MONOGRAFIA SOBRE ENZIMAS

Introducción

La vida de diferentes seres unicelulares o pluricelulares dependen de una serie compleja de reacciones químicas perfectamente ordenadas, este orden es debido a que esas reacciones químicas están catalizadas por proteínas denominadas enzimas, cuyas propiedades permiten modular las velocidades de estas reacciones.

Uno de los propósitos es dar a conocer la importancia de las enzimas dentro del metabolismo celular, con ello podremos entender el comportamiento de nuestro organismo.

En mayor parte estas reacciones no se darían en ausencia de las enzimas o procederían a velocidades despreciables, cada ser vivo tiene más de un millar de enzimas diferentes y de la acción enzimática de una determinada célula condiciona sus posibilidades y determinar sus funciones biológicas.

CAPÍTULO I

LAS ENZIMAS

1.1 LOCALIZACIÓN

Muchas de las enzimas se encuentran en el citoplasma de la célula, otros están unidas a otras células como las enzimas respiratorias que catalizan el metabolismo del acido láctico y también las sustancias derivadas al ácidos aminados y ácidos grasos. Hay otros que intervienen en la síntesis de la proteína, son parte integrantes de partículas citoplasmáticas llamadas: Ribosomas

1.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS ENZIMAS

Las enzimas contienen los mismos aminoácidos que el resto de las proteinas. Unas enzimas se presentan en forma soluble y otras forman parte de la estructura de las diferentes membranas celulares o de las agrupaciones proteicas que constituyen las fibras o de las partículas

En algunos, casos la enzima y el sustrato, sustancia que se convierte en producto, constituyen el conjunto funcional mínimo que no requiere de ninguna sustancia para ser activo, sin embargo, para muchas enzimas la actividad de catalizadores dependen de la presencia de las moléculas, orgánicas no proteicas y que se conocen con el nombre de coenzimas. Si forman parte de la estructura de la enzima de modo estable se denominan Grupos prostéticos. Muchas enzimas requieren también de la presencia de metales.

Algunas enzimas existen en más de una forma molecular catalizando todas ellas la misma reacción. La Pluralidad de las formas pueden darse dentro de una misma célula o en los diversos tejidos de un organismo estas diferentes formas moleculares se denominan isoenzimas.

En algunos casos las diferentes enzimas catalizan un determinado proceso en están agrupadas, interaccionando entre sí a través de enlaces no covalentes y constituyendo lo que se denomina un complejo multienzimatico. La actividad de cada una de las enzimas que lo integran depende de esas interacciones de forma que la disociación del complejo trae consigo generalmente la perdida de actividad de sus componentes.

1.3 CARACTERISTICAS DE LAS ENZIMAS

1.3.1 ENZIMAS COMO CATALIZADORES

Casi toda reacción química en las células es catalizada por enzimas específicas.

Como todos los catalizadores las enzimas no afectan la capacidad de reacción la cual es determinada por el cambio de energía libre. "AG" entre reactivos y productos para las reacciones que son energéticamente favorables las enzimas incrementan la velocidad de reacción bajando energía de activación.

Otras enzimas están presentes solo en un tipo particular de célula que catalizan reacciones exclusivas para este tipo de células (en las células nerviosas).

Aunque la mayoría de las enzimas están ubicadas dentro de las células, algunas son secretadas y funcionan en sitios extracelulares, como la sangre, la luz del tubo digestivo o incluso fuera del organismo.

La actividad catalítica de algunas enzimas es crítica para los procesos celulares diferentes de la síntesis o degradación de las moléculas por ejemplo: muchas proteínas regulatorias y proteínas señalizadores intracelulares catalizan la fosforilización de proteínas y algunas proteínas de transporte catalizan la hidrólisis de ATP acoplada al movimiento de moléculas a lo largo de la membranas por lo general solo a altas temperaturas o presiones a PH extremos elevados o bajos o en solventes orgánicos. Sin embargo como catalizadores proteicos de las células, las enzimas deben funcionar eficazmente en ambientes acuosos a 37°C a un PH de 6,5 – 7,5

Dos notables propiedades de las enzimas las habilitan para funcionar como catalizadores bajo las apacibles condiciones presentes en las células: su enorme poder catalítico y su alto grado de especificad. El inmenso poder catalítico hace que las velocidades de las reacciones catalizadas enzimáticamente sean 10 veces mayores de que las reacciones no catalizadas no correspondientes en condiciones similares

La especificad exquisita de las enzimas su habilidad para actuar selectivamente en un sustrato o un numero selecto de sustratos químicamente similares

Se han clasificado en la base de datos más de 3.700 enzimas cada una con las cuales cataliza una reacción química única o un conjunto de reacciones estrechamente relacionadas.

1.3.2 MODO DE ACCION

Una enzima por sí misma no puede llevar acabo de una reacción, su función es modificar la velocidad de reacción entendiéndose como tal la cantidad del producto formada por una unidad de tiempo. Tal variación se debe a la disminución de energía de activación en una reacción química.

La energía de activación es la energía necesaria para convertir los reactivos activos en formas moleculares inestables denominadas especies en estado de transición que pueden ser mayor energía libre que los reactivos y los productos

Su modo de acción se refieren a que tienen proteínas que tienen uno o más lugares denominados sitios activos a los cuales se une al sustrato es decir la sustancia sobre la que actúa la enzima. El sustrato es modificado químicamente y convertido en uno o más productos.

Como esta reacción es generalmente reversible puede ser expresada de la siguiente manera:

Donde ES = un complejo enzima sustrato intermediario. Las enzimas aceleran la reacción hasta que se alcanza un equilibrio y pueden ser tan eficaces como para que la velocidad de reacción sea de 10 a 18 veces más rápida que en ausencia de un catalizador

Una características de las enzimas es su especificad de manera que cada enzima particular actúa solo sobre un determinado sustrato. Las enzimas suelen ser tan específicas que son incapaces de

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