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Universidad Nacional de Tucumán

Departamento de Ingeniería de Procesos y Gestión Industrial
Ingeniería Biomédica
Cátedra de Química Orgánica

ENZIMAS

INTRODUCIÓN
Las reacciones químicas en sistemas biológicos raramente ocurren en
ausencia de un catalizador. Estos catalizadores se denominan enzimas y son casi
en su totalidad de naturaleza proteica, con la excepción de un pequeño grupo demoléculas de RNA catalítico (ribozimas). Las funciones vitales de cualquier célula
serían imposibles de mantener si las reacciones que ocurren en ella fueran
extremadamente lentas. Además de incrementar la velocidad de las reacciones,
las enzimas exhiben una elevada especificidad y en algunos casos pueden ser
reguladas por diferentes metabolitos, aumentando o disminuyendo su actividad.
Las enzimas, comotodos los catalizadores, son efectivas en pequeñas
cantidades, no sufren modificaciones químicas irreversibles durante la catálisis ni
afectan el equilibrio de las reacciones que catalizan. Aunque el estado inicial y
final de la reacción es el mismo, se llega al equilibrio mucho más rápidamente, es
decir, sólo modifican la velocidad de la reacción.
Por otro lado, debido a su naturaleza proteica,comparten características
con las proteínas no enzimáticas y difieren de los catalizadores inorgánicos en
que:
a) Son termolábiles y su actividad depende en la mayoría de los casos del pH
del medio.
b) El reconocimiento de la enzima por su sustrato es altamente específico.
c) Tienen gran eficiencia, es decir, transforman un gran número de moléculas
de sustrato por unidad de tiempo.
d) Están sujetasa una gran variedad de controles celulares, genéticos y
alostéricos.
Enzimas

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María Laura Tereschuk

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Ingeniería Biomédica
Cátedra de Química Orgánica

Las enzimas alteran las velocidades de reacción, pero no los
equilibrios ni la posibilidad termodinámica de que una reacción
se lleve a cabo, o sea queactúan sobre la energía de
activación.

NOMENCLATURA Y CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS
Muchas enzimas han sido designadas añadiendo el sufijo -asa al nombre
del sustrato, es decir, la molécula sobre la cuál ejerce su actividad catalítica. Por
ejemplo, la ureasa cataliza la hidrólisis de la urea y la arginasa cataliza la hidrólisis
de la arginina. Otras enzimas han recibido su nombre en función deltipo de
reacción que catalizan; así la Gliceraldehído-3-fosfato-deshidrogenasa cataliza la
deshidrogenación (oxidación) del Gliceraldehído-3-fosfato a 3-fosfoglicerato.
Incluso tienen nombres específicos que no dan información alguna del sustrato o
de la reacción que catalizan , como la tripsina (enzima proteolítica).
No obstante, existe una clasificación sistemática de las enzimas que las
divide en6 grandes grupos, cada uno de los cuales se subdivide a su vez en
clases:

Enzimas

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María Laura Tereschuk

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1: Oxido-reductasas (reacciones de oxido-reducción. Ej. CATALASA)
2: Transferasas (transfieren grupos funcionales. Ej. Glucosa fosfotransferasa)3: Hidrolasas (reacciones de hidrólisis. Proteasas: pepsina; glucanasas: amilasa),
4: Liasas (reacciones de adición a los dobles enlaces)
5: Isomerasas (reacciones de isomerización. Ej. Fosfotriosa isomerasa)
6: Ligasas (formación de enlaces con consumo de ATP. Ej. Oxalacetato sintetasa).
CINÉTICA ENZIMÁTICA
Las enzimas son catalizadores biológicos de naturaleza proteica, en su mayoría.
Unadeterminada enzima (E) se combina con un determinado sustrato (S)
formando un complejo enzima-sustrato (E-S) el cual se descompone para dar el
producto (P) y enzima libre (E):

La cinética enzimática estudia la velocidad de las reacciones catalizadas
por enzimas. Los estudios cinéticos proporcionan información directa acerca del
mecanismo de la reacción catalítica y de la especificidad del enzima. La...