Normal Superior

Definiciones
Las enzimas son proteínas (RNA) que catalizan reacciones químicas en las células. Cada enzima es altamente específica para la reacción que cataliza. Esta especificidad está determinada por el centro activo de la enzima (en donde se hallan los grupos químicos responsables de la catálisis). Muchas enzimas necesitan co-factores (co-reactivos, cosustratos) para cumplir su funcióncatalítica.
Son Proteínas de alto peso molecular (macromoléculas, 104 a 106 g/mol, 102 a 104 aminoácidos) Su actividad depende de la integridad de su conformación proteica. Metales pueden formar parte de su centro activo, o de otra parte de la enzima (co-factor). Los reactivos de las reacciones catalizadas por enzimas se denominan sustratos. Los enzimas son catalizadores específicos: cada enzimacataliza un solo tipo de reacción, y casi siempre actúa sobre un único sustrato o sobre un grupo muy reducido de ellos.

¿Cómo actúan los enzimas?
En una reacción catalizada por un enzima:
– La sustancia sobre la que actúa el enzima (sustrato).
– El sustrato se une a una región concreta del enzima (centro activo).
• Un sitio de unión formado por los aminoácidos que están en contacto directo conel sustrato.
• Un sitio catalítico, formado por los aminoácidos directamente implicados en el mecanismo de la reacción.
– Formados los productos el enzima puede comenzar un nuevo ciclo de reacción

Las enzimas como catalizadores biológicos
Las enzimas son los catalizadores de los sistemas biológicos y se caracterizan por tres importantes propiedades: incrementan grandemente las velocidades dereacción, tienen una elevada especificidad y pueden ser reguladas por diferentes metabolitos, los cuales aumentan o disminuyen su actividad de acuerdo a las necesidades del proceso. En buena medida, estas propiedades se basan en el fenómeno de reconocimiento molecular, el cual se define como un proceso que implica la unión selectiva de un sustrato por un receptor con la finalidad de llevar a cabouna función específica
El desarrollo de la teoría moderna de la catálisis enzimática y su relación con el concepto de reconocimiento molecular, sentó sus bases hace ya más de 100 años desde que Emil Fischer postuló su principio de la “llave y cerradura”. Posteriormente y basados en dicho principio, el concepto de reconocimiento molecular se convirtió en uno de los pilares fundamentales de labioquímica y más recientemente de la química supramolecular. La propagación de todas las formas de vida depende del fenómeno de reconocimiento molecular. Además de su importancia en catálisis enzimática, este
fenómeno juega un papel central en los sistemas biológicos, ya que es la base de la especificidad observada en los neurotransmisores, los receptores hormonales y las interaccionesantígeno-anticuerpo. En ese sentido, una de las áreas de mayor desarrollo en la última parte del siglo XX fue el estudio de los mecanismos a través de los cuales los sistemas biológicos cumplen su función. Así se ha logrado establecer que un aspecto esencial en el reconocimiento molecular es la naturaleza específica de las interacciones entre uno o más sitios de una molécula con sitios específicos de otramolécula.
Para un efectivo reconocimiento una de las moléculas debe poseer una cavidad que reúna la forma y el tamaño de la estructura de la otra molécula y también, contener grupos de unión capaces de interaccionar con regiones complementarias de dicha molécula: Ejemplo de lo anterior es la catálisis enzimática en donde el sustrato se une fuertemente al sitio activo de la enzima ̶ que siempre es unacavidad en forma de bolsa o hendidura ̶ mediante enlaces no covalentes, de tal manera que queda orientado de forma adecuada para que los sitios catalíticos converjan en forma bien definida con el sustrato; el número y arreglo de las interacciones no covalentes que se presentan entre el sitio activo del receptor y la molécula huésped definen en gran medida la alta selectividad mostrada por los...