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Mecanismo de acción enzimática

Una enzima, por sí misma, no puede llevar a cabo una reacción, su función es modificar la velocidad de la reacción, entendiéndose como tal la cantidad de producto formado por unidad de tiempo. Tal variación se debe a la disminución de la energía de activación Ea; en una reacción química, la Ea es la energía necesaria para convertir los reactivos en formasmoleculares inestables denominadas especies en estado de transición, que poseen mayor energía libre que los reactivos y los productos.
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Imagen original de la Universidad de Virginia
En el diagrama  están representados los niveles de energía , durante el curso de la reacción, de moléculas intervinientes en una reacción tipo: A + B ---> C. La curva azul muestra el curso de la reacción enausencia de una enzima que facilite la reacción, mientras que la curva roja la muestra en presencia de la enzima específica de la reacción. La diferencia en el nivel de energía entre el estado inicial y la necesaria para iniciar la reacción (picos de las curvas) es la energía de activación. Tal como se observa la presencia de enzima baja la energía de activación.
El complejo Enzima- sustrato poseemenor energía de activación que las especies en estado de transición que la correspondiente reacción no catalizada. 
Como realiza esta acción una enzima?

| Orienta a los sustratos: parte de la energía de activación se utiliza para que los sustratos roten y se enfrenten con los átomos correctos para formar los enlaces. |
| Agregan cargas a los sustratos: las cadenas laterales (R) de losaminoácidos de las enzimas pueden participar directamente haciendo a los sustratos químicamente más reactivos.  |
| Inducen la deformación en el sustrato: cuando una sustancia se une al sitio activo, la enzima puede causar que los los enlaces se estiren, poniéndolo en un estado de transición inestable. |
| Cambio de forma de la enzima al unirse al sustrato: el modelo de llave- cerradura deFisher fue actualizado cuando se descubrió que las enzimas son flexibles y sus sitios activos pueden cambiar (expandirse) para acomodarse a sus sustratos. Este cambio de forma causado por la unión al sustrato se denomina ajuste inducido. 
En la Hexoquinasa puede observarse este ajuste inducido, con el sustrato (glucosa) y sin él. El ajuste inducido alinea las cadenas laterales reactivas del sitioactivo de la enzima con los sustratos. |

Esta enzima cataliza la reacción: Glucosa  +  ATP --> glucosa 6-fosfato  +  ADP
Acompañantes no proteicos de las enzimas

Ya sea que consistan en una única cadena polipeptídica plegada o en varias unidades, muchas enzimas requieren otras moléculas no proteicas para funcionar.
| COFACTORES: son iones inorgánicos que se unen temporariamente a lasenzimas |

molécula | papel en la reacción catalizada |
 Hierro Fe 2+ o Fe 3+ | Oxidación / reducción |
Cobre, Cu + o Cu 2+ | Oxidación / reducción |
Cinc, Zn2+ | Ayuda a unir el NAD |

| COENZIMAS: moléculas pequeñas que tiene carbono, interaccionan débilmente durante la catálisis. La mayor parte de las coenzimas son vitaminas, muchas de las cuales deben ser incorporadas con ladieta. |

molécula | papel en la reacción catalizada |
Biotina | transporta -COO- |
Coenzima A | transporta -CH2-CH3 |
NAD y FAD | transportan electrones |

| GRUPOS PROSTETICOS: están permanentemente unidos a las enzimas |

molécula | papel en la reacción catalizada |
Hemo | une iones O2 y electrones, contiene el 
cofactor hierro |
Flavina | Une electrones |
Retinal | Cofactoren la absorción de la luz |
Las coenzimas reaccionan con la enzima de igual modo que el sustrato, uniéndose al sitio activo. Se mueven de una enzima a otra agregando o quitando grupos químicos del sustrato.
Regulación enzimática

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