Bioquimica

Enzimas

Actividad

La característica más importante de las reacciones que se suceden en los organismos vivos, en la célula viva, es la participación de proteínas biocatalíticas, denominadas enzimas, las enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas específicas en el ser vivo. Los catalizadores son sustancias que, sin consumirse en una reacción, la facilitan, aumentando la velocidad. Las enzimas, como catalizadores que son, no hacen factibles las reacciones imposibles, sino que solo aceleran las que espontáneamente podrían producirse.

La propiedad fundamental de una enzima, como cualquier catalizador, es aumentar la velocidad de una reacción química, sin embargo las enzimas se caracterizan por tres particularidades distintas e inigualables.

Primero, son los catalizadores más eficientes conocidos por el hombre que aceleran las reacciones celulares a velocidades extremadamente rápidas.

Segundo, la mayoría de las enzimas se diferencian por su especificidad de acción es decir por una enzima específica.

Tercero, y quizás la característica más importante y notable, es la actividad de las enzimas está sujeta a regulación, cuyo agente o estímulo puede ser intracelular o extracelular, en uno u otro caso, el efectores el mismo, es decir, que la actividad catalítica de una enzima o un grupo de enzimas se reduce o aumenta, lo cual resulta en un control metabólico en el organismo vivo.

Ello determina, que las reacciones químicas en los sistemas biológicos, ocurren rara vez en ausencia de catalizadores biológicos o biocatalizadores. Estos biocatalizadores son proteínas específicas llamadas enzimas. Y las características sorprendentes de todas las enzimas son el poder catalítico y su especificidad

La primera enzima aislada fue la ureasa en 1923 por el señor Summer, en los cerca de 85 años que ha transcurrido desde entonces, el número de enzimas que se han aislado ha aumentado considerablemente; la mayoría ha sido aislada y estudiada y varias han sido cristalizadas y una gran parte de ellas cerca del 25% tiene su estructura tridimensional determinada por la difracción de rayos X.

Por ejemplo, las enzimas hacen posible la “combustión” de una grasa a 37C; la misma grasa arde en una vela (sin catalizador) a 700C.

Vela

(CH2)n + (3/2)n O2 —— n O2 nCO2 + nH2O + energía (calor)

Célula hepática

(CH2)n + (3/2)n O2 —— nCO2 + nH2O + energía (química)

Incluso reacciones aparentemente muy espontánea, como la liberación del CO2disuelto en la sangre, en forma de ácido carbónico, H2CO3; la fácil liberación de CO2 al destapar una botella de gaseosa o cerveza, tiene lugar en el ser vivo, célula, mediante la acción de una enzima específica, como es la anhidrasa carbónica:

H2CO3 CO2 + H2O

La sustancia sobre la que actúa el enzima (en este caso, el ácido carbónico), se denomina sustrato del enzima. El sustrato se une al enzima en una región concreta, llamada centro activo de la molécula enzimática.

Algunas veces un enzima requiere para su desempeño, su función, la presencia de otras sustancias no proteicas, que colaboran en la catálisis: son los denominados cofactores. Estos cofactores pueden ser iones inorgánicos (Ca+2, Mg+2, Cl-1, para mencionar algunos) o moléculas orgánicas denominadas coenzimas.

Como las enzimas son específicas, cada enzima cataliza un solo tipo de reacción, y casi siempre un sustrato muy particular determinado. Así, una reacción de hidrólisis y otra de oxidación requerirán de enzimas diferentes, denominadas respectivamente hidrolasas y oxidasas.

Nomenclatura

Actividad

Inicialmente las enzimas recibían nombres particulares como:

Ptialina salival,

Pepsina

Asignadas por su descubiertos; pero al ir aumentando la cantidad de enzimas estudiadas y conocidas se vio la necesidad de recurrir a una nomenclatura.

Sustrato + “asa”

Sistemáticamente fue necesario considerar la acción típica o reacción particular que sucedía y completar con el sufijo “asa”, así

Sustrato + reacción o acción típica +”asa”

Glucosa + fosforilación+ asa  glucosa-fosforil-asa

Pero cuando la acción típica de la enzima es la hidrólisis del sustrato considerado, el segundo nombre se omite, así por ejemplo, la sacarosa hidrolasa se denomina simplemente sacarosa.

Pero coexisten otros acuñados por su uso, así, una glucosaATP fosforiltransferasa se conoce habitualmente como glucocinasa o glucoquinasao simplemente cinasa o hexocinasa.

Clasificación

Actividad

Se realiza atendiendo la sugerencia de la C.E. de U.I.B. y para ello se distinguen seis grandes grupos o clases que recogen cualquier tipo de enzima

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