LAS ENZIMAS

Las enzimas

Las enzimas son sustancias de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas (Catalizadores biológicos).

• Actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en diferentes moléculas, que se denominan productos.

• Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran en cantidades significativas.

• A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.

Las enzimas están reguladas por las células.

• La célula regula la síntesis de enzima, la reacción se efectúa sí hay suficiente enzima.

• La célula activa una enzima si la necesita.

• Inhibición por retroalimentación, es cuando la célula inhibe la enzima por tener suficiente

Cantidad del producto que necesita.

Composición

Están formadas de C, H, O, N, y S.

• Siempre con peso molecular bastante elevado.

• Importancia, la vida es considerada como un "orden sistemático de enzimas funcionales".

• Cuando este orden y sistema funcional son alterados cada organismo sufre gravemente.

• El trastorno puede ser tanto por la falta de acción como por un exceso de actividad.

• Ej. Leche deslactosada, enzima que degrada azúcar.

Las enzimas son catalizadores poderosos

• El metabolismo celular es organizado por enzimas

– Las reacciones químicas que ocurren en la célula normalmente ocurren a temperaturas mayores que las que existen en la célula

– Por esa razón cada reacción química requiere de un impulso o incremento en la reactividad química, lo que permite que cada reacción sea controlada por la célula.

– El control es llevado a cabo por proteína especializadas llamadas Enzimas, las cuales aceleran

o catalizan solamente una de todas las posibles tipos de reacciones que una molécula pueda llevar a cabo.

– Las reacciones catalizadas generalmente ocurren en series, el producto de una reacción sirve de sustrato para la siguiente

– Estas vías metabólicas están conectadas una con otras que le permiten a la célula sobrevivir

– Dos tipos de reacciones ocurren en la célula

• Anabolismo y catabolismo en conjunto constituyen el metabolismo

• Los principios de cómo las células obtienen energía de su ambiente para generar orden son centrales en la biología celular.

La actividad vital se manifiesta a través del metabolismo, las reacciones pueden ser de dos tipos:

•Reacciones anabólicas: destinadas a formar moléculas propias, por lo general son reacciones de síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas simples. Esta reacción requiere energía.

•Reacciones catabólicas: implican la disgregación y oxidación de las biomoléculas, con su consecuente destrucción, obteniéndose energía en forma de ATP en el proceso. Esta energía es la usada en las reacciones anabólicas.

Las enzimas son altamente selectivas

• Cada enzima usualmente cataliza solo una reacción en particular: es decir selectivamente baja la

energía de activación de una de las varias posibles reacciones que esta pueda llevar a cabo.

• Dirigiendo a las moléculas en la células en vías de reacciones específicas

• El éxito de los seres vivos se basa en que las células pueden hacer enzimas de diversos tipos.

• Cada enzima tiene una forma única que contiene el sitio activo, el bolsillo o surco en el cual un

sustrato particular se va a enlazar o unir.

El cambio de energía libre ΔG de una reacción determina si esta puede ocurrir.

• Aunque las enzimas aceleran la reacción, ellas no pueden por si misma forzar a ocurrir a reacciones energéticamente desfavorables.

• Sin embargo la célula debe hacerlo para crecer y dividirse, deben construir moléculas altamente ordenadas y ricas en energía a partir de moléculas simples y pequeñas.

• Esto es posible por medio de enzimas que acoplan reacciones energéticamente favorables que liberan energía y producen calor con reacciones energéticamente no favorables que producen orden biológico.

Energéticamente favorable: de acuerdo a la II ley de termodinámica una reacción química puede proceder espontáneamente solo si esta resulta en el incremento de desorden en el universo que puede ser expresada cuantitativamente como energía libre (G) del sistema.

• Reacciones energéticamente favorables disminuyen la energía libre, tienen ΔG negativo y desordenan el universo.

• Energéticamente desfavorables, por ej. Enlace peptídico entre dos a.a. aumentan el orden en el universo y por lo tanto tienen un ΔG+.

Las enzimas son catalizadores altamente específicos y poderosos

• Muchas proteínas llevan a cabo su función simplemente por adición de una molécula. Ej. Formación de filamentos de actina.

• En otras proteínas el enlace a otra molecula es el primer paso en su función. Este es el caso de las enzimas.

• Enzimas determinan todas las transformaciones químicas que hacen o rompen enlaces covalentes en las células actuando como catalizadores.

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