Desarrollo de las enzimas

¿Qué son las enzimas?

 Se denomina enzimas a un conjunto de proteínas encargadas de catalizar (disparar, acelerar, modificar, enlentecer e incluso detener) diversas reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles. Esto quiere decir que son sustancias reguladoras en el cuerpo de los seres vivos, por lo general disminuyendo la energía inicial requerida para poner en marcha la reacción.

Estructura

La mayoría de las enzimas se componen de proteínas globulares de tamaño muy variable: desde monómeros de 62 aminoácidos, hasta enormes cadenas de alrededor de 2500. Sin embargo, apenas unos pocos de ellos son los involucrados directamente en la catálisis de la reacción, conocidos como centro activo.

La secuencia en que se ensamblen todos estos aminoácidos determina la estructura tridimensional de la enzima, lo cual dictamina también su funcionamiento específico. A veces esta estructura también posee sitios para atraer cofactores, es decir, otras sustancias cuya intervención es necesaria para producir el efecto buscado.

Las enzimas son altamente específicas, es decir, no reaccionan con cualquier cosa ni intervienen en cualquier reacción. Tienen un cometido bioquímico muy puntual y preciso, que llevan a cabo con un porcentaje bajísimo de errores.

Mecanismo

Las enzimas son vitales para las reacciones bioquímicas que ocurren a un régimen muy lento en la temperatura ambiente o la presión porque pueden impulsar la reacción incluso bajo condiciones de otra manera normales.

Hay  diversos mecanismos que pueden llevar a una reducción en energía de activación de modo que la reacción pueda ocurrir.

Tipos de enzimas

Las enzimas se clasifican en base a la reacción específica que catalizan, de la siguiente manera:

• Oxidorreductasas: Catalizan reacciones de óxido-reducción, o sea, transferencia de electrones o de átomos de hidrógeno de un sustrato a otro. Ejemplo de ellas son las enzimas deshidrogenasa y c oxidasa

• Transferasas: Catalizan la transferencia de un grupo químico específico diferente del hidrógeno, de un sustrato a otro. Un ejemplo de ello es la enzima glucoquinasa.

• Hidrolasas: Se ocupan de las reacciones de hidrólisis (ruptura de moléculas orgánicas mediante moléculas de agua). Por ejemplo, la lactasa.

• Liasas: Enzimas que catalizan la ruptura o la soldadura de los sustratos. Por ejemplo, el acetato descarboxilasa.

• Isomerasas: Catalizan la interconversión de isómeros, es decir, convierten una molécula en su variante geométrica tridimensional.

• Ligasas: Estas enzimas hacen la catálisis de reacciones específicas de unión de sustratos, mediante la hidrólisis simultánea de nucleótidos de trifosfato (tales como el ATP o el GTP). Por ejemplo, la enzima privato carboxilasa.

Funciones

• Una enzima es un catalizador biológico, es decir, es una proteína que acelera o facilita la velocidad de una reacción química específica.

• Hay enzimas que cortan el ADN, hay enzimas que pegan el ADN, hay enzimas encargadas de cortar otras proteínas, o de añadirles o eliminarles otras moléculas.

• Cada enzima es capaz de facilitar o acelerar la interacción o ruptura de un conjunto o una molécula determinada, pero no de otras.

Modelo llave – cerradura 

Propone que la molécula de sustrato se adapta al centro activo de la enzima del mismo modo que lo haría una llave al encajar en una cerradura, es decir, que tienen una relación estructural complementaria

Propiedades de las enzimas

Las propiedades de los enzimas derivan del hecho de ser proteínas y de actuar como catalizadores. Como proteínas, poseen una conformación natural más estable que las demás conformaciones posibles. Así, cambios en la conformación suelen ir asociados en cambios en la actividad catalítica. Los factores que influyen de manera más directa sobre la actividad de un enzima son:

• pH
• Temperatura
• Cofactores