Ruolo biologico dello zinco

Lo zinco, definito come un oligoelemento essenziale o un micronutriente, svolge un ruolo importante in molti processi biologici. Lo zinco, che è essenziale per la crescita normale e la riproduzione di tutte le piante e gli animali superiori e degli esseri umani ha un ruolo chiave durante la crescita fisiologica e svolge una funzione immunitaria. 

È vitale per la funzionalità di oltre 300 enzimi, per la stabilizzazione del DNA e per l’espressione genica. Lo zinco è un componente di centinaia di complessi enzimatici coinvolti nel metabolismo di proteine, carboidrati e acidi nucleici

Lo zinco, contrariamente ad altri elementi come il rame e il ferro, presenta un solo numero di ossidazione e pertanto non è coinvolto in reazioni di ossidoriduzione potenzialmente dannose.

Esistono infatti zinco proteine dette fattori di trascrizione che riconoscono sequenze specifiche di basi del DNA e partecipano a processi di regolazione e trascrizione.

Alcune zinco proteine contengono motivi strutturali chiamati “zinc finger” in quanto possono inserirsi nel solco della doppia elica del DNA come fossero delle dita.

Nei numerosi enzimi in cui lo zinco è contenuto esso assolve  a diverse funzioni:

  • Catalitica quando lo ione Zn2+ è implicato direttamente nella catalisi
  • Cocatalitica quando sono necessari altri ioni metallici affinché l’enzima esplichi la sua funzione
  • Strutturale quando esso è necessario per la struttura terziaria.

Tra i più importanti enzimi in cui è contenuto lo zinco vi sono:

  • Carbonato deidratasi enzima appartenente alla classe delle liasi che catalizza la reazione tra biossido di carbonio e acqua per dare acido carbonico e la reazione inversa. Tali enzimi rivestono molti ruoli tra cui l’acidificazione del controllo renale, il controllo ionico dell’apparato riproduttivo e la secrezione acida gastrica
  • Superossido dismutasi enzima appartenente alla classe delle ossidoreduttasi che ha azione antiossidante
  • Lattato deidrogenasi, detta LDH, enzima appartenente alla classe delle ossidoreduttasi che è un enzima citoplasmatico che dove contribuisce all’interconversione del lattatoa piruvato
  • Alcol deidrogenasi, enzima appartenente alla classe delle ossidoreduttasi e alla sottoclasse delle deidrogenasi che catalizza la reazione tra un alcol primario o secondario e l’NAD+ secondo la reazione:

alcol + NAD+ ⇌ aldeide o chetone + NADH + H+

Tra gli altri enzimi in cui è presente lo zinco vi sono quelli coinvolti nella replicazione, riparazione e trascrizione del DNA.

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Author: Chimicamo

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