Microbiologia

Enzimas
Las funciones vitales de una célula implican la existencia de un gran número de procesos y vías metabólicas que consisten en secuencias de reacciones químicas que se llevan a cabo con la presencia de una serie de catalizadores orgánicos denominados Enzimas. Si las mismas reacciones tuvieran que realizarse sin la presencia de dichos catalizadores, las velocidades con las que ocurriríanserian tan lentas que serian incapaces de reconocer las necesidades fisiológicas de la célula. Una función tan compleja y específica como la de las enzimas, sólo podría ser cumplida por moléculas estructuralmente también tan complejas y susceptibles a la acción de diversos factores que modifiquen su actividad, como son las proteínas. Una enzima es una proteína con propiedades catalíticas, elaboradapor la célula, susceptible de ser regulada y que además presenta, como veremos más adelante, un alto grado de especificidad. Como todo catalizador, aceleran notablemente la velocidad de una reacción química y cumple con las siguientes condiciones: a) Son efectivas en cantidades pequeñas b) No sufren modificaciones ni cualitativas ni cuantitativas al final de la reacción. Es decir deben quedarquímicamente inalteradas. c) No afectan la posición de la reacción que catalizan. Es decir se llega mucho más rápidamente al equilibrio, pero el mismo es igual al que se llegaría en ausencia del catalizador. Pero además de cumplir estas condiciones propias de todos los catalizadores, las enzimas presentan una serie de características, derivadas de su naturaleza proteica que las diferencia netamente delos catalizadores inorgánicos: a) Son termolábiles b) Presentan una mayor eficiencia. Entendiendo por eficiencia en este caso al numero de moles de sustrato transformado por mol de catalizador en la unidad de tiempo c) Presentan alta especificidad en relación a la naturaleza de la reacción que catalizan y al sustrato que utilizan. d) Están sujetas a una gran variedad de controles celulares.Energía de activación Para que ocurra una reacción química en un sentido determinado debe producirse con un ΔG negativo, pero además debe producirse a una velocidad adecuada. Un valor negativo de ΔG no implica necesariamente que la reacción ocurra en ese sentido a

alta velocidad. Para que esto último ocurra es necesario que las moléculas del sistema estén en un estado especial de reacción denominadoestado activado o excitado o de transición. Tal activación de las moléculas involucra cierta energía adicional que es necesario entregar al sistema antes de la reacción propiamente dicha. Esta energía adicional se denomina energía de activación (Ea). Una vez vencida esta barrera energética, el sistema reaccionaba de tal forma que se recobrará la energía de activación, liberándose la energía librepropia del sistema (ΔG). La forma de actuar de un catalizador y en particular de las enzimas es, como la de todo catalizador, disminuyendo la energía de activación lo cual se traduce en Estado activado un incremento de la velocidad de la sin enzima reacción. El catalizador (enzima) se Ea sin con combina con los reactantes enzima enzima (sustratos) para formar un complejo intermedio en un estadode Ea con enzima transición (complejo enzimaS ΔG sustrato) que posee una energía libre menor que la que caracteriza al P estado de transición de la reacción no catalizada, por lo que es mas fácil vencer la barrera presentada Grado de avance de la reacción por la energía de activación. Una vez que los productos de la reacción se han formado se desprenden del catalizador el que queda libre paracomenzar un nuevo ciclo catalítico. Otra forma de proveer al sistema químico de la energía de activación necesaria es calentando el sistema con lo cual aumenta la energía de las moléculas. Pero, los organismos vivientes no pueden recurrir a cambios en la temperatura para acelerar sus procesos metabólicos ya que las altas temperaturas que se requerirían serian incompatibles con la vida. Por esa...