Enzimas

ENZIMAS
SE TRATA DE PROTEÍNAS ESPECIALES QUE EJERCEN SU ACCIÓN UNIÉNDOSE SELECTIVAMENTE A OTRAS MOLÉCULAS DENOMINADAS SUSTRATOS. INDUCEN MODIFICACIONES QUÍMICAS EN LOS SUSTRATOS A LOS QUE SE UNEN POR: 1.- RUPTURA O MODIFICACIÓN DE ENLACES 2.- FORMACIÓN, INTRODUCCIÓN O PÉRDIDA DE GRUPOS FUNCIONALES

ECUACIÓN GENERAL

E + S ↔ ES →P + E

ACTÚAN A CONCENTRACIONES MUY BAJAS Y SIN SUFRIRMODIFICACIÓN ALGUNA, CON LO CUAL, QUEDAN INTACTAS PARA TOMAR OTRO SUSTRATO Y TRANSFORMARLO EN PRODUCTO.

CATÁLISIS ENZIMÁTICA
HEMOS DE SUPONER QUE LAS REACCIONES BIOQUÍMICAS TRANSCURREN POR UNA SERIE DE SUPERFICIES ENERGÉTICAS EN LAS QUE LOS SUSTRATOS Y LOS PRODUCTOS SE ENCUENTRAN EN SENDOS POZOS.

PARA QUE UNA MOLÉCULA DE SUSTRATO (S) SE TRANSFORME EN PRODUCTO (P), SUS ÁTOMOS DEBEN TRASLADARSE ATRAVÉS DE LA SUPERFICIE ENERGÉTICA DESDE UN POZO A OTRO. EN PRIMER LUGAR PARA QUE LOS ÁTOMOS DE LA MOLÉCULA DE SUSTRATO ABANDONEN SU POZO DEBEN GANAR ENERGÍA QUE LUEGO DEBEN CEDER CUANDO CAIGAN EN EL POZO DEL PRODUCTO. EL PUNTO MÁS ELEVADO DE ESTA TRAYECTORIA SE CORRESPONDE CON EL ESTADO DE ACTIVACIÓN, ESTADO ALTAMENTE INESTABLE Y ENEGÉTICO DONDE ESTAN OCURRIENDO TODAS LAS MODIFICACIONES QUÍMICASQUE TRANSFORMARÁN EL SUSTRATO EN PRODUCTO. LA ENERGÍA QUE NECESITA ADQUIRIR LA MOLÉCULA DE SUSTRATO PARA ALCANZAR EL ESTADO DE ACTIVACIÓN SE DENOMINA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN (Ea), QUE SE DEFINE COMO LA BARRERA ENERGÉTICA QUE DEBEN SUPERAR TODAS LAS MOLÉCULAS DE SUSTRATO PARA CONVERTIRSE EN PRODUCTO. CUANTO MAYOR SEA LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN, MAS DIFÍCIL SERÁ ALCANZAR EL ESTADO DE ACTIVACIÓN, POR LOQUE LA VELOCIDAD DE LA REACCIÓN S → P SERÁ MÁS LENTA. LOS ENZIMAS, Y EN GENERAL TODOS LOS CATALIZADORES, ACELERAN LAS REACCIONES QUÍMICAS DISMINUYENDO LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN.

ESPECIFICIDAD DE LOS ENZIMAS
LOS ENZIMAS SON ALTAMENTE ESPECÍFICOS YA QUE POSEEN EN SU SUPERFICIE ACTIVA UN LUGAR TOTALMENTE COMPLEMENTARIO DEL SUSTRATO AL QUE SE VA A UNIR DENOMINADO CENTRO CATALÍTICO O ACTIVO. LACOMPLEMENTARIEDAD EN LA UNIÓN DEL ENZIMA CON EL SUSTRATO PARA FORMAR EL COMPLEJO INTERMEDIARIO SE HA EQUIPARADO CON LA EXISTENTE ENTRE UNA LLAVE Y SU CERRADURA POR LO QUE SE LE LLAMA MODELO LLAVECERRADURA. SIN EMBARGO, ESTA UNIÓN NO ES RÍGIDA, ES DECIR, LA UNIÓN DEL PROPIO SUSTRATO INDUCE UN CIERTO CAMBIO CONFORMACIONAL EN EL CENTRO ACTIVO DEL ENZIMA QUE PROVOCA FINALMENTE EL PERFECTO Y DEFINITIVOACOPLAMIENTO ENZIMA-SUSTRATO. SE LE DENOMINA MODELO DE ACOPLAMIENTO INDUCIDO.

COFACTORES: COENZIMAS Y VITAMINAS
ALGUNOS ENZIMAS ESTÁN SÓLO FORMADOS POR aa. SIN EMBARGO, OTROS DENOMINADOS HOLOENZIMAS, CARECEN EN SU CENTRO CATALÍTICO DE LOS COMPONENTES QUÍMICOS APROPIADOS PARA LA ACTIVIDAD QUE DEBEB REALIZAR, POR LO QUE NECESITAN, APARTE DE LA PARTE PROTEICA, DENOMINADA APOENZIMA, DE LA AYUDA DEDETERMINADAS SUSTANCIAS NO PROTEICAS, DENOMINADAS COFACTORES.

HOLOENZIMA = APOENZIMA + COFACTOR
TIPOS DE COFACTORES:
1. COENZIMA: SI EL COFACTOR ES UN COMPLEJO ORGÁNICO UNIDO POR ENLACES DÉBILES AL APOENZIMA. EJEMPLOS: NAD+ Y FAD. MUCHAS VITAMINAS, ESPECIALMENTE LAS HIDROSOLUBLES SON COENZIMAS O PRECURSORES DE LAS MISMAS 2. GRUPO PROSTÉTICO: SI LA UNIÓN ENTRE EL COFACTOR ORGÁNICO Y ELAPOENZIMA SE LLEVA A CABO POR ENLACES FUERTES . EJEMPLO: EL GRUPO HEMO DE LA MIOGLOBINA, HEMOGLOBINA Y LOS CITOCROMOS.

VITAMINAS
SON SUSTANCIAS ORGÁNICAS DE NATURALEZA Y COMPOSICIÓN VARIABLE. SON INDISPENSABLES PARA EL BUEN FUNCIONAMIENTO DEL METABOLISMO SE NECESITAN EN CANTIDADES MÍNIMAS PERO SE INGIEREN CON LA DIETA. CLASIFICACIÓN: SE HACE EN FUNCIÓN DE SU SOLUBILIDAD EN AGUA: A. HIDROSOLUBLES:ACTÚAN COMO COENZIMAS O PRECURSORES EJEMPLOS: VIT. C Y COMPLEJO B B. LIPOSOLUBLES: SON INSOLUBLES EN AGUA Y SOLUBLES EN OTROS COMPUESTOS POLARES. SON LÍPIDOS INSAPONIFICABLES. SON LA VIT. A, D, E, y K . EXCEPTO LA K NO SE COMPORTAN COMO COENZIMAS.

LA REACCIÓN ENZIMÁTICA

FACTORES QUE MODIFICAN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA 1. CONCENTRACIÓN DE SUSTRATO
EN LA MAYORÍA DE LAS REACCIONES CATALIZADAS...