BIOCATALIZADORES: ENZIMAS Y VITAMINAS

BIOCATALIZADORES: ENZIMAS Y VITAMINAS

BIOCATALIZADORES

Las reacciones químicas son procesos, en los que se produce la transformación de unas sustancias iniciales o reactivos, en otras sustancias finales o productos.

Esto no ocurre directamente sino que se realiza a través de una etapa intermedia, denominada etapa de transición o estado activado. Este es un estado que dura muy poco tiempo, inestable y altamente energético, en el que los reactivos se activan debilitándose alguno de sus enlaces, favoreciendo su ruptura y la formación de otros nuevos.

Para que los reactivos alcancen la etapa de transición y la reacción se produzca, es necesario suministrarles una cierta cantidad de energía. A esta energía se la denomina energía de activación y se le puede suministrar calentándolos a Tª elevadas, sometiéndolos a descargas eléctricas o mediante otras fuentes de energía. Los catalizadores son compuestos químicos de distinta naturaleza, que facilitan y aceleran las reacciones químicas, porque disminuyen la cantidad de energía de activación que se necesita para que estas ocurran.

Los catalizadores no se consumen en la reacción que catalizan, actúan únicamente mediante su presencia. Por ello cuando termina la reacción quedan libres y pueden volver a utilizarse de nuevo, por lo que se necesitan en pequeñas cantidades.

Los catalizadores que actúan en los seres vivos se denominan biocatalizadores y son imprescindibles para que se produzcan las reacciones adecuadamente, por dos razones:

1. En los seres vivos los reactivos no pueden ser calentados a Tª elevadas, ni se pueden someter a fuertes descargas eléctricas ya que eso destruiría a las propias células.

2. En los seres vivos se producen una enorme cantidad de reacciones químicas, lo que haría necesario una enorme cantidad de energía, para que se pudieran llevar a cabo.

Los biocatalizadores son las enzimas, vitaminas y hormonas aunque las que realmente intervienen como catalizadores son las enzimas.

NOMENCLATURA Y CLASIFICACION DE LAS ENZIMAS

La forma de nombrar a los enzimas ha cambiado a lo largo de la historia, al principio se las nombró sin seguir unas normas (ej. pepsina, ptialina etc.) y éstos nombres se siguen utilizando hoy día por la fuerza de la costumbre, aunque actualmente a muchas se las nombra con el nombre del sustrato acabado en asa. Ej. Maltasa, sacarasa etc.

La forma más correcta de nombrar a los enzimas es la siguiente:

1º. Se nombra el sustrato sobre el que actúa.

2º. A continuación el nombre del coenzima, si lo hay.

3º. Por último la función que realiza acabado en asa. (Ej. Lactato nicotidín deshidrogenasa. Generalmente el nombre del coenzima no se escribe, de modo que quedaría: Lactato deshidrogenasa)

A los enzimas se les ha dividido en 6 grupos según el tipo reacción que catalizan. A cada uno de estos grupos se les designa con el nombre de la reacción acabado en asa.

 Clase I. Oxidorreductasas: Catalizan reacciones de oxido-reducción o redox.

Normalmente las reacciones de oxidación van siempre acopladas a las de reducción, pues cuando un compuesto se oxida otro se reduce. La oxidación-reducción se puede producir de 3 formas:

Oxidación Reducción

1- Ganancia de oxígeno 1- Perdida de oxígeno.

2- Perdida de hidrógeno 2- Ganancia de hidrógenos

3- Perdida de electrónes 3- Ganancia de electrónes

A H2 + B  A + B H2

reducido oxidado oxidado reducido

A2+ + B3+  A3+ + B2+

reducido oxidado oxidado reducido

 Clase II. Transferasas: Catalizan reacciones en las que se transfieren grupos funcionales de un compuesto a otro.

A-X + B  A + B-X

 Clase III. Hidrolasas: Catalizan reacciones de hidrólisis, es decir de ruptura de enlaces con la intervención del agua. A este grupo pertenecen las enzimas digestivas.

A-B + H2O  A-OH + B-H.

 Clase IV. Liasas: Catalizan la adición y separación de grupos funcionales sin la intervención de agua, mediante la eliminación o la formación de dobles enlaces.

A-B  A=B + X

|

X

 Clase V. Isomerasas: Catalizan reacciones de isomerización, que producen reordenaciones de los átomos dentro de la molécula.

A-B  B-A

| |

X X

 Clase VI. Ligasas o sintetasas: Catalizan la unión de dos moléculas para sintetizar una mayor. Obtienen la energía necesaria para crear el enlace de la hidrólisis del ATP.

A + B + ATP  A-B + ADP+P

COENZIMAS

Los coenzimas son cofactores orgánicos no proteicos, que se unen mediante

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