Categorias de enzimas

A los inicios de la bioquímica, las enzimas se denominaban según el parecer de sus descubridores. Tanto así que sus nombres no nos daban pista de que función podrían tener la misma e incluso algunas tenían el mismo nombre. Las enzimas solían llamarse añadiendo el sufijo -asa al nombre del sustrato. Por ejemplo, la ureasa cataliza la hidrólisis de la urea. Para eliminar la confusión, la Unión Internacional de Bioquímica (IUB) instituyó un esquema de denominación sistemática para las enzimas. En la actualidad cada enzima se clasifica y se nombra según la clase de reacción que cataliza. En este esquema, a cada enzima se le asigna una clasificación de cuatro números y un nombre con dos partes denominado nombre sistemático. Además, la IUB sugiere para el uso diario una versión más corta del nombre sistemático denominada nombre recomendado. Por ejemplo, la alcohol: NAD+ oxidoneductasa (E.e. 1.1.1.1) de forma habitual se le conoce como deshidrogenasa alcohólica.

Las seis categorías principales de enzimas son las siguientes:

1. Oxidorreductasas: estas se encargan de catalizar reacciones redox en las cuales cambia el estado de oxidación de uno o de más átomos en una molécula mediante la remoción de átomos de hidrogeno o electrones en los sustratos en los que actúan. Entre los ejemplos de enzimas oxidorreductasas muy comunes tenemos las deshidrogenasas y oxidasas. Las deshidrogenasas son enzimas clave en el metabolismo energético de la célula; varias de ellas actúan en el ciclo de Krebs, ruta metabólica esencial en el catabolismo aerobio.

Las oxidorreductasas son enzimas que estimulan las reacciones de oxidación y reducción, conocidas “popularmente” como reacciones redox. En este sentido, las oxidorreductasas son proteínas que, en una reacción química, permiten la transferencia de electrones o de hidrógeno de un sustrato a otro.

Pero, ¿qué es una reacción redox? Una reacción de oxidación y reducción es una transformación química en la que un agente oxidante y un agente reductor se alteran mutuamente su composición química. Y es que un agente oxidante es una molécula con la capacidad de sustraer electrones a otra sustancia química conocida como agente reductor.

En este sentido, las oxidorreductasas son enzimas que estimulan este “robo” de electrones, pues el agente oxidante es, en esencia, un ladrón de electrones. Sea como sea, el resultado de estas reacciones bioquímicas es la obtención de aniones (moléculas cargadas negativamente ya que han absorbido más electrones) y de cationes (moléculas cargadas positivamente ya que han perdido electrones).

La oxidación del metal es un ejemplo de reacción de oxidación (que se puede extrapolar a lo que sucede en nuestras células con distintas moléculas), pues el oxígeno es un potente agente oxidante que roba los electrones del metal. Y el color marrón resultado de la oxidación se debe a esta pérdida de electrones.

2. Transferasas: transfieren grupos moleculares de una molécula donadora a una aceptora. Tengamos en cuenta que la mayoría de procesos metabólicos esenciales para la vida utilizan este tipo de enzimas. gracias a sus elementos electronegativos y nucleófilos es su capacidad de transferencia. Los nombres triviales comunes de las transferasas a menudo incluyen el prefijo trans: son ejemplos las transcarboxilasas, las transmetilasas y las transaminasas.

Las transferasas son enzimas que, como su propio nombre indica, estimulan la transferencia de grupos químicos entre moléculas. Son distintas a las oxidorreductasas en el sentido que estas transfieren cualquier grupo químico excepto el hidrógeno. Un ejemplo son los grupos fosfato.

Y a diferencia de las hidrolasas, las transferasas no forman parte del metabolismo catabólico (degradación de moléculas complejas para conseguir simples), sino del anabólico, que consiste en gastar energía para sintetizar, a partir de moléculas simples, moléculas más complejas.

En este sentido, las rutas anabólicas, como por ejemplo el ciclo de Krebs, disponen de muchas transferasas distintas.

3. Hidrolasas: las hidrolasas catalizan reacciones en las que se produce la rotura de enlaces como C-O, C-N y O-P por la adición de agua. Dentro de este grupo se han clasificado más de 200 enzimas agrupadas en 13 grupos de acuerdo al tipo de compuesto químico que les sirve de sustrato. Entre las hidrolasas están las esterasas, las fosfatasas y las peptidasas. Adicionalmente estas son indispensables para la digestión de los alimentos

 Las hidrolasas son enzimas que, a grandes rasgos, tienen la función de romper enlaces entre moléculas mediante un proceso de hidrólisis en el cual, como podemos deducir por su nombre, está involucrada el agua. En este sentido, partimos de una unión de dos moléculas (A y B). La hidrolasa, en presencia de agua, es capaz de romper esta unión y obtener las dos moléculas por separado: una se queda con un átomo de hidrógeno y la otra con un grupo hidroxilo (OH).

Estas enzimas son imprescindibles en el metabolismo, pues permiten la degradación de moléculas complejas en otras de más sencilla asimilables para nuestras células. Existen muchos ejemplos. Para enumerar algunos nos quedamos con las lactasas (rompen los enlaces de la lactosa para dar lugar a glucosa y galactosa), las lipasas (degradan los lípidos complejos en grasas más simples), las nucleotidasas (degradan los nucleótidos de los ácidos nucleicos), las peptidasas (degradan las proteínas en aminoácidos), etc.

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