Enzimas

Enzimas

Introducción

Las enzimas son polímeros de aminoácidos, las cuales se encuentran en todos los seres vivos y que desde el punto de vista bioquímico son proteínas que poseen una capacidad asombrosa para acelerar reacciones químicas de síntesis y degradación de compuestos. Éstas se distinguen por poseer tres características únicas: poder catalítico, especificidad y regulación, lo cualfacilita los diferentes procesos biológicos en todo tipo de vida, al igual que en diferentes procesos industriales.

Un poco de historia…

La fermentación alcohólica es la reacción enzimática más antigua conocida. Se creía que este fenómeno y otros similares eran reacciones espontáneas hasta que en 1857 el químico francés Louis Pasteur comprobó que la fermentación sólo ocurre en presenciade células vivas que eran catalizadas por fermentos.
1878: Wilhelm Kühne acuñó el término enzima, que viene del griego ενζυμον  (zymos) "en levadura", para describir este proceso.
El químico alemán Eduard Buchner descubrió en 1897 que un extracto de levadura libre de células puede producir fermentación alcohólica. Tras el descubrimiento de Buchner, los científicos asumieron que, en general, lasfermentaciones y las reacciones vitales eran producidas por enzimas.

¿Qué es una enzima?

Son moléculas de proteínas que tienen la capacidad de facilitar y acelerar las reacciones químicas disminuyendo el nivel de la "energía de activación" propia de la reacción. Se entiende por "energía de activación" al valor de la energía que es necesario aplicar (en forma de calor, electricidad oradiación) para que dos moléculas determinadas colisionen y se produzca una reacción química entre ellas. Como catalizadores que son actúan mediante su presencia, no se consumen en la reacción y al finalizar esta quedan libres pudiendo utilizarse de nuevo, por eso se necesitan en pequeñas cantidades. Sin las enzimas los procesos biológicos serían tan lentos que las células no podrían existir

FunciónLa función principal de las enzimas es actuar como catalizadores de las reacciones de los seres vivos; Todas las reacciones químicas tienen lugar porque cierta fracción de la población de moléculas reactantes poseen la suficiente energía como para alcanzar un estado activado, llamado estado de transición, en el que es muy elevada la probabilidad de que se rompan o se establezcan enlaces paraformar los productos. Este estado de transición reside en la cima de la barrera energética que separa los reactantes de los productos. El catalizador se combina con los reactantes de modo transitorio activándolos, produciendo un estado de transición de menor energía.. Una vez formados los productos el catalizador queda libre, y puede ser de nuevo utilizado. Por lo tanto el catalizador disminuyendola energía de activación (ΔG‡) de una reacción, de forma que se acelera sustancialmente la tasa de reacción. Las enzimas no alteran el balance energético de las reacciones en que intervienen, ni modifican el equilibrio de la reacción.

Funciones de las enzimas en el cuerpo (ver ppt)



Modelos de complejo ES

Modelo llave-cerradura: Las enzimas son muy específicas, como sugirió EmilFischer en 1894.  Con base a sus resultados dedujo que ambas moléculas, enzima y sustrato, poseen complementariedad geométrica, es decir, sus estructuras encajan exactamente una en la otra, por lo que ha sido denominado como modelo de la "llave-cerradura", refiriéndose a la enzima como a una especie de cerradura y al sustrato como a una llave que encaja de forma perfecta en dicha cerradura. Sinembargo, si bien este modelo explica la especificidad de las enzimas, falla al intentar explicar la estabilización del estado de transición que logran adquirir las enzimas

Modelo de encaje inducido: En 1958 Daniel Koshland sugiere una modificación al modelo de la llave-cerradura: las enzimas son estructuras bastante flexibles y así el sitio activo podría cambiar su conformación estructural por la...