Enzimas y catalizadores

INTRODUCCIÓN

Si pudiéramos describir nuestra existencia en términos de reacciones químicas, usaríamos la palabra “autocatalítica”. A cada instante, dentro de nuestro organismo ocurren cientos de reacciones químicas necesarias para la vida, que deben ocurrir en una escala de tiempo razonable. Por ejemplo, todos hemos escuchado que los carbohidratos (o azúcares) tienen muchas calorías y que nos dan mucha energía. En efecto, un azúcar muy simple, como la glucosa, nos puede proporcionar una gran cantidad de energía al oxidarse o “quemarse” hasta formar dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O); puede producir hasta 3.8 kcal/g de glucosa, ¡lo que equivale a la energía suficiente para mantener encendida una pequeña lámpara de 1 watt durante más de un mes! Entonces, ¿por qué no vemos que el azúcar de mesa se transforma violentamente en CO2 y H2O al estar en contacto con el aire, liberando energía? La razón es que a temperatura ambiente, esta transformación ocurre a una velocidad muy baja. Nuestro cuerpo, para poder extraer la energía de los azúcares en un tiempo útil (es decir, que nos mantenga vivos, pestañeando, caminando, pensando o leyendo este artículo), utiliza catalizadores que aceleran esa misma reacción y provocan que ocurra miles de veces más rápido. Los catalizadores de los seres vivos son las enzimas, proteínas que nuestro propio cuerpo produce. De ahí lo de autocatalítico (http://www.revista.unam.mx).

Un catalizador es una sustancia química, ya sea compuesto o elemento, capaz de acelerar (catalizador positivo) o retardar (catalizador negativo o inhibidor) la velocidad con la que se lleva a cabo una reacción química, teniendo en cuenta que este no sufre ningún cambio químico ni modifica el producto final de la reacción.

Debido a la participación a la participación de los catalizadores en las reacciones químicas se establecen algunas características:

a) Se maneja una gran desproporción entre la masa de las sustancias que reaccionan (reactivos) y la pequeña masa del catalizador.

b) El catalizador se encuentra de la misma forma, tanto al inicio como al final de la reacción química.

c) Un catalizador no participa en una reacción química sino que sólo modifica la velocidad de la misma.

d) Los catalizadores son diferentes y/o específicos para y de cada reacción; o para un grupo determinado de reactivos o reacciones químicas.

Las reacciones catalizadas por enzimas ocurren a velocidades 1010 a 1014 veces más rápidas que las no catalizadas. Este factor significa que una reacción catalizada que toma un segundo en producirse podría tomar un tiempo de tres millones de años sin estar catalizada.

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