Enzimas

Capítulo 18 
  
Enzimas                                                            
por Dra.Celia E.Coto    
 
  
Introducción
 
            Si los genes son los patrones absolutos e irreemplazables de la vida, las enzimas son los obreros especializados que hacen posible que la vida celular tenga lugar. Las enzimas son proteínas que facilitan las reacciones entre moléculas que puedenreaccionar naturalmente entre sí, pero en presencia de una enzima, la velocidad de la reacción se incrementa de tal modo que ocurre en tiempo de segundos o menos. Las enzimas son catalizadores, es decir, son sustancias que, sin consumirse en una reacción, aumentan notablemente su velocidad. No es que hagan factibles reacciones imposibles, sino que aceleran las que podrían producirse espontáneamente.Ello hace posible que, en condiciones fisiológicas, tengan lugar reacciones que sin catalizador requerirían condiciones extremas de presión, temperatura o pH. La función de las enzimas como partícipe fundamental en una reacción bioquímica fue conocida en los albores de la bioquímica clásica. En resumen, las enzimas son obreros calificados que unen, cortan, transfieren y/o modifican los gruposquímicos participantes de las reacciones bioquímicas vitales para la vida. 
            En los capítulos 13, 14 y 15 de este curso nos referimos a las enzimas que intervienen en los procesos de síntesis de ADN y otros relacionados, pero no nos detuvimos a explicar con detalle qué son las enzimas. En este capítulo daremos un panorama general de su constitución y funciones y luego nos detendremos en elanálisis de cómo si se engaña a una enzima se puede atacar una enfermedad.
 
¿Qué son las enzimas?
 
Su nombre proviene del griego énsymo (dentro de la levadura). Las enzimas son catalizadores (aumentan la rapidez) muy potentes y eficaces, químicamente son proteínas. Al igual que los catalizadores metálicos, sólo se requiere una masa pequeña para funcionar, la que se recupera indefinidamente.No llevan a cabo reacciones que sean energéticamente desfavorables, no modifican el sentido de los equilibrios químicos, sino que aceleran su consecución.
Las enzimas son grandes proteínas que aceleran las reacciones químicas. En su estructura globular, se entrelazan y se pliegan mediante una o más cadenas polipeptídicas, que así aportan un pequeño grupo de aminoácidos para formar el sitio activo,o lugar donde se reconoce el sustrato, y donde se realiza la reacción. Una enzima y un sustrato no llegan a interaccionar si sus formas no encajan con exactitud. Algunos fragmentos de ARNtambién tienen capacidad de catalizar reacciones relacionadas con la replicación y maduración de los ácidos nucleicos, dichos fragmentos se denominanribozimas. (1) La figura 18.1 esquematiza los pasos de unreacción enzimática en términos generales.
 
        
Figura 18.1: Esquematización de una reacción enzimática (tomada de la figura 7 del capítulo 13 de este curso) muestra una reacción enzimática. En el primer dibujo vemos un corte de una enzima que parecería tener forma globular que muestra su sitio activo (señalado con una flecha fina) cuya forma permite la interacción con el sustrato que debeajustarse a la misma geometría.  Es como como si calzáramos dos bolas en dos hoyos que las contengan. En este caso las dos bolas serían el sustrato que será modificado por la enzima, por ejemplo: fosforilado, hidrolizado es decir separado como en el ejemplo, etc. Como resultado final la enzima queda inalterada y sin consumir mientras que el sustrato original desapareció y se convirtió en un productodiferente.
¿Cómo funcionan?
Las enzimas son esenciales para todos los procesos biológicos ya que son las responsables de las reacciones que mantienen la vida. Cualquier mutación o disfunción en un gen responsable de la codificación de una enzima puede causar un enfermedad severa y hasta la muerte.
 
La acción de las enzimas se caracteriza por la formación de un complejo que representa el...