Las Enzimas

Las Enzimas

Una característica fundamental de la materia viva es la demanda y utilización constante de energía, la cual es empleada en la realización de actividades comunes a todas las células.

Los organismos realizan actividades gracias a una serie de reacciones químicas que producen cambios energéticos, esta energía de enlaces moleculares de los alimentos es transferida al ADP (Adenosin tri fosfato) y el cual se transforma en ATP (Adenosin tri fosfato) o transportador y almacenador de energía; estos procesos son catalizados por compuestos que se denominan enzimas o biocatalizadores.

Una enzima es una molécula proteica que interviene en todas las reacciones de degradación o de síntesis que se dan en la célula. Las enzimas son de acción específica ya que actúan exclusivamente catalizando un tipo de reacción química. Es un biocatalizador porque acelera la velocidad de las reacciones químicas, actúan en pequeñas cantidades y permanece inalterada después de la reacción donde participa. Ejemplo, las oxidasas solo actúan catalizando reacciones de oxidación. Las enzimas presentan las siguientes características, son: • Muy específicas para las reacciones que catalizan • Proteínas, por lo tanto, responden a todas las características de las mismas • Biológicas

Nomenclatura de las enzimas: El nombre que se les da a las enzimas puede hacerse tomando en cuenta dos factores: a.- El Substratum, sobre el cual actúan y en este caso se le agrega al substratum el sufijo “asa”. Ejemplo; las enzimas que actúan sobre los lípidos reciben el nombre de lipasas. b.- El tipo de reacción que ellas catalizan y en esta caso se le agrega el sufijo “asa” al nombre de la reacción catalizada. Ejemplo, Las Oxidasas, que son las enzimas que catalizan las reacciones de oxidación . Las deshidrogenasas que transportan el hidrógeno desde un substratum hasta otra enzima o un aceptor final.

Estructura de la enzima: Las enzimas se pueden clasificar según su estructura, en simples y compuestas. Son simples cuando están formadas sólo por proteínas y son compuestas cuando están formadas por una parte proteica y una prostética. La parte proteica recibe el nombre de apoenzima y es responsable de la especificidad de la enzima, es decir, la enzima se caracteriza por participar exclusivamente en una determinada reacción y sobre un determinado sustrato . Este último es la sustancia sobre la cual se fija la enzima. La parte prostética recibe el nombre de coenzima , es de naturaleza no proteica, de bajo peso molecular y termostable, esto último significa que no es alterada por los cambios de temperatura. La coenzima junto con la apoenzima son necesarias para que se realicen determinadas funciones. Las reacciones de transferencia de radicales, las de óxido-reducción y las de formación de enlaces covalentes requieren de la presencia de coenzimas; entre las principales coenzimas se encuentran las transportadoras de hidrógeno: NAD : Nicotin Adenin dinucleótido NADP: Nicotin Adenin dinucleótido fosfato FAD: Flavinadenin-dinucleótido Acido lipóico y ubiquinona, y transportadoras de otros radicales distintos al hidrógeno son: ATP: Adenosin trifosfato GTP: Guanosin triposfato UTP: Uridin trifosfato CTP: Citidin trifosfato CoA: Coenzima A Biotina y Colabamina

Mecanismo de acción enzimática: Las enzimas actúan acelerando la velocidad de reacción o realizando una reacción, Cuando se dice que acelera la velocidad de reacción, quiere decir que, aquellas reacciones orgánicas que por acción enzimática se efectúan en pocos segundos, demorarían hasta 20 años realizarlas en el laboratorio y, cuando se señala que hace posible una determinada reacción, quiere decir que sin la enzima la reacción no se lleva a cabo.

Para realizar su acción, la enzima se une al substratum por absorción, encajando la superficie de una en la otra de forma tal, que podríamos compararla con la llave de una cerradura. Esta combinación origina un complejo reversible enzima-substratum intermedio, que luego se descompone para liberar los productos de la reacción, y, la enzima que es capaz de unirse a otra molécula del mismo substratum para comenzar de nuevo la acción.

En 1984 Emil Fisher, enunció el principio de la “llave y cerradura” donde explica la acción que realiza la enzima para unirse al sustrato.

Especificidad de las enzimas, Las enzimas son proteínas que tienen un alto grado de especificidad, ya que cada una de ellas actúa exclusivamente en una determinada reacción y sobre un determinado substratum.

De acuerdo con la gráfica anterior, si observamos la superficie de la enzima y de cada uno de los substratum, se pueden dar cuenta que en la enzima solo puede combinarse con el substrato 3 ya que los demás no presentan superficies semejantes. Se conocen varios tipos de especificidad enzimática que son:

Especificidad Optica: Las enzimas presentan generalmente una especificidad óptica absoluta por lo menos para una porción de la molécula del substrato.

Especificidad de Grupo: Cuando una enzima actúa solo sobre grupos químicos y particulares.

Especificidad de sustrato: acepta solo un tipo de sustrato.

Especificidad de reacción: llevan a cabo una reacción específica, independiente del sustrato

Activación energética: No todas las moléculas poseen la misma energía, ya que tienen un promedio energético lo que significa que mientras la mayoría de las moléculas tienen un valor medio energético, algunas lo tienen muy bajo y otras muy alto.

De acuerdo a la teoría de la colisión, las moléculas capaces de reaccionar son las que poseen energía suficientemente alta, al chocar unas con otras producirán una reacción química, esta energía extra que necesitan las moléculas para reaccionar se llama energía de activación, que no es otra cosa que la cantidad de energía sobre el promedio energético que se necesita para que las moléculas entren en colisión y realicen una reacción química. Una interpretación de la energía de activación sería la energía necesaria para que las moléculas que van a chocar se aproximen bastante para vencer la repulsión eléctrica entre sus nubes electrónicas, esto permitiría un rearreglo de electrones y por consiguiente se efectuaría la ligadura química.

La teoría de la colisión postula, que al chocar las moléculas poseen la energía de activación necesaria

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