Introducción:
Las
enzimas son el grupo más variado y especializado de las proteínas, su función
es actuar como catalizadores, permitiendo que las reacciones que transcurren en
los seres vivos puedan desarrollarse a un ritmo adecuado. Un catalizador, por
definición, es un compuesto que con su sola presencia aumenta la velocidad de
la reacción sin experimentar ninguna modificación.
Las enzimas son catalizadores biológicos que permiten que las reacciones metabólicas ocurran a gran velocidad en condiciones compatibles con la vida.
Las enzimas son las responsables de todas las reacciones químicas que se llevan acabo en la célula. Las enzimas pueden ser:
http://enzimaszagan.blogspot.mx/2011/03/division-de-los-grupos-de-enzimas.html
Todas
las reacciones metabólicas que ocurren en nuestro organismo se hayan mediados
por enzimas, estas en su mayoría son de naturaleza proteica (algunas son ARN).
Puede
definirse a las enzimas (ez) como catalizadores, capaces de acelerar las
reacciones químicas en ambos sentidos, sin consumirse en ella, ni formar parte
de los productos. La diferencia fundamental es que tienen gran especificidad de
reacción o sea por el sustrato sobre el cual actúan.
Ciertas
enzimas requieren de ciertos compuestos orgánicos, termoestables para poder
cumplir con su función catalítica, estas moléculas se denominan coenzimas,
generalmente tienen bajo peso molecular y suelen ser claves en el mecanismo
catalítico.
Al
igual que las proteínas, les hay de muy diferentes tamaños y requerimientos;
algunas necesitan para desarrollar su actividad tan sólo su estructura aminoacídica,
mientras que otras requieren la presencia de un cofactor. Este compuesto puede
ser, sencillamente un ión inorgánico, Fe2+, Mg2+, Mn2+ o Zn2+; o una molécula
orgánica más o menos compleja, que si se encuentra unida covalentemente se
denomina grupo prostético, y si establece uniones de naturaleza débil y
reversible se denomina coenzima. Muchas vitaminas, o derivados de las mismas,
funcionan como coenzimas. La enzima completa junto a su cofactor se denomina
holoenzima y su parte exclusivamente proteica apoenzima.
Según
el tipo de reacción que catalizan las enzimas se dividen en seis clases o
grupos:
1)
Oxidorreductasas.
2)
Transferasas.
3)
Hidrolasas.
4)
Liasas
5)
Isomerasas
6) Ligasas
Desarrollo del tema:
Lectura
(de creación personal):
Las enzimas son catalizadores biológicos que permiten que las reacciones metabólicas ocurran a gran velocidad en condiciones compatibles con la vida.
En las células, la actividad
secuencial de muchas enzimas permite que las moléculas degraden, o bien se
formen moléculas de mayor tamaño a partir de moléculas sencillas.
Desde el punto de vista químico, las
enzimas son proteínas globulares, algunas de ellas con estructura cuaternaria.
Para cumplir su función requieren conservar se estructura original, en
particular destaca una región conocida como sitio activo, que es responsable de
catalizar la reacción. Este sitio activo les permite unir y orientar las
moléculas que intervienen en una reacción y de esa forma maximizan la
posibilidad de formación o ruptura de enlaces necesarios para la obtención de
productos.
Desde
1961 la Unión Internacional de Bioquímica clasificó a las enzimas en seis
grandes grupos de acuerdo a su reacción catalizadora.
¿Cómo se realizan las actividades
celulares?
Se
llevan acabo mediante las enzimas, estas sustancias están presentes en las
células en cantidades muy bajas pero son capaces de efectuar cambios propios de
los procesos celulares.
http://docencia.udea.edu.co/bacteriologia/MicrobiologiaAmbiental/microbiologia_3.pdf
Las enzimas son las responsables de todas las reacciones químicas que se llevan acabo en la célula. Las enzimas pueden ser:
ü Enzimas
extracelulares o exoenzimas (funcionan fuera de la célula).
ü Enzimas
intracelulares o endoenzimas (funcionan dentro de la célula).
Propiedades físicas y químicas de
las enzimas.
Las
enzimas son proteínas, es decir secuencias de aminoácidos, que pueden tener
unidos otros grupos químicos, se desnaturalizan con calor al igual que las
proteínas, se precipitan en presencia de
etanol o de aumento en la concentración de sales inorgánicas como el sulfato
amónico, no se difunden a través de membranas semipermeables.
Son moléculas muy grandes. Muchas
están integradas a otra molécula orgánica de menor tamaño llamada coenzima y
algunas coenzimas a su vez están integradas por una vitamina y la parte
proteíca se denomina apoenzima, y estas a su vez unidas forman una haloenzima
Enzimas complejas.
http://payala.mayo.uson.mx/Programa/concepto_de_enzima.htm
Actividad enzimática
La acción de las enzimas es absolutamente necesaria para los sistemas vivos, ya
que las reacciones sin catalizar tienden a ser lentas y las posibilidades que
tiene una molécula de cambiar en un ambiente estable como es el medio
biológico, son muy bajas, de ahí que las enzimas proporcionen el medio adecuado
para contrarrestar la lentitud en la realización del cambio.
Las
reacciones sean catalizadas o no, dependen para su desarrollo de las leyes termodinámicas.
El principal parámetro que desde el punto de vista termodinámico, permite
deducir si una reacción se desarrolla o no de forma espontánea, es el cambio en
la energía libre de Gibbs, (ΔG) deducido de la segunda ley de la termodinámica
(una reacción es espontánea si la entropía global del universo aumenta), que
mide la capacidad de un sistema para desarrollar trabajo. Para que se realice
la transformación de una molécula, que denominamos sustrato (S), en otra que
denominamos producto (P), el cambio de energía libre de Gibbs ha de ser negativo,
lo que implica que la energía libre del producto ha de ser menor que la del
sustrato. Esquemáticamente, el desarrollo de una reacción enzimática sencilla
consistiría en:
E
+ S ES
E + P
En
una reacción química la conversión de sustrato en producto requiere una
situación energética intermedia que se denomina estado de transición, donde el
nivel de energía es superior al del sustrato o del producto. La diferencia entre
el nivel de energía basal y la correspondiente al estado de transición se
denomina energía de activación y cuánto más alta sea menor será la velocidad de
reacción. La presencia del catalizador provoca una disminución en la energía de
activación requerida, y de esta forma aumenta la velocidad con que se
desarrolla la misma.
Un
detalle importante a la hora de analizar la actividad enzimática, es que en las
reacciones catalizadas enzimáticamente, se incrementa la velocidad de la
reacción; pero lo que no se modifica es el equilibrio de la misma, que sigue
las leyes termodinámicas independientemente de la presencia o ausencia del
catalizador.
La
forma que tiene la enzima de realizar su actividad catalítica será en primer
lugar unirse con el sustrato, y en segundo lugar facilitar la modificación del
mismo para su cambio a producto.
Factores que influyen en la
actividad enzimática
angelicacienciaatualcancez.blogspot.com
Las
enzimas son proteínas que funcionan en un determinado medio, bien sea intra o
extracelular, donde las condiciones pueden variar, y por lo tanto el nivel de
actividad de la molécula puede verse modificado a lo largo del tiempo. Dentro
de los factores que afectan a la actividad enzimática merecen destacarse:
1) El pH:
Todas las enzimas tienen en su estructura primaria aminoácidos con grupos
radicales ionizables. Dependiendo del pH del medio en el que se encuentren
pueden no tener carga, o por el contrario estar cargados, bien positiva o
negativamente. Estas cargas sirven para estabilizar la conformación natural de
la proteína y cuando el pH las cambia, también se modifica la estructura,
llevando en último extremo a la desnaturalización de la proteína, y en el caso
de las enzimas a la pérdida de actividad.
Dependiendo
del medio dónde deba ejercer su acción catalítica, cada enzima tendrá su con-
formación más adecuada, y por lo tanto su máxima actividad, alrededor de un
valor concreto de pH, que recibe el nombre de pH óptimo. El cambio, bien sea
hacia valores más altos o más bajos provocará una disminución de la actividad.
La
mayor parte de las enzimas son muy sensibles a las variaciones de pH, con
algunas excepciones, como es el caso de la amilasa salival, capaces de mantener
la actividad en un amplio rango de valores de pH. Esta adaptación garantiza su
funcionamiento independientemente del valor del pH del alimento ingerido.
2) La temperatura:
Este factor presenta dos efectos contrapuestos, por un lado el aumento de
temperatura produce, de forma general, un aumento en la velocidad de cualquier
reacción química; pero por otro lado, las enzimas experimentan
desnaturalización y pérdida de actividad al superar una determinada temperatura.
En este caso resulta más difícil determinar como en el pH una temperatura
óptima, y las curvas de actividad presentan un incremento inicial de actividad
más pronunciado para posteriormente al irse des- naturalizando, decrecer la
velocidad de reacción.
