BIOCATALIZADORES

BIOCATALIZADORES
Clásicamente se han estudiado en este apartado tres grupos de sustancias con funciones muy
importantes: enzimas, vitaminas y hormonas. De forma general, todas ellas tienen una función reguladora
sobre los organismos. (En sentido estricto, sólo los enzimas son realmente biocatalizadores).

ENZIMAS
Concepto:
Son los catalizadores de las reacciones
bioquímicas, esto es,sustancias que
favorecen dichas reacciones al disminuir la
energía de activación (aquella que
debemos suministrar a los reactivos para
que se inicié una reacción química).
Se trata de proteínas globulares que hacen
posibles las reacciones bioquímicas, a una
velocidad adecuada, en las condiciones de
temperatura habituales en el interior de los
seres vivos.
Como todo catalizador, los enzimasno se consumen en el proceso por lo que se reutilizan, de ahí que se
requieran en muy baja cantidad.

Estructura
Todos los enzimas son de naturaleza proteica y de tipo globular.
(La única excepción a esta regla está representada por cierto tipo de ARN que presenta actividad enzimática) .

Puesto que son proteínas, los enzimas pueden pertenecer a uno de los dos tipos que hemos estudiado:
-Proteínas puras (holoproteínas formadas sólo por aminoácidos).
- Proteínas conjugadas (heteroproteínas), en cuyo caso están formadas por una fracción proteica
(apoenzima) y otra fracción no proteica (cofactor).
La unión apoenzima + cofactor origina el holoenzima, que es la molécula funcionalmente activa.
1. Apoenzima: Proteína globular que da al enzima su forma tridimensional, constituida por 3clases de
aminoácidos, desde el punto de vista funcional:
- Aminoácidos estructurales: Dan la conformación espacial al enzima pero no intervienen de
forma directa en la reacción.
- Aminoácidos de fijación (~): Sobre sus radicales se adhiere el sustrato mediante enlaces no
covalentes. (Sustrato es la sustancia sobre la cual actúa el enzima).
- Aminoácidos catalizadores (~): Responsablesdirectos de la reacción, desestabilizando los
enlaces del sustrato (actúan en los casos en que no interviene un cofactor).
÷ (~) CENTRO ACTIVO.- Los aminoácidos de fijación y catalizadores constituyen el llamado CENTRO
ACTIVO, una zona fundamental de toda enzima, en la cual se produce la reacción, tras un acoplamiento
mutuo entre enzima y sustrato, a la manera de una mano y un guante (Este símiles conocido como “modelo del
ajuste inducido” en el que el enzima cambia algo su conformación espacial al adaptarse a la forma del sustrato) .
NOTA: Es fundamental que el enzima mantenga su configuración espacial para que el sustrato encaje en
el centro activo. Una subida de temperatura, cambio de pH o salinidad, etc. puede provocar la
desnaturalización del enzima. La alteración de suestructura implica pérdida de funcionalidad.

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2. Cofactor: Sustancia no proteica, de naturaleza química diversa, que se une al apoenzima para dar el
holoenzima o molécula funcional.
- Pueden ser sustancias de tipo catiónico: Ca++, Mg++, Mn++, Cu++, Zn++. . .
- Con frecuencia son moléculas orgánicas más o menos complejas, en cuyo caso se les llama coenzimas,
en su mayoría son derivadas de lasvitaminas, de ahí la importancia de éstas en nuestra dieta.
Ejem plos de coenzim as son: NAD (derivado de la vitam ina PP = Ac. nicotínico), el FAD (procedente de la vitam ina
B 2 = riboflavina), Coenzima-A, el ATP V, etc.

El coenzima se altera durante la reacción (ej. NAD ÷ NAD.2H), pero se regenera más tarde, en otros
procesos.

MECANISMO DE LAS REACCIONES ENZIMÁTICAS
De forma muyesquemática se pueden resumir así:
a- Formación del complejo enzima-sustrato: El sustrato, a veces más de uno, se adhiere al centro activo,
por complementarse la forma de ambos, formando enlaces débiles con los radicales de los Aa de fijación.
b- Transformación del sustrato.- Por acción de los Aa catalizadores, o del coenzima, según los casos, se
inestabilizan los enlaces del sustrato y se efectúa...