cinetica enzimatica

1.INTRODUCCION. Los compuestos que aceleran las reacciones químicas sin ser alterados por la reacción, es decir que al final de la reacción vuelven a su estado original se denominan catalizadores.
Las enzimas son catalizadores biológicos. En una reacción enzimática la enzima (E) reacciona con uno o varios compuestos denominados sustratos (S) y los modifica durante la reacción para convertirlosen productos (P). para una enzima con un solo sustrato se sigue el siguiente esquema:

E+S ES E+P.

Las enzimas aceleran las reacciones por reducir la energía de activación necesaria para alcanzar es estado de transición entre SyP. Las enzimas no participan de la reacción en sí misma en forma directa.. Las enzimas actúan reconociendo por su alta especificidad, una o ciertasmoléculas, reactivos o sustratos y acelerando su paso a producto. Este reconocimiento se realiza por medio del sitio activo de la enzima que interactúa con el sustrato. Esta unión lleva al complejo enzima-sustrato. Hay diferentes modelos que explican este proceso. Uno de ellos es el que compara al complejo llave-cerradura, cuyo concepto es que enzimas y sustratos están dotados de estructura rígiday específica que se acoplan perfectamente entre sí. Otro modelo es el anclaje inducido, que postula que el sustrato
al acercarse a la enzima la Induce a cambiar en el sitio donde se realiza el acoplamiento. En 1920 L. Michaelis y M. Menten, estudiaron la cinética de las reacciones enzimáticas que sólo actuaban sobre un sustrato. Observaron que a medida que la concentración de sustratoaumentaba, la velocidad inicial disminuía hasta que se alcanzaba una concentración, a partir de la cual ésta se mantenía constante.
Los sistemas enzimáticos se organizan de acuerdo a tres niveles:

a) Solubles: es aquel donde las enzimas están disueltas en el citoplasma como moléculas independientes
b) Complejos multienzimáticos, son en los que las enzimas se asocian y funcionan en conjunto. Lasmoléulas de cada enzima separada, son inactivas.
c) Sistemas asociados: se asocian en una membrana (por ejemplo mitocondrial) o a una estructura intramolecular. Acción de la temperatura y el pH en la actividad enzimática.

Las reacciones catalizadas por enzimas, aumentan con la temperatura, pero dado un cierto tiempo. Este intervalo se conoce como rango de actividad óptimo. Esto se debe a que lasenzimas al ser proteínas se desnaturalizan por los efectos del calor, y se inactivan cuando la temperatura sobrepasa determinado punto. Dada esta condición las enzimas son termolábiles y pueden perder su actividad biológica, ya sea en forma reversible o irreversible.
Cofactores enzimáticos. Al catalizar las enzimas sólo la reacción, en casos en que se liberan o requieren protones o electrones,debido a la transformación de sustrato a producto, existe la presencia de componentes no proteicos que son los encargados de aceptar o ceder estas partículas. Su accionar es simultáneo al de las enzimas y son imprescindibles para la reacción. Si se trata de iones metálicos, se llaman cofactores. Si son moléculas orgánicas se trata de coenzimas. Los cofactores como el Zn, Mg, Fe, K, Cu y Na puedenactuar como centro catalítico, es decir puente enzima-sustrato o como factor estabilizante en la conformación de la enzima.

La enzima polifenol oxidasa es una enzima que puede extraerse de hongos el plátano y la papa. Esta enzima utiliza cobre como cofactor y es la responsable del obscurecimiento de los vegetales, cuando existe daño físico, también oxida grupos fenilo de sustrato que es elaminoácido 3,4 dihidroxifenilalanina (DOPA) en mamíferos participa en l formación de melanina su ausencia ocasiona albinismo.


La velocidad de una reacción química.
La cinética química puede ser descrita como el estudio de un sistema químico cuya composición cambia con el tiempo. Estos cambios pueden realizarse en cualquier estado de la materia (sólido, líquido o gas) de una sustancia.
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