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Fundamento Teórico
Enzimas
Las enzimas son catalizadores biológicos, es decir modificadores de la velocidad de los procesos en los que intervienen. El término se deriva de la palabra griega que significa “fermentación” debido a que la primera acción enzimática identificada fue la acción que la levadura en la fermentación. Las enzimas están involucradas en cada reacción que ocurre en unacélula.
La mayoría de las enzimas son proteínas conjugadas; esto es, contienen partes de proteína junto con partes que no son proteínas. Si la parte no proteica no es fácil de eliminar, se le llama grupo prostético, si lo es se le llama coenzima. Ni la coenzima ni la parte de la proteína de la cual esta se remueve son activas cuando las dos se separan. Los grupos prostéticos y las coenzimas sonimportantes debido a que ayudan a formar los sitios activos de las enzimas. Muchas de las coenzimas son vitaminas o compuestos derivados de estas. Algunas enzimas requieren la presencia de iones metálicos (tales como Co2+, Fe2+, Cu2+ y Mg2+).
El sustrato de una enzima es el compuesto sobre el cual ésta actúa. Si se usa E para designar la enzima, S es el sustrato y P el producto de la reacción,el proceso total puede indicarse como sigue:
E + S ES E+ P
El compuesto es formado de la enzima y el sustrato, puede considerarse como el complejo activado por la reacción. El efecto catalítico se produce por el descenso significativo de la energía de activación para la reacción.
Las enzimas son catalizadores de superficie. Son proteínas globulares y son mucho mayores que el sustrato sobreel cual actúan. Las reacciones se realizan en un sitio activo en la superficie de la enzima. El sustrato se mantiene unido al sitio activo mediante enlaces de hidrógeno, atracciones iónicas u algún otro tipo de interacción química.
Para que se dé la acción enzimática no es necesario que haya una gran cantidad de sustrato presente, por lo que se considera a la acción una cualitativa y nocuantitativa. Es decir, de haber una mínima cantidad del sustrato específico, la enzima catalizará la reacción correspondiente.
El funcionamiento del sitio activo y el sustrato puede compararse al de una llave y una cerradura, en el que el contorno del sitio activo se ajusta a la forma del sustrato exactamente o, probablemente, el sitio activo cambia su conformación para ajustarse al sustrato de lamolécula una vez se ha adherido. En el proceso, los enlaces dentro del sustrato son estirados y debilitados. En esta forma, se facilita la reacción. Después que salen los productos de la reacción, el sitio activo queda libre para unirse a otro sustrato de la molécula.
Las enzimas son específicas en su acción debido a que actúan mediante sitios activos que se han diseñado para ajustarse a sustratos otipos de sustratos específicos. La especificidad de algunas enzimas es el resultado de la conformación de sus sitios activos, como la forma L de una molécula puede acomodarse y la forma D puede que no. Esta especificidad puede ser amplia o absoluta.
Aunque la reacción ocurra sobre una parte relativamente pequeña de la superficie (el sitio activo) el resto de la molécula de la enzima esimportante. Probablemente ayuda a formar el sitio activo en la conformación requerida y a sostenerla hasta que se haya realizado la reacción.
Actividad enzimática
La actividad enzimática se ve influida por la concentración del sustrato y la presencia de inhibidores.
La acción de las enzimas puede inhibirse o retardarse en varias formas. Un inhibidor es una sustancia que modifica las estructurassuperiores y que se combina con una enzima en el sitio activo e impide el funcionamiento de la enzima. En la inhibición competitiva, la enzima E y el inhibidor I se combinan reversiblemente:
E + I  EI
La combinación de la enzima y el sustrato también es reversible:
E + S  ES
La actividad enzimática también puede ser impedida por las condiciones del sistema, si éste se encontrara en un rango en...