] Sebbene fin dalla fine del mwywXVII secolo processi come la digestione della mwzacarne a opera dei mwzqsecreti mwzggastricicite-ref-reaumur1752-5-0[5] o la conversione di mwawamido a mwbaglucosio attraverso la mwbqsaliva erano ampiamente noti, gli esatti meccanismi attraverso cui questi eventi avessero luogo, invece, erano del tutto sconosciuti.cite-ref-6[6]

Nel mwcwXIX secolo, mwdaLouis Pasteur suggerì che fosse la presenza di entità da lui chiamate mwdqfermenti, contenute all'interno delle mwdgcellule di mwdwlievito, e prive di ogni funzione all'esterno delle cellule, a far avvenire questi processi. Scrisse che mweala fermentazione alcolica è un processo correlato con la vita e l'organizzazione delle cellule di lievito, e non con la morte e la putrefazione delle cellule stesse.cite-ref-7[7]

La parola mwfgenzima fu utilizzata per la prima volta nel mwfw1878 dal mwgafisiologo mwgqWilhelm Kühne. Egli scelse tale parola (in mwgggreco mwgwἐν ζύμῳ - mwhaen zýmō - significa mwhqall'interno del lievito)cite-ref-8[8] proprio perché si riteneva che entità del genere potessero trovarsi solo all'interno di cellule di lievito.

Nel mwka1897 mwkqEduard Buchner iniziò a studiare la capacità degli estratti di lievito di portare a termine le fermentazioni di zuccheri, anche in assenza di cellule di lievito integre. Gli esperimenti che portò a termine presso l'mwkgUniversità di Berlino gli permisero di determinare che tali fermentazioni avvengono anche in assenza di cellule vive di lievito.cite-ref-9[9] Egli chiamò mwlwmwmazimasi l'enzima che aveva portato a termine la fermentazione del mwmqsaccarosio.cite-ref-10[10] Nel mwng1907 Buchner ricevette il mwnwPremio Nobel per la Chimica per mwoale ricerche biochimiche e la scoperta della fermentazione indipendente dalla cellula.

In seguito alla dimostrazione del funzionamento degli enzimi indipendentemente da una cellula vivente, la ricerca si focalizzò sulla natura chimica degli enzimi stessi. Numerose evidenze mostravano la stretta associazione tra proteine e attività enzimatica, ma una parte influente della comunità scientifica del primo mwogNovecento (tra cui il Premio Nobel mwowRichard Willstätter) sosteneva che le proteine non fossero altro che semplici mwpatrasportatori degli enzimi. Lo scienziato affermava che gli enzimi fossero formati da una parte colloidale proteica, chiamata mwpqapoenzima (o apofermento) e da un gruppo attivo chiamato mwpgcoenzima (o cofermento). I cofermenti determinerebbero la specificità dell'azione degli enzimi.

Nel mwqa1926, in ogni caso, James Sumner mostrò come l'enzima mwqgureasi fosse una proteina vera e propria mwqwcristallizzandolo. Nel mwra1937 Sumner dimostrò lo stesso per la mwrqcatalasi. Furono comunque i lavori di mwrgNorthrop e mwrwStanley sugli enzimi digestivi mwsapepsina, mwsqtripsina e mwsgchimotripsina a confermare definitivamente le ipotesi di Sumner. I tre ricercatori furono premiati con il Premio Nobel nel mwsw1946.cite-ref-11[11]

La scoperta che gli enzimi fossero cristallizzabili diede il via a una corsa tesa alla definizione delle strutture tridimensionali degli enzimi attraverso tecniche come la mwuqcristallografia a raggi X. La prima mwugmacromolecola a essere definita con questa tecnica fu il mwuwlisozima, enzima deputato alla digestione della mwvaparete batterica e contenuto nelle mwvqlacrime, nella mwvgsaliva, nell'mwvwalbume. La cristallizzazione del lisozima fu portata a termine dal gruppo coordinato da David Chilton Phillips nel mwwq1965cite-ref-12[12] e segnò di fatto l'inizio della mwxgbiologia strutturale.

Oggi la ricerca sugli enzimi focalizza l'attenzione ai componenti derivati, ovvero i cosiddetti substrati (anche detti componenti enzimatici), che vengono lavorati dagli enzimi esternamente al corpo umano.

Tramite processi industriali e reattori sequenziali vengono elaborate e combinate sostanze primarie, come il mwygmais, con delle cascate enzimatiche, ottenendo dei prodotti che vengono immediatamente riconosciuti dalla cellula e quindi utilizzabili senza ulteriori processi a carico della cellula stessa.

I componenti generati dagli enzimi hanno la primaria funzione di alimentare energeticamente le cellule umane. Il lavoro di trasformazione dei componenti è già stato effettuato a monte da processi enzimatici indotti, o comunque artificiali, ottenendo in questo modo un prodotto utilizzabile immediatamente dalla cellula spesso riconducibile all'mwzaATP. Con questa procedura di lavorazione le molecole ottenute non rischiano di avere un deficit deformazionale che, nel caso fosse presente, come ad esempio la modifica di un aminoacido, la proteina ottenuta avrebbe una struttura tridimensionale alterata che spesso sono causa di malattie.

Si configura in questo modo la capacità di utilizzo dell'energia cellulare anche da parte di cellule malate (o comunque in stato di deficit) che riescono in questo modo ad approvvigionarsi energeticamente e quindi continuare a svolgere le loro funzioni. Questo nuovo approccio all'utilizzo degli enzimi viene identificato con il termine mwzgenzimologia.

Gli enzimi portano a termine una gran quantità di funzioni all'interno degli organismi viventi.

• Una delle caratteristiche più importanti degli enzimi è la possibilità di lavorare in successione, creando un mw0wpathway metabolico. Nei mw1qpathway, ogni enzima utilizza il prodotto della reazione precedente come substrato. È la presenza degli enzimi a determinare i passaggi del mw1gpathway: senza enzimi, il metabolismo non passerebbe attraverso gli stessi passaggi e non sarebbe in grado di generare prodotti a una velocità sufficiente per le esigenze della cellula. Ad esempio, un mw1wpathway come la mw2aglicolisi non potrebbe esistere in assenza degli enzimi che la compongono. Il mw2qglucosio, ad esempio, è in grado di reagire direttamente con l'mw2gadenosintrifosfato (ATP) per essere mw2wfosforilato su uno o più mw3acarboni, ma in assenza di enzimi questo avverrebbe a velocità tanto ridotte da essere insignificante. La rete del metabolismo cellulare dipende dunque dal set di enzimi funzionali presenti.

• Un'altra importante funzione degli enzimi è correlata alla mw3gdigestione negli mw3wanimali. Enzimi come le mw4aamilasi e le mw4qproteasi sono in grado di ridurre le macromolecole (nella fattispecie mw4gamido e mw4wproteine) in unità semplici (mw5amaltosio e mw5qamminoacidi), assorbibili dall'mw5gintestino. In alcuni casi gli enzimi necessari alla digestione possono essere prodotti da organismi ospiti del tubo digerente: nei mw5wruminanti, ad esempio, la mw6acellulasi necessaria alla degradazione della mw6qcellulosa è prodotta da alcune mw6gspecie mw6wbatteriche.

• Essi sono anche fondamentali per la mw7qtrasduzione del segnale e la regolazione dei processi cellulari. In particolare, questi processi sono coordinati solitamente da mw7gchinasi e mw7wfosfatasi.cite-ref-13[13]

• Gli enzimi sono anche in grado di generare movimento, come avviene ad esempio con la mw9qmiosina, che mw9gidrolizza l'ATP generando la mw9wcontrazione muscolare o con il trasporto di molecole nei vari dipartimenti cellulari attraverso il mw-acitoscheletro.cite-ref-14[14]

• Altre mw-gATPasi, localizzate presso le mw-wmembrane cellulari, sono le mwaqapompe ioniche, coinvolte nel mwaqetrasporto attivo.

• I mwaqmvirus contengono numerosi enzimi che permettono loro di mwaqqinfettare le cellule. Tra di essi figurano le mwaquintegrasi e le mwaqyretrotrascrittasi.

• Gli enzimi sono anche coinvolti in funzioni più mwaqgesotiche, come la generazione di mwaqkluce nella mwaqolucciola, resa possibile dalla presenza della mwaqsluciferasi.cite-ref-15[15]

L'attività degli enzimi è determinata dalla mwaristruttura terziaria (ovvero la conformazione tridimensionale) degli enzimi stessi. La maggior parte degli enzimi presenta dimensioni decisamente maggiori dei substrati su cui agiscono. Solitamente la regione dell'enzima coinvolta nell'attività catalitica è molto ridotta (conta spesso solo 3-4 mwarmamminoacidi).cite-ref-16[16] La regione contenente questi residui catalitici, nota come mwargsito attivo, si occupa di prendere contatto con il substrato e di portare a termine la reazione. Gli enzimi possono anche contenere regioni che legano mwarkcofattori necessari per la catalisi. Alcuni enzimi presentano anche siti di legame per piccole molecole, spesso prodotti diretti o indiretti della reazione catalizzata. Tale legame può incrementare o ridurre l'attività dell'enzima, attraverso una regolazione a mwarofeedback negativo.

La maggior parte degli enzimi presenta una notevolissima specificità per la reazione catalizzata e per i substrati coinvolti. Tale specificità è legata a diversi fattori che caratterizzano l'associazione tra il substrato e il sito attivo, come la complementarità dal punto di vista strutturale, le mwasecariche elettriche, la natura mwasiidrofila o mwasmidrofoba. Gli enzimi mostrano spesso livelli elevatissimi di mwasqstereospecificità, mwasuregioselettività e mwasychemoselettività.cite-ref-17[17]

Alcuni degli enzimi che mostrano la maggiore specificità sono coinvolti nella mwaswreplicazione e nell'mwas0espressione del mwas4genoma. Tali enzimi presentano meccanismi di mwas8proof-reading (correzione di bozze). Ad esempio enzimi come le mwateDNA polimerasi sono in grado di catalizzare inizialmente la reazione di elongazione del filamento di DNA, quindi di valutare in un secondo momento l'efficienza e la correttezza dell'operazione stessa.cite-ref-18[18] Questo processo in due passaggi permette di ridurre enormemente gli errori compiuti (si stima che le DNA polimerasi di mwatymammifero abbiano un tasso di errore di 1 su 100 milioni di reazioni catalizzate.cite-ref-19[19]) Simili meccanismi di mwatsproof-reading sono presenti anche nelle mwatwRNA polimerasi,cite-ref-20[20] nelle mwaueamminoacil-tRNA sintetasicite-ref-21[21] e nei mwauyribosomi.cite-ref-22[22]

Esistono in ogni caso anche diversi enzimi caratterizzati da una specificità relativamente più bassa. Diversi enzimi sono infatti in grado di agire su un numero ampio di substrati. Una possibile spiegazione di questa evidenza è legata al fatto che, dal punto di vista mwauwevolutivo, essa permetterebbe la costituzione di nuovi mwau0mwau4pathway metabolici.cite-ref-23[23]

Il primo modello a essere stato messo a punto per spiegare la specificità degli enzimi è quello suggerito da mwavyHermann Emil Fischer nel mwavc1894, secondo il quale l'enzima e il substrato possiedono una forma esattamente complementare che ne permette un mwavgincastro perfetto.cite-ref-24[24] Tale modello è spesso definito come mwav0chiave-mwav4serratura. In ogni caso tale modello esplica bene la specificità degli enzimi, ma è decisamente meno affidabile nello spiegare la stabilizzazione dello mwav8stato di transizione che l'enzima raggiunge durante il legame con il substrato.

Nel mwawi1958 mwawmDaniel Koshland propose una modifica del modello mwawqchiave-serratura: dal momento che gli enzimi sono strutture relativamente flessibili, egli suggerì che il sito attivo potesse continuamente modellarsi in base alla presenza o meno del substrato.cite-ref-25[25] Come risultato, il substrato non si lega semplicemente a un sito attivo mwawkrigido, ma genera un rimodellamento del sito stesso, che lo porta a un legame più stabile in modo da portare correttamente a termine la sua attività catalitica,cite-ref-26[26] come succede ad esempio per la mwaw4esochinasicite-ref-27[27] e per altri enzimi mwaxmglicolitici. In alcuni casi, come avviene per le mwaxqglicosidasi, anche il substrato può cambiare leggermente la propria forma all'ingresso nel sito attivo.cite-ref-28[28]

Il legame iniziale tra enzima e substrato è necessario anche da un punto di vista energetico. L'energia del legame deriva non solo da eventuali legami mwaxscovalenti, ma anche da una fitta rete di interazioni deboli, mwaxwioniche o mwax0elettrostatiche. Solo il corretto substrato è in grado di partecipare a tutte le interazioni previste. Ciò, oltre a spiegare la sorprendente stabilità del legame tra enzima e substrato, permette di comprendere i meccanismi che conferiscono elevata specificità all'enzima stesso.

La riduzione dell'energia di attivazione può essere invece spiegata dal fatto che tutte le interazioni tra enzima e substrato sono possibili solo quando il substrato si trova nello stato di transizione. Tale stato è dunque stabilizzato (in un certo senso esso viene mwax8forzato) dal legame tra enzima e substrato. Il substrato nello stato di transizione può essere considerato un vero e proprio mwayanuovo substrato di una mwayenuova reazione, avente un'energia di attivazione inferiore a quella mwayioriginale. La riduzione della ΔGmwaym‡ può dunque essere intesa come conseguenza della creazione di una sorta di mwayqnuova reazione, impossibile senza la presenza dell'enzima corretto.

L'affinità dell'enzima per il substrato è quindi la condizione necessaria per il suo funzionamento; ma questo non significa che nel mwayycomplesso le forze di interazione debbano essere molto elevate: se il complesso enzima-substrato fosse eccessivamente stabile, per esempio, l'enzima non tenderebbe a formare i prodotti. Se fosse invece troppo alta l'affinità tra enzima e stato di transizione (o tra enzima e prodotto) la reazione si bloccherebbe, non permettendo al complesso di dissociarsi e liberare i prodotti.

Alcune delle strategie comunemente messe in atto dagli enzimi per catalizzare reazioni sono le seguenti.cite-ref-29[29]

• Catalisi covalente. Il sito attivo contiene un gruppo reattivo (solitamente mway8nucleofilo), che viene legato covalentemente in modo temporaneo nel corso della reazione. Questo è il meccanismo sfruttato da enzimi come la mwazachimotripsina.

• Catalisi acido-base. Nel sito attivo è presente un residuo mwaziamminoacidico che funge da donatore o accettore di mwazmelettroni. Nella stessa chimotripsina, ad esempio, è presente un'mwazqistidina in grado di incrementare il potere nucleofilo della mwazuserina, responsabile del legame con il substrato.

• Catalisi mediata da ioni metallici. Gli ioni metallici possono svolgere funzioni catalitiche in diversi modi. Ad esempio, possono funzionare da catalizzatori mwazcelettrofili, che stabilizzano la carica negativa di un mwazgintermedio di reazione. In modo analogo, uno ione metallico può generare un nucleofilo incrementando l'acidità di una molecola posta nelle vicinanze, come avviene per la molecola di mwazkacqua durante l'idratazione dell'mwazoanidride carbonica catalizzata dall'mwazsanidrasi carbonica. In alcuni casi, lo ione metallico può anche legare direttamente il substrato, incrementando così l'energia di legame. Questa è la strategia seguita ad esempio dalle mwazwnucleoside monofosfato chinasi (dette anche NMP chinasi).

• Catalisi da avvicinamento. In numerose reazioni che coinvolgono più substrati, il fattore limitante è la scarsa possibilità che i substrati si dispongano vicini e nel corretto orientamento. Enzimi come le stesse NMP chinasi sono ad esempio in grado di disporre due nucleotidi vicini tra loro, facilitando il trasferimento di un mwaz4gruppo fosfato da un nucleotide all'altro.

Analisi recenti hanno svelato ulteriori correlazioni tra le dinamiche interne dell'enzima e l'efficienza di catalisi risultante.cite-ref-30[30]cite-ref-31[31]cite-ref-32[32] Le regioni interne di un enzima (dai singoli amminoacidi fino alle mwaaweliche alfa) possono cambiare posizione e conformazione in tempi che vanno dai mwaa0femtosecondi ai secondi: sono tali spostamenti a cambiare la rete di interazioni possibili con il substrato, con conseguenze importanti a livello di aumento o un calo dell'efficienza catalitica.cite-ref-33[33]cite-ref-34[34]cite-ref-35[35]cite-ref-36[36] Questo ha conseguenze fondamentali a livello dello studio della modulazione allosterica, dell'inibizione e dell'attivazione enzimatica.

Alcuni enzimi sono provvisti, oltre che del sito attivo, anche di cosiddetti siti mwacyallosterici, che funzionano come degli interruttori, potendo bloccare o attivare l'enzima. Quando una molecola particolare fa infatti da substrato per questi siti, la struttura dell'enzima viene completamente modificata, al punto che esso può non funzionare più. Al contrario, può avvenire che la deformazione metta in funzione l'enzima. Molto spesso la deformazione consiste in un riorientamento dei domini che compongono l'enzima in modo da rendere il sito attivo più accessibile (attivatori) o meno accessibile (inibitori). Queste molecole che regolano l'attività enzimatica sono dette mwacceffettori allosterici o mwacgmodulatori allosterici.

Il sito allosterico può essere anche lo stesso sito attivo dell'enzima: in questo caso, in genere, gli attivatori sono gli stessi reagenti, mentre gli inibitori allosterici saranno i prodotti.

Molti effettori hanno effetti simili su più enzimi diversi: in questo modo l'allosteria può essere utilizzata per sincronizzare diverse reazioni che si trovano lungo la stessa via o su vie diverse. Ad esempio l'ATP è un inibitore allosterico di molti enzimi che operano su reazioni di mwacscatabolismo (quali ad esempio mwacwglicolisi e mwac0ciclo di Krebs), per cui quando la sua concentrazione è alta (ovvero la cellula ha molta energia a disposizione) lo stesso mwac4ATP rallenta le vie che portano alla produzione di ulteriori molecole ad alto contenuto energetico.

[[Allosteric]] enzymes change their structure in response to binding of [[effector (biology)|effector]]s. Modulation can be direct, where the effector binds directly to [[binding site]]s in the enzyme, or indirect, where the effector binds to other proteins or [[protein subunit]]s that interact with the allosteric enzyme and thus influence catalytic activity.

I meccanismi di reazione a due substrati sono:

• mwadmBi-Bi ordinato: si legano i substrati S1 e S2 e si staccano i prodotti P1 e P2 in ordine (come in molte mwadqossidoreduttasi NADmwadu+(P) dipendenti).

• mwadcBi-Bi Random: si legano i due substrati e si staccano i due prodotti in vari ordini (come in molte mwadgchinasi e alcune mwadkdeidrogenasi).

• mwadsPing Pong (o mwadwdoppio spostamento): si attacca il substrato S1 e si stacca il prodotto P1, poi si attacca S2 e si stacca P2 (come per le mwad0aminotransferasi e mwad4serina proteasi).

Molti enzimi contengono molecole non proteiche che partecipano alla funzione catalitica. Queste molecole, che si legano spesso all'enzima nelle vicinanze del sito attivo, vengono definite mwaeimwaemcofattori. Combinandosi con la forma non attiva dell'enzima (mwaeqapoenzima), esse danno origine a un enzima cataliticamente attivo (mwaeuoloenzima).

Queste molecole spesso vengono divise in due categorie sulla base della natura chimica: i metalli e i coenzimi (piccole molecole organiche).

Sulla base del legame con l'enzima, invece, si distinguono i gruppi prostetici e i cosubstrati. I gruppi prostetici sono di solito strettamente legati agli enzimi, generalmente in modo permanente. I cosubstrati sono invece legati più debolmente agli enzimi (una singola molecola di cosubstrato a volte può associarsi successivamente con enzimi diversi) e servono come portatori di piccole molecole da un enzima a un altro. La maggior parte delle mwaegvitamine, composti che gli esseri umani e altri animali non sono in grado di sintetizzare autonomamente, sono cofattori (o precursori di cofattori).

Come per tutti i mwaficatalizzatori, gli enzimi non modificano l'mwafmequilibrio chimico della reazione. Solitamente, in presenza di un enzima, la reazione si svolge nella stessa direzione in cui si svolgerebbe senza. L'unica differenza è la velocità della reazione. Di conseguenza, gli enzimi possono catalizzare in modo equivalente sia la reazione diretta che quella inversa. Ad esempio, l'mwafqanidrasi carbonica catalizza la reazione in entrambe le direzioni a seconda della concentrazione dei reagenti.

mwafc C O 2 + H 2 O a n i d r a s i c a r b o n i c a → → H 2 C O 3 {\displaystyle \mathrm {CO_{2}+H_{2}O{}^{\mathrm {\quad anidrasi\ carbonica} }\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!{\overrightarrow {\qquad \qquad \qquad \qquad }}H_{2}CO_{3}} } (nei mwafgtessuti, con alta concentrazione di COmwafk2)

mwafs H 2 C O 3 a n i d r a s i c a r b o n i c a → → C O 2 + H 2 O {\displaystyle \mathrm {H_{2}CO_{3}{}^{\mathrm {\quad anidrasi\ carbonica} }\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!\!{\overrightarrow {\qquad \qquad \qquad \qquad }}CO_{2}+H_{2}O} } (nel mwafwpolmone, con bassa concentrazione di COmwaf02)

In ogni caso, se l'equilibrio è decisamente spostato in una direzione (in caso ad esempio di una mwaf8reazione esoergonica), la reazione diventa irreversibile, e l'enzima si trova mwagade facto a poter catalizzare la reazione solo in quella direzione.

Sebbene l'unica differenza tra la presenza e l'assenza di un enzima sia la velocità di reazione, a volte l'assenza dell'enzima può dare il via allo sviluppo di altre reazioni non catalizzate, che conducono alla formazione di diversi substrati. In assenza di catalizzatori, infatti, possono subentrare reazioni differenti, caratterizzate da una minore mwagienergia di attivazione.

La presenza degli enzimi, inoltre, può permettere l'accoppiamento di due o più reazioni, in modo che una reazione favorita dal punto di vista mwagqtermodinamico possa essere sfruttata per portarne a termine una sfavorita. Questo è quello che avviene con l'mwaguidrolisi dell'ATP, utilizzata comunemente per avviare numerose reazioni biologiche.

La mwag0cinetica enzimatica si occupa in modo particolare degli aspetti cinetici (cioè legati al fattore tempo) del legame enzima-substrato e della conseguente generazione di un prodotto. I dati di velocità utilizzati nelle analisi cinetiche sono ottenuti da saggi enzimatici. Nel mwag41913 mwag8Leonor Michaelis e mwahaMaud Menten proposero una teoria quantitativa della cinetica enzimatica, che è tuttora nota come mwahecinetica di Michaelis-Menten.cite-ref-37[37] Il loro lavoro è stato ulteriormente ampliato nel mwahy1925 da George Edward Briggs e mwahgJohn Burdon Sanderson Haldane, che hanno messo a punto le equazioni cinetiche utilizzate comunemente ancora oggi.cite-ref-38[38]

Il maggior contributo di Michaelis e Menten fu quello di suddividere idealmente l'azione degli enzimi in due fasi. Nella prima fase, il substrato si lega reversibilmente all'enzima, formando il complesso enzima-substrato (ES), a volte chiamato complesso di Michaelis-Menten in loro onore. La fase successiva è la vera e propria conversione del substrato a prodotto.

Gli enzimi sono in grado di catalizzare alcuni milioni di reazioni al secondo. Per esempio, la reazione catalizzata dalla mwaiqorotidina-5-fosfato decarbossilasi impiega circa 25 mwaiumillisecondi per processare la stessa quantità di substrato che, in assenza dell'enzima, verrebbe convertita in 78 milioni di anni.cite-ref-39[39]

La velocità enzimatica dipende dalle condizioni della soluzione e dalla concentrazione del substrato. Condizioni mwaisdenaturanti, come le alte mwaiwtemperature, mwai0pH lontani dalla mwai4neutralità o alte concentrazioni mwai8saline riducono l'attività enzimatica. Alte concentrazioni di substrato, invece, tendono a incrementare l'attività.

La velocità massima di una reazione enzimatica è individuabile incrementando la concentrazione di substrato fino a raggiungere un livello a cui la velocità stessa rimane costante (nella curva di saturazione, è il livello indicato in alto a destra). La saturazione ha luogo perché, all'aumentare della concentrazione di substrato, una quantità sempre maggiore di enzima libero è convertita nella forma ES. Alla velocità massima (definita mwajeVmwajimax) dell'enzima, tutti i siti attivi dell'enzima sono saturi di substrato, e l'ammontare del complesso ES è pari a quello dell'enzima stesso.

La mwajuVmwajymax è solo una delle costanti cinetiche che caratterizzano gli enzimi. Un'altra molto usata fornisce informazioni sulla quantità di substrato necessaria per raggiungere una determinata velocità di reazione. Si tratta della mwajccostante di Michaelis-Menten (abbreviata comunemente come mwajgKmwajkm), che è un indice di affinità tra l'enzima e il substrato e coincide con la concentrazione di substrato a cui si realizza metà della mwajoVmwajsmax. Ogni enzima presenta una mwajwKmwaj0m caratteristica relativamente a ogni diverso substrato.

Altra costante molto utilizzata è la mwaj8kmwakacat (o mwakenumero di turnover), definita come il numero di molecole di substrato convertite per secondo da una singola molecola di enzima quando è saturata con il substrato.

L'efficienza dell'enzima può essere espressa come rapporto tra mwakmkmwakqcat e mwakuKmwakym. Tale rapporto è anche definito mwakccostante di specificità. Dal momento che tale costante incorpora sia l'affinità che l'abilità catalitica, spesso si utilizza per confrontare l'efficienza di diversi enzimi o quella di un unico enzima con differenti substrati. Il massimo teoretico per la costante di specificità è chiamato mwakglimite di diffusione ed è compreso tra 10mwakk8 e 10mwako9 mwaksMmwakw-1 mwak0smwak4-1. In questo intervallo, ogni collisione tra enzima e substrato ha come effetto la produzione di un prodotto, e la velocità di formazione del prodotto è limitata solo dalla velocità di diffusione. Enzimi che presentano una tale proprietà sono detti mwak8enzimi cataliticamente perfetti o mwalacineticamente perfetti. Esempi di enzimi di questo tipo sono la mwaletrioso fosfato isomerasi, l'mwalianidrasi carbonica, l'mwalmacetilcolinesterasi, la mwalqcatalasi, la mwalufumarasi, la mwalybeta lattamasi e la mwalcsuperossido dismutasi.

Alcuni enzimi possono operare con velocità maggiori dei limiti di diffusione. Sebbene ciò possa sembrare impossibile, esistono alcuni modelli in grado di spiegare il fenomeno.cite-ref-40[40]cite-ref-41[41]

Gli mwamwinibitori enzimatici sono sostanze in grado di diminuire o annullare l'azione catalitica di un enzima. Possono agire legandosi al sito attivo competitivamente al substrato mwam0(inibizione competitiva) o legandosi a un sito allosterico. L'inibizione può essere mwam4reversibile, rendendo possibile il ripristino della funzione catalitica dell'enzima tramite aumento della mwam8concentrazione del substrato rispetto all'inibitore; o mwanairreversibile con l'impossibilità di potere ripristinare l'attività catalitica. Gli mwaneinduttori, invece, sono sostanze in grado di interagire con i siti enzimatici in modo da aumentare la funzionalità dell'enzima.

Sono molecole che si legano non covalentemente all'enzima motivo per cui dopo la loro rimozione l'enzima torna a essere funzionante.

Gli inibitori competitivi occupano il sito di legame del substrato, impedendo al substrato di legarsi correttamente (formazione di un complesso EI al posto di uno ES). Se però si verifica prima il legame enzima-substrato, l'inibitore competitivo perde di efficacia. La consistenza dell'inibizione dipende dunque sia dalla concentrazione di inibitore che da quella di substrato. Spesso gli inibitori competitivi mimano in modo notevole la forma dei substrati di cui inibiscono il legame. Ad esempio il mwangmetotrexato è un inibitore competitivo della mwankdiidrofolato reduttasi, che catalizza la mwanoriduzione del mwansdiidrofolato a mwanwtetraidrofolato.

All'aumentare della concentrazione di inibitore la mwan4kmwan8mapp aumenta la velocità della reazione. Asintoticamente però la velocità tende ancora a mwaoaVmwaoemax per cui l'effetto dell'inibitore può essere annullato aumentando la concentrazione di substrato.

Un inibitore acompetitivo si lega a un sito diverso da quello del substrato, presente solamente nel complesso ES: interagisce solo con ES e non con E.

mwaoyVmwaocmax e mwaogkmwaokm diminuiscono di uno stesso fattore all'aumentare della concentrazione di inibitore: mwaooVmwaosmax/mwaowkmwao0m è costante.

Variano sia mwapeVmwapimax che mwapmkmwapqm in modo diverso. È una generalizzazione dell'inibizione non competitiva, la quale è piuttosto rara sperimentalmente.

Gli inibitori non competitivi sono in grado di legare siti differenti dal sito attivo. Essi sono dunque in grado di legare sia l'enzima libero, sia in configurazione ES. Il loro legame all'enzima genera un cambiamento conformazionale dell'enzima stesso, che può avere come conseguenza l'inibizione del legame tra enzima e substrato. Non essendoci dunque competizione tra inibitore e substrato, l'importanza dell'inibizione dipende esclusivamente dalla concentrazione dell'inibitore stesso. L'inibitore causa una diminuzione della mwapgVmwapkmax ma non modifica la mwapokmwapsm. In pratica l'inibizione acompetitiva e l'inibizione mista avvengono solo negli enzimi con due o più substrati.

Alcuni inibitori sono in grado di reagire con l'enzima e formare un mwap8legame covalente. L'inattivazione così indotta è irreversibile. Esistono diversi composti di questo tipo: una classe importante è quella dei cosiddetti mwaqainibitori suicidi, che contano al loro interno la mwaqeeflornitina, un mwaqifarmaco utilizzato per trattare la mwaqmmalattia del sonno.cite-ref-poulin-42-0[42] Anche la mwaqgpenicillina e i suoi derivati agiscono in questo modo. Gli mwaqkantibiotici di questa classe vengono legati dal sito attivo dell'enzima bersaglio (le mwaqotranspeptidasi) e vengono convertiti in un intermedio che reagisce in modo irreversibile con alcuni residui presenti nel sito attivo.

Gli inibitori sono spesso utilizzati come farmaci, ma possono agire anche come veri e propri veleni. In realtà, la differenza tra farmaco e veleno è esclusivamente una questione di dose del composto: la maggior parte dei farmaci, infatti, se somministrati ad alte dosi può risultare tossica, come già mwaq0Paracelso evidenziò nel mwaq4XVI secolo: "mwaq8In tutte le cose c'è un veleno, e senza un veleno non c'è nulla.cite-ref-43[43] Il principio della dose è lo stesso per cui gli antibiotici e gli altri agenti anti-mwarqinfezione sono veleni per il mwarupatogeno e non per l'mwaryorganismo mwarcumano.

• Un esempio di inibitore utilizzato come farmaco è l'mwaroaspirina, che inibisce l'attività delle mwarsciclossigenasi COX-1 e COX-2, che producono le mwarwprostaglandine, mediatori dell'mwar0infiammazione, riducendo dunque la sensazione di dolore.

• Il mwar8cianuro è invece un inibitore irreversibile che si combina con il mwasarame e il mwaseferro presenti nel sito attivo dell'enzima mwasicitocromo-c ossidasi, bloccando la mwasmcatena di trasporto degli elettroni e, di conseguenza, la mwasqrespirazione cellulare.cite-ref-44[44]

In molti organismi anche i prodotti degli enzimi possono agire come una sorta di inibitori, attraverso un meccanismo di mwasofeedback negativo. Se un enzima produce troppo prodotto, esso può infatti agire come inibitore dell'enzima stesso, riducendo o bloccando la produzione di ulteriore prodotto. Tale meccanismo è molto frequente negli enzimi coinvolti in mwassmwaswpathway metabolici: la esochinasi, ad esempio, è inibita da alte quantità di mwas0glucosio-6-fosfato.

La cellula è in grado di controllare l'attività degli enzimi in almeno cinque modalità principali.

1. mwatmProduzione degli enzimi. La mwatqtrascrizione e la mwatusintesi proteica dei mwatygeni relativi agli enzimi sono controllati con i comuni meccanismi che regolano l'mwatcespressione genica. In particolare, tale regolazione spesso risponde a stimoli esterni alla cellula. Ad esempio, alcuni batteri possono diventare mwatgresistenti agli antibiotici attraverso l'induzione di enzimi mwatkad hoc (ad esempio la resistenza alla mwatopenicillina è dovuta all'enzima mwatsbeta-lattamasi, che genera l'idrolisi dell'anello beta-lattamico che caratterizza la molecola). Un altro esempio è l'induzione delle mwatwcitocromo P450 ossidasi nel mwat0fegato, coinvolte nel mwat4metabolismo dei farmaci.

2. mwauaCompartimentalizzazione degli enzimi. L'utilizzo di vescicole e organelli da parte della cellula è essenziale per permettere lo svolgimento di diversi mwauepathway metabolici (anche partendo dagli stessi substrati di base). Ad esempio gli mwauiacidi grassi sono biosintetizzati da un set di enzimi presenti nel mwaumcitosol, nel mwauqreticolo endoplasmatico e nell'mwauuapparato del Golgi, mentre gli stessi acidi grassi sono utilizzati nel mwauymitocondrio, come fonte di mwaucenergia attraverso la mwaugbeta ossidazione.cite-ref-45[45]

3. mwau4Feedback negativo. I prodotti finali di un mwau8pathway metabolico sono spesso inibitori dei primi enzimi della stessa via metabolica (solitamente quelli che caratterizzano le reazioni mwavairreversibili), regolando così l'intero flusso della via metabolica. Un tale meccanismo di regolazione è definito a mwavefeedback negativo, perché la quantità di prodotto generato dipende dalla concentrazione del prodotto stesso. I meccanismi di feedback negativo sono in grado di regolare finemente l'attività degli enzimi in base alle necessità della cellula, permettendo una ottimizzazione della gestione dei metaboliti a disposizione e un corretto mantenimento dell'mwaviomeostasi.

4. mwavqmwavuModificazioni post traduzionali. La mwavyfosforilazione, la miristilazione e la mwavgglicosilazione sono solo alcune delle possibili modificazioni che i singoli amminoacidi di un enzima possono subire in seguito alla sua mwavktraduzione. Tali modificazioni sono molto utilizzate per la regolazione della mwavotrasduzione del segnale. Ad esempio la cellula mwavsepatica è in grado di rispondere al segnale mwavwormonale dell'mwav0insulina attraverso la fosforilazione di numerosi enzimi, tra cui la glicogeno sintetasi, che così avvia la mwav8glicogenosintesi, riducendo la mwawaglicemia.cite-ref-46[46] Un altro esempio di modificazione post traduzionale è il taglio di intere sezioni di mwawuproteina. La mwawychimotripsina, ad esempio, è biosintetizzata in forma inattiva (come mwawcchimotripsinogeno) nel mwawgpancreas e viene trasportata nell'mwawkintestino tenue, dove è attivata. Questo permette all'enzima di non avviare la sua attività mwawoproteolitica nel sito di produzione (nel pancreas anche perché, in questo caso, essendo un enzima proteolitico causerebbe l'autodigestione della cellula stessa), ma solo dove ce n'è davvero bisogno (nel tubo digerente). Questi tipi di precursori inattivi sono detti mwawszimogeni.

5. mwaw0Attivazione in ambienti differenti da quelli di produzione. Un'ultima via di regolazione molto usata è la biosintesi di enzimi attivi solo in condizioni molto differenti. L'mwaw4emoagglutinina del virus dell'mwaw8influenza, ad esempio, viene attivata solo in seguito a un notevole cambiamento conformazionale indotto dal contatto con l'ambiente mwaxaacido dell'mwaxeendosoma della cellula infettata.cite-ref-47[47] Simile processo subiscono gli enzimi mwaxylisosomiali, che vengono attivati solo in presenza del pH acido tipico dell'organello.

Le mwaxkcascate enzimatiche sono sistemi costituiti da più enzimi i quali agiscono tra loro causando delle modificazioni covalenti. Le cascate possono essere monocicliche, bicicliche o multicicliche.

Gli enzimi, come le altre mwaxwproteine, presentano attività massima a un mwax0pH ottimale. A mwax4pH diversi alcuni residui amminoacidici si protonano o deprotonano modificando la struttura del mwax8sito attivo e dell'enzima in generale. Questo ne diminuisce o inibisce l'attività catalitica.

Dal momento che il controllo dell'attività enzimatica è necessario per l'omeostasi cellulare, qualsiasi suo malfunzionamento può indurre risultati patologici. mwayiMutazioni, sovrapproduzione o sottoproduzione del gene codificante per un enzima può indurre ad esempio una mwaympatologia genetica. L'importanza degli enzimi nei processi cellulari può essere ulteriormente dimostrata dal fatto che il malfunzionamento di un solo enzima (su migliaia) è in grado di indurre una patologia seria. Per ogni enzima esiste una patologia da malfunzionamento presente solitamente in percentuali di popolazione tale da renderle le tipiche patologie rare (tipicamente caratterizzate da ritardo mentale, qualora non sia possibile evitare l'assunzione alimentare dei substrati di quell'enzima o ciò sia stato fatto troppo tardi); eccezione per gli enzimi il cui malfunzionamento è incompatibile con la vita stessa che perciò nel caso di mutazione o affioramento del gene recessivo il concepimento è abortito sul nascere.cite-ref-48[48]

Ad esempio la mwaykfenilchetonuria è dovuta alla mutazione di un solo amminoacido nel gene per la mwayofenilalanina idrossilasi, che catalizza il primo step nella conversione della mwaysfenilalanina a mwaywtirosina, essenziale per evitare all'mway0organismo gli effetti tossici dovuti all'accumulo mway4ematico di fenilalanina. Tale mutazione genera la perdita di ogni attività enzimatica, con conseguenze mway8neurologiche gravi, tra cui un importante mwazaritardo mentale.cite-ref-49[49]

Gli enzimi sono enormemente utilizzati nell'mwazcindustria chimica e in altre applicazioni industriali che richiedono catalizzatori estremamente specifici. Le principali limitazioni al loro impiego sono la scarsa stabilità in solventi differenti da quello biologico e - ovviamente - il numero limitato di reazioni per cui l'evoluzione ha messo a punto enzimi efficaci. Di conseguenza, sta assumendo un'importanza sempre crescente una nuova area di ricerca che punta alla messa a punto di enzimi con determinate proprietà, sia attraverso la modifica di enzimi esistenti, sia attraverso una sorta di mwazgevoluzione mwazkin vitro.cite-ref-50[50]cite-ref-51[51] Sebbene le reazioni catalizzate da enzimi siano altamente efficienti, alcuni enzimi dipendono dai cofattori della nicotinamide (mwa0iNADH/NAD+, NADPH/ NADP+). A causa del prezzo elevato di tali cofattori, questi processi non sarebbero economicamente competitivi. Nel recente passato alcuni composti sintetici sono stati identificati come controparti biomimetiche economicamente e funzionalmente molto promettenti dei cofattori naturalicite-ref-52[52]cite-ref-53[53].

| Settore | Applicazione | Enzimi utilizzati | Funzioni |

|---|---|---|---|

| Industria alimentare | Panificazione | α-amilasi fungine . | Catalizzano la conversione dell' amido presente nella farina in zuccheri semplici. Utilizzate nella produzione di pane in genere, si inattivano intorno ai 50 °C e sono dunque distrutte durante il processo di cottura. |

| Industria alimentare | Panificazione | Proteasi | I produttori di biscotti le utilizzando per ridurre la concentrazione di proteine nella farina. |

| Industria alimentare | Alimenti per neonati | Tripsina | Proteasi utilizzata per predigerire gli alimenti destinati ai neonati. |

| Industria alimentare | Birrificazione | Enzimi contenuti nell' orzo . | Degradano amido e proteine producendo zuccheri semplici, amminoacidi e brevi peptidi, utilizzati dai lieviti per la fermentazione. |

| Industria alimentare | Birrificazione | Enzimi dell'orzo prodotti industrialmente. | Largamente utilizzati per la birrificazione industriale come sostituto degli enzimi naturali dell'orzo. |

| Industria alimentare | Birrificazione | Amilasi , glucanasi e proteasi | Degradano i polisaccaridi e le proteine del malto . |

| Industria alimentare | Birrificazione | Beta glucosidasi | Ottimizza il processo di filtrazione. |

| Industria alimentare | Birrificazione | Amiloglucosidasi | Permette la produzione di birre a basso contenuto calorico . |

| Industria alimentare | Birrificazione | Proteasi | Rimuovono la torbidezza che si genera durante la conservazione delle birre. |

| Industria alimentare | Succhi di frutta | Cellulasi , pectinasi | Chiarificano i succhi di frutta |

| Industria alimentare | Industria casearia | Rennina | Derivata dallo stomaco di giovani ruminanti (come vitelli e agnelli ), è usata nella manifattura di formaggi per idrolizzare proteine. |

| Industria alimentare | Industria casearia | Vari enzimi prodotti da microrganismi | Il loro impiego è crescente nel settore. |

| Industria alimentare | Industria casearia | Lipasi | Utilizzata nella produzione di formaggi come il Roquefort . |

| Industria alimentare | Industria casearia | Lattasi | Degradano il lattosio a glucosio e galattosio . |

| Industria alimentare | Intenerimento della carne | Papaina | Con la sua azione proteolitica, ammorbidisce la carne per la cottura. |

| Industria alimentare | Trattamento dell' amido | Amilasi , amiloglucosidasi e glucoamilasi | Convertono l'amido in glucosio (molto utilizzati nella produzione di sciroppi ). |

| Industria alimentare | Trattamento dell' amido | Glucosio isomerasi | Converte il glucosio in fruttosio , per la produzione di sciroppi ad alta concentrazione di fruttosio (che, rispetto al saccarosio , presenta alte caratteristiche dolcificanti e basso contenuto calorico). |

| industria cartiera | industria cartiera | Amilasi , xilanasi , cellulasi e ligninasi | Le amilasi favoriscono la degradazione dell'amido, al fine di ottenere una viscosità inferiore. Le xilanasi favoriscono lo sbiancamento della carta. Le cellulasi ammorbidiscolo le fibre. Le ligninasi rimuovono la lignina per rendere la carta più morbida. |

| Produzione di biocarburanti | Produzione di biocarburanti | Cellulasi | Utilizzate per degradare la cellulosa in zuccheri semplici utilizzabili per le fermentazioni . |

| Detersivi | Detersivi | Soprattutto proteasi , in una specifica isoforma in grado di funzionare all'esterno delle cellule | Utilizzate nelle fasi di prelavaggio, con applicazione diretta sulle macchie di natura proteica. |

| Detersivi | Detersivi | Amilasi | Utilizzate per il lavaggio di stoviglie con macchie particolarmente resistenti di amido e derivati. |

| Detersivi | Detersivi | Lipasi | Utilizzate per ottimizzare la rimozione di macchie di unto e grassi di vario tipo. |

| Pulizia delle lenti a contatto | Pulizia delle lenti a contatto | Proteasi | Permettono la rimozione di varie proteine dalle lenti, per prevenire eventuali infezioni. |

| Produzione di gomma | Produzione di gomma | Catalasi | Consente la produzione di ossigeno a partire dal perossido , per convertire il lattice in gomma schiumosa. |

| Fotografia | Fotografia | Proteasi ( ficina ) | Degradano la gelatina presente sulle pellicole di scarto per il recupero del contenuto di argento . |

| Biologia molecolare | Biologia molecolare | Enzimi di restrizione , DNA ligasi e polimerasi | Utilizzate per la manipolazione del DNA nelle tecniche di ingegneria genetica . Ampi utilizzi in farmacologia , agricoltura e medicina (tra cui la medicina forense ). |

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