Proiect realizat de Theodora Varvaroi şi Ştefan OnuLiceul Teoretic de Informatică “Gr. Moisil” Iaşi

An şcolar 2013-2014Materia Chimie

Clasa a XI-a C

ENZIME ŞI HORMONI

Enzimele (din limba greacă - zymosis - ferment) sunt proteine sau proteide fără de care celule vii nu pot înfăptui reacții complexe într-un timp scurt, la temperatura mediului înconjurător.Ele sunt substanțe care catalizează reacțiile biochimice din organism, avînd un rol esențial în biosinteza și degradarea substanțelor din materia vie, întîlnindu-se în toate organismele animale, vegetale și în microorganisme, mai fiind denumite din această cauză biocatalizatori.Fără enzime , procesele biochimice s-ar desfășura cu viteze foarte mici.

Reacțiile chimice ce au loc în organismele vii,în condiții de presiune și temperatură relativ joase și pH bine definit nu se pot realiza, la vitezele apreciabile care le caracterizează, decît admițând intervenția unor catalizatori deosebit de eficienți.Acești catalizatori eficienți sunt produși chiar de organism, sunt de natură proteică și poartă numele de ENZIME (de la grecescul "en zime" = drojdie). Ele se pot defini, deci, drept proteine cu acțiune catalitică; aproape toate moleculele-enzimă, cunoscute până acum, dintre care multe obținute sub formă cristalină (ureaza 1926) au structură proteică. Numărul enzimelor este de ordinul miilor căci, în lumea vie, fiecărei molecule organice, existente aici, trebuie să-i corespundă cel puțin o enzimă, care să participe la sinteză și/sau degradarea ei.

Rol în cadrul organismelor:

Descompunerea moleculelor mari; Accelerează procesele metabolice; Coordonează unele etape ale ciclului metabolic.

Structura enzimelor:

Enzimele sunt substante de natură proteică. Acestea reprezintă macromolecule, compuse din lanțuri polipeptidice, având o masă moleculară între 10.000 - 1.000.000.

1

Mecanismul reactiei

Enzima formează cu substratul un produs intermediar reactiv, cu o viață scurtă. Sub această formă intermediară, substratul intrat în reacție suferă modificări electronice sub acțiunea centrilor activi ai enzimei, rezultând produsul de reacție.

Tipuri de enzime

După reactivitate

Apoenzimă - enzimă, care devine activă numai la unirea cu anumite substanțe de natură non-proteică;

Coenzimă sau cofactor - substanță de natură non-proteică, ce-i conferă activitate enzimatică apoenzimei;

Holoenzimă - macromolecula rezultată în urma unirii coenzimei cu o apoenzima.

După tipul reactiei catalizate

Oxidoreductază;

Transferază;

Hidrolază;

Liază;

Isomerază ;

Ligază.

Hormonul (grec. ορμόνη, - horman, hormanus - a pune în mișcare, a trezi) este o substanță biochimică care transmite informații de la un organ sau țesut la altul, fiind secretată de glandele endocrine sau de alte țesuturi, care stimulează și coordonează activitatea anumitor organe sau a întregului organism.

2

Spre deosebire de sistemul nervos unde informațiile de la centru (creier sau măduva spinării) impusurile nervoase se propagă prin prelungirile axonice sau dentritice cu o viteză mare ce durează fracțiuni de secundă, informațiunile transmise pe cale hormonală sunt mai lente, unele ca de exemplu în cazul adrenalinei care durează secunde, pe când în cazul celorlalți hormoni durează zile, până ce informațiile ajung la organul sau țesutul țintă.

De la această regulă fac o excepție hormonii tisulari (produși de țesuturi), hormoni ca: histamina, serotonina, sau prostaglandinele, care sunt produși direct de parenchimul organului țintă.

Hormonii au fost descoperiți pe la îmceputul secolului XX, termenul de hormon a fost pentru prima oară folosit în anul 1905 de psihologul englez Ernest Starling (1866 - 1927).

Hormonii fiind substanțe care acționează pe anumite organe țintă, ce au receptori speciali în membrana celulară care leagă moleculele hormonului respectiv, unde hormonii declanșează o serie de reacții biochmice, pătrunzând prin membrana celulară ajungând în citoplasmă, respectiv nucleul celulei.

Hormonii din organismul animal sunt produși și de glandele endocrine: hipofiză, epifiză, tiroidă, paratiroidă, pancreas, glandele suprarenale cu corticosuprarenala și insulele Langerhans, gonadele sau glandele genitale.

Denumirea de glande endocrine sau glande cu secreție internă se datorează faptului că hormonii produși de glandele respective se varsă direct în sânge fiind transportați pe calea sanguină la organul țintă.

Hormonii produși de plante se numesc fitohormoni (au de exemplu un nucleu format din o grupare fenolică și steroidă) și asemănător hormonilor produși de organismul animal, acționează la distanță fiind suficient o cantitate foarte mică de ordinul nanogramelor.

Știința care se ocupă cu studiul glandelor endocrine și hormonilor se numește endocrinologie, iar medicul care lucrează în această ramură endocrinolog.

Exemple de reglări pe cale hormonală

Glicemia (concentrația de zahăr din sânge) esterini reglat prin insulină produs de pancreasul endocrin - (insulele Langerhans)

Lipemia (Concentrația în grăsimi prin activitatea ficatului și pancreasului)

3

Senzația de foame (Centrul foamei fiind activat la scăderea valorii glicemiei)

Dezvoltarea sistemului osos Adaptarea la stress

Clasificarea hormonilor

Clasificare hormonilor in functie de raza de actiune

Hormonii endocrini respecta definitia clasica fiind sintetizati si secretati de celule specializate urmand sa ajunga la celula tinta prin intermediul sistemului circulator legati de proteine transportoare in cazul hormonilor hidrofobi sau liberi in sange in cazul hormnilor hidrofili

Hormonii paracrini nu respecta definitia clasica data hormonilor fiind sintetizati de o celula specializata,uramand sa actioneze asupra celulelor invecinate, fara a mai ajunge in torentul circulator Exemplu: somatostatina produsa de celulele D pancreatice actioneaza asupra celulelor A (secretoare de glucagon) si B (secretoare de insulina) inhibandu-le secretia

Hormonii autocrini sunt sintetizati si secretati de catre o celula in spatiul extracelular, actionand ca mesager asupra aceleiasi celule. In acest caz celula tinta si celula secretoare reprezinta defapt aceasi celula.

Neurohormonii sunt o categorii speciala de substante chimice produse de catre celulele nervase, eliberate in sange prin terminatiile axonale siapoi vehiculate prin sistemul circulator pana la nivelul celulei tinta.Prin intermediul neurohormonilor se realizeaza interactiunea dintre sistemul nervos si sistemul endocrin.

Clasificare hormonilor in functie de solubilitate

In functie de solubilitate hormonii se pot clasifica in hormonii hidrosolubili (hidrfili) si hormoni liposolubili (hibrofobi). Hormonii liposolubile necesita proteine transportoare pentru a fi vehiculati prin sange pana la nivelul celulei tinta, de asemenea acesti hormoni prezinta capacitatea de a traversa bistratul lipidic al membranei celulare, patrunzand in interiorul celulei unde se afla receprtori specifici fie in citoplasma fie legati de cromatina la nivelul nucleului. Hormonii hidrosolubili circula liberi prin sistemul circulator insa nu pot traversa membrana celulara. Receptori pentru acest tip de hormoni se afla incorporati in membrana celulara, determinand productia de mesageri secunzi in lanivelul spatiului citoplasmatic hormonul fiind considerat mesager primar.

Hormonii hidrosolubili

4

Hormonii peptidici

Hormonii proteici

Hormonii derivati din aminoacizi

Hormoni liposolubili

Hormonii steroizi

Hormonii tiroidieni

5