Variaciones de la actividad enzimática

4. REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA (6,8).
 
4.1. Mecanismos reguladores.
Existen varios:
a) Variaciones por acción de masas.
Es el mecanismo regulador más primitivo y mediante él la velocidad de la reacción puede variarse, alterando la concentración del substrato, de producto (si la reacción es lo suficientemente reversible como para que la concentración del producto afectesignificativamente la reacción opuesta) o de cualquiera de los cofactores que intervienen estequiométricamente en la reacción.
b) Variación de la actividad específica de la enzima por activación o inhibición.
Se ha hecho evidente que las enzimas están sujetas a la regulación de su capacidad catalítica, ya sea en dirección positiva o negativa, o en ambas, mediante moléculas pequeñas que han sido denominadasefectores o moduladores. Este tipo de sustancias incluye substratos, productos, metabolitos posteriores a una vía metabólica, precursores de una ruta metabólica e incluso metabolitos que participan en una vía metabólica aparentemente no relacionada.
En la mayoría de los sistemas multienzimáticos, es decir, aquellos en que intervienen secuencialmente varias enzimas y en que el producto de una esel substrato de la siguiente, la primera enzima de la secuencia funciona como reguladora de la velocidad de todo el sistema y se denomina enzima reguladora o enzima alostérica. Habitualmente esta enzima es inhibida por el producto final de la secuencia, de tal modo que cuando se produce acumulación del producto final por sobre cierta concentración crítica, éste inhibe a la primera enzima de lasecuencia (enzima reguladora), interrumpiendo o cerrando así ese segmento del metabolismo. Este tipo de inhibición se conoce como inhibició por producto final o retroinhibición (inhibición "feedback"). Las enzimas reguladoras o alostéricas están formadas por dos a más subunidades, las que tienen sitios de unión no sólo para su substrato normal, sino también para el metabolito regulador, el cual sedenomina efector o modulador alostérico. El sitio de unión para el modulador se denomina sitio alostérico y es altamente especifico para ese metabolito. Cuando el sitio alostérico está desocupado, la enzima funciona con su velocidad catalítica normal; en cambio, si está ocupado por el metabolito regulador, la enzima sufre una modificación en su conformación a una forma menos activa o más activa,dependiendo de sí el modulador es inhibidor o estimulador.
La inhibición de la actividad enzimática por moléculas especificas y por iones es importante porque sirve como mecanismo de control mayoritario en los sistemas biológicos. También muchos fármacos y agentes tóxicos actúan inhibiendo a las enzimas. Es más, la inhibición enzimática puede suministrar una idea acerca del mecanismo de laacción enzimática.
La inhibición enzimática puede ser reversible o irreversible. En la inhibición irreversible, el inhibidor queda covalentemente unido a la enzima o ligado tan fuertemente, que su disociación de la enzima es lenta; produciendo una modificación permanente de algún grupo funcional del sitio activo de la enzima. Ejemplos de los inhibidores irreversibles son las sales de metales pesados yel yodoacetato que se fijan en los esenciales grupos sulfhidrílicos de enzimas y, por otra parte, el di-isopropil-fluorofosfato (uno de los potentes gases tóxicos del sistema nervioso) que inhibe a la enzima acetilcolinoesterasa al unirse a una serina fundamental del sitio activo, bloqueándolo.
La inhibición reversible, en cambio, se caracteriza por un rápido equilibrio entre el inhibidor y laenzima. Ejemplos lo constituyen la inhibición competitiva y la no competitiva.
Los inhibidores competitivos son aquellos cuya acción puede ser revertida aumentando la concentración de substrato. Habitualmente tienen una estructuran con él, por unirse al sitio activo. Un ejemplo es el malonato, que se asemeja al succinato y por ello inhibe e la succinato-deshidrogenase.
El inhibidor no...