Catalítico de la actividad de las enzimas

Las enzimas:

Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica y estructural que catalizan reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles: una enzima hace que una reacción química que es energéticamente posible, pero que transcurre a una velocidad muy baja, sea cinéticamente favorable, es decir, transcurra a mayor velocidad que sin la presencia de la enzima. En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.

Debido a que las enzimas son extremadamente selectivas con sus sustratos y su velocidad crece sólo con algunas reacciones, el conjunto (set) de enzimas sintetizadas en una célula determina el tipo de metabolismo que tendrá cada célula. A su vez, esta síntesis depende de la regulación de la expresión génica.

Como todos los catalizadores, las enzimas funcionan disminuyendo la energía de activación (ΔG‡) de una reacción, de forma que se acelera sustancialmente la tasa de reacción. Las enzimas no alteran el balance energético de las reacciones en que intervienen, ni modifican, por lo tanto, el equilibrio de la reacción, pero consiguen acelerar el proceso incluso millones de veces. Una reacción que se produce bajo el control de una enzima, o de un catalizador en general, alcanza el equilibrio mucho más deprisa que la correspondiente reacción no catalizada.

Acción Catalítica:

La acción catalítica se expresa en la escisión de los enlaces entre átomos de carbono y nitrógeno (C-Ni) o carbono oxigeno (C-O); Simultáneamente se obtiene la hidrólisis (reacción de un compuesto con el agua)de una molécula de agua. El hidrógeno y el oxidrilo resultantes de la hidrólisis se unen respectivamente a las dos moléculas obtenidas por la ruptura de los mencionados enlaces. La clasificación de estas enzimas se realiza en función del tipo de enlace químico sobre el que actúan.

Gracias a las enzimas, las células pueden efectuar sus reacciones a bajas presiones, a temperaturas moderadas, a cambios en la alcanidad o acidez (variaciones en el pH.). El substrato es la sustancia sobre la cual la enzima reacciona.

Proceso energético:

La energía activa es la energía necesaria para pasar de reactantes a productos.

• Las reacciones endotérmicas son aquellas que requieren energía para suceder.

• Las reacciones exotérmicas son aquellas que liberan energía.

• Las reacciones catabólicas son aquellas donde se degradan compuestos.

• Las reacciones anabólicas son aquellas donde se sintetizan compuestos.

• El ATP es la forma en la que se guarda energía en el organismo.

• Las enzimas son proteínas que catalizan las reacciones orgánicas.

• Son características de las enzimas: son específicas, son proteínas y son biológicas.

• Las enzimas tienen un centro activo donde entra el sustrato que va a ser modificado.

• La Hipótesis del Ajuste Inducido explica la formación de complejo enzima-sustrato por el cambio conformacional del centro activo de la enzima y la forma del sustrato.

• Las enzimas pueden ser específicas en cuanto a: forma del sustrato, tipo de sustrato, grupo, reacción.

• Las enzimas se nombren usando como prefijo el nombre del sustrato o de la reacción con el sufijo asa.

• La actividad enzimática está afectada por el pH, la temperatura, concentración del sustrato, concentra con de la enzima, tamaño del sustrato, presencia de moduladores o inhibidores y la presencia de cofactores.

Mecanismo de acción de las enzimas:

La actividad vital no es más que el desarrollo de una serie de reacciones químicas entre un conjunto de moléculas. Si un químico en un laboratorio realiza estas reacciones lo normal es que el rendimiento (cuantificado como la cantidad de producto deseado frente a la cantidad total del producto) sea muy bajo, mientras que esta misma reacción en un sistema biológico tiene un rendimiento del 99% y se realiza a una mayor velocidad. Esto se debe a la existencia de catalizadores, la mayoría de los catalizadores biológicos que se conocen son enzimas.

Factores que influyen en reacción enzimática:

• Temperatura: Afecta la cinética de la reacción ósea la velocidad en que la enzima convierte un reactivo en producto. A mayor temperatura de manera directa aumenta la velocidad de la reacción. Si la temperatura se eleva muy por encima de la óptima la enzima se desnaturaliza y pierde función. Temperaturas muy bajas simplemente inhiben la reacción.

• PH: pH más bajos o altos del óptimo, pueden cambiar la conformación de la enzima, por la ionización de aminoácidos en el centro activo, dificultando su unión con el sustrato. Así mismo el pH puede cambiar la conformación iónica del sustrato

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