La importancia de las enzimas

Desarrollo

1) Las enzimas

Son reacciones químicas las que permiten a las células crecer y reproducirse, producir y suministrar la energía indispensable a otros procesos y cumplir funciones especificas como la contracción y la locomoción.

En todas las actividades vitales, las moléculas reaccionan entre sí; algunas sustancias se forman, mientras otras son destruidas.

En efecto las enzimas son proteínas presente en la célula, que cumplen la función de acelerar la velocidad de la reacción químicas, sin que se detecten variaciones en la masa relativamente pequeña, con que intervienen

Importancia

Sin enzimas, no sería posible la vida que conocemos. Igual que la biocatálisis que regula la velocidad a la cual tienen lugar los procesos fisiológicos, las enzimas llevan a cabo funciones definitivas relacionadas con salud y la enfermedad. En tanto que, en la salud todos los procesos fisiológicos ocurren de una manera ordenada y se conserva la homeostasis, durante los estados patológicos, esta última puede ser perturbada de manera profunda. Por ejemplo, el daño tisular grave que caracteriza a la cirrosis hepática puede deteriorar de manera notable la propiedad de las células para producir enzimas que catalizan procesos metabólicos claves como la síntesis de urea. La incapacidad celular para convertir el amoniaco tóxico a urea no tóxica es seguida por intoxicación con amoniaco y por ultimo coma hepático. Un conjunto de enfermedades genéticas raras, pero con frecuencia debilitantes y a menudo mortales, proporciona otros ejemplos dramáticos de las drásticas consecuencias fisiológicas que pueden seguir al deterioro de la actividad enzimática, inclusive de una sola enzima.

Historia

En 1878 el fisiólogo Wilhelm Kühne (1837–1900) acuñó el término enzima, que viene del griegoενζυμον "en levadura", para describir este proceso. La palabra enzima fue usada después para referirse a sustancias inertes como la pepsina. Por otro lado, la palabra "fermento" solía referirse a la actividad química producida por organismos vivientes.

En 1897 Eduard Buchner comenzó a estudiar la capacidad de los extractos de levadura para fermentar azúcar a pesar de la ausencia de células vivientes de levadura. En una serie de experimentos en la Universidad Humboldt de Berlín, encontró que el azúcar era fermentado inclusive cuando no había elementos vivos en los cultivos de células de levaduras. Llamó a la enzima que causa la fermentación de la sacarosa, “zimasa”. En 1907 recibió el Premio Nobel de Química "por sus investigaciones bioquímicas y el haber descubierto la fermentación libre de células". Siguiendo el ejemplo de Buchner, las enzimas son usualmente nombradas de acuerdo a la reacción que producen. Normalmente, el sufijo "-asa" es agregado al nombre del sustrato (p. ej., la lactasa es la enzima que degrada lactosa) o al tipo de reacción (p. ej., la ADN polimerasa forma polímeros de ADN).

2) La acción catalítica

Las reacciones que se efectúan entre las sustancias contenidas en las células son general mente lenta; por ejemplo, se necesitan varios días para que se complete la hidrólisis de una pequeña cantidad de almidón a maltosa, mezclado polisacárido con agua.

En el laboratorio, la reacción podría acelerarse y producirse considerablemente agregando acido y elevando la temperatura de la mezcla al punto de ebullición.

Importancia

Se estima que el 90% de todos los productos químicos producidos comercialmente involucran catalizadores en alguna etapa del proceso de su fabricación. En 2005, los procesos catalíticos generaron cerca de 900.000 millones de dólares en productos de todo el mundo. La catálisis es tan penetrante que las subáreas no son fácilmente clasificables. Algunas áreas de particular concentración se estudian más adelante.

Historia

En un sentido general, cualquier cosa que aumenta la velocidad de un proceso es un "catalizador", un término derivado del griego, que significa "anular", "desatar", o "recoger". La frase procesos catalizados fue acuñada por Jöns Jacob Berzelius

En 1836 para describir las reacciones que son aceleradas por sustancias que permanecen sin cambios después de la reacción. Otro de los primeros químicos involucrados en la catálisis fue Alexander Mitscherlich quien se refirió a los procesos de contacto y Johann Wolfgang Döbereiner que habló de acción de contacto y cuyo encendedor basado en hidrógeno y una esponja de platino se convirtieron en un gran éxito comercial en la década de 1820. Humphry Davy descubrió el uso de platino en la catálisis. En la década de 1880, Wilhelm Ostwald en la Universidad de Leipzig inició una investigación sistemática de las reacciones que eran catalizadas por la presencia de los ácidos y las bases, y encontró que las reacciones químicas ocurren a una velocidad finita y que estas velocidades pueden utilizarse para determinar la fuerza de ácidos y bases. Por este trabajo, Ostwald fue galardonado en 1909 con el Premio Nobel de Química.

3) Factores que influyen en las enzimas temperatura y PH

a) Temperatura

Las reacciones enzimáticas siguen la regla general de las reacciones químicas, cuya velocidad aumenta con la temperatura.

Afecta la cinética de la reproducción ose la velocidad en que la enzima convierte un reactivo en producto. A mayor temperatura de manera directa aumentan la velocidad de la reproducción. Si la temperatura se eleva muy por encima se desnaturaliza y pierde función. Temperaturas muy bajas simplemente inhiben la reacción.

Sin embargo, las temperaturas extremas no son buenas para las enzimas. Bajo la influencia de la temperatura muy alta, la molécula de las enzimas tiende a ser distorsionadas, debido a que disminuye la velocidad de reacción. En otras palabras, una enzima desnaturalizada no lleva a cabo sus funciones normales. En el cuerpo humano, la temperatura optima a la cual la mayoría de las enzimas se encuentra altamente activo en el intervalo de 905 °F a 104 °F (35 °C a 40 °C). Hay algunas enzimas que prefieren una temperatura inferior a esta.

b) PH:

La eficiencia de una enzima está ampliamente influenciada por el valor del PH de su entorno. Esto es debido a la carga de sus cambios de componentes aminoácidos con el cambio en el valor de PH. Cada

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