Biocatalizadores

| | |CURSO 2012/13 |
| |TEMA 5: BIOCATALIZADORES | |

Las reacciones químicas son procesos en los que se produce la transformación de unas sustanciasiniciales o reactivos en otras sustancias finales o productos.
Los catalizadores son compuestos químicos de distinta naturaleza, que facilitan y aceleran las reacciones químicas porque disminuyen la cantidad de energía de activación que se necesita para que estas ocurran. Los catalizadores no se consumen en la reacción que catalizan, actúan únicamente mediante su presencia. Por ello cuando terminala reacción quedan libres y pueden volver a utilizarse de nuevo, por lo que se necesitan en pequeñas cantidades.
Los catalizadores que actúan en los seres vivos se denominan biocatalizadores y son imprescindibles para que se produzcan las reacciones adecuadamente por dos razones:


1- En los seres vivos los reactivos no pueden ser calentados a Tª elevadas, ni se pueden someter a fuertesdescargas eléctricas ya que eso destruiría a las propias células.


2- En los seres vivos se producen una enorme cantidad de reacciones químicas lo que haría necesario una enorme cantidad de energía para que se pudieran llevar a cabo.

Los biocatalizadores son las enzimas, vitaminas y hormonas aunque las que realmente intervienen como catalizadores son las enzimas.

• ENZIMASLos enzimas son biocatalizadores producidos en las células, son en su mayoría proteínas globulares, excepto las riboenzimas, que son un pequeñísimo grupo de molécula de ARN ribosómico que tienen función enzimática, Su función es catalizar las reacciones químicas que se dan en el organismo, es decir facilitan y aceleran las reacciones químicas disminuyendo la energía de activación. Son autógenos,los fabrica el propio individuo y suelen realizar su acción en las células en las que se producen, aunque a veces pueden actuar fuera de ellas ej: enzimas digestivas. Las enzimas nunca participan en las reacciones y actúan en pequeñísimas cantidades.

A + B +E ↔ AB + E
Las enzimas se nombran añadiendo “asa” al sustrato sobre el que actúan (sacarosa-sacarasa, lactosa-lactasa) excepto algunasque tienen nombres especiales.

1. COMPOSICION

Todas las enzimas son proteínas globulares, que tienen pesos moleculares muy elevados por lo que su tamaño es muy grande mucho mayor que el de la molécula sobre la que actúa a la que se denomina sustrato.
Según su composición molecular las enzimas pueden ser de dos tipos:

– Holoproteínas globulares: formadas únicamente por una o variascadenas de aminoácidos.


– Holoenzimas: Poseen una parte proteica llamada apoenzima y una parte no proteica denominada cofactor. El cofactor puede ser de distinta naturaleza:
• Pueden ser Cationes metálicos como: Fe++, Mg2+, Cu2+ etc. Ej la citocromo oxidasa que tiene como cofactor un átomo de hierro y uno de cobre.


• Pueden ser moléculas orgánicas complejas, en este caso sedenominan:


– Coenzimas compuestos no proteicos muy importantes en el metabolismo celular, suelen ser vitaminas unidas a nucleótidos, actúan transfiriendo energía mediante grupos H3PO4...
Ej: NAD+, FAD- Transfieren H+ (Dihidrogenasas) tienen carácter reductor. Actúan en las reacciones de oxidación-reducción.


ADP, ATP- Están formados pornucleótidos, transportan grupos H3PO4 y con ello energía ( monedas universales de energía)


– Grupo prostético por ejemplo el grupo hemo del citocromo c y hemino de las peroxidasas.

Tanto la apoenzima como el cofactor son inactivas por si mismas, han de estar unidas para que la enzima (holoenzima) sea activa. El apoenzima determina la especificidad de la reacción, es decir determina...