Cinética

Práctica # 7. Cinética enzimática

Las enzimas son los catalizadores de las reacciones químicas celulares. Estas reacciones, que en su conjunto reciben el nombre de metabolismo, no podrían ocurrir de forma eficiente sin la participación de catalizadores que aceleren el transcurso de las mismas.

En la actualidad casi todas las enzimas son proteínas, sólo unas pocas son moléculas de RNA conpropiedades catalíticas. Esto se debe a la enorme plasticidad de los polipéptidos para formar estructuras tridimensionales complejas. De tal modo que lo más importante para una proteína es su arreglo tridimensional, el cual es el responsable de su funcionalidad. Para entender de forma sencilla y general la forma en que trabaja una enzima, hagamos una analogía, pensemos en lo siguiente:

Unaenzima es como un obrero especializado en una función particular, trabajando dentro de una empresa que emplea a muchos obreros para esa y otras funciones. Cada obrero está especializado en una tarea, como: cortar, armar o empacar. Las funciones están separadas de manera que aquel que empaca no puede armar y viceversa. Si pensamos en un conjunto de empacadores, entonces podemos pensar que en promediotodos ellos pueden empacar la misma cantidad de piezas por unidad de tiempo, aunque la producción total de piezas empacadas depende del trabajo en conjunto.

Si en una hora un conjunto conocido de obreros trabajando al máximo de su capacidad, empaca 10 000 piezas, entonces esa es la velocidad máxima de producción. Esta velocidad puede incrementarse si se duplica la cantidad de obreros, pero elnúmero máximo de piezas que cada uno de ellos es capaz de armar en una hora seguirá siendo el mismo.

La velocidad de producción puede cambiar por diversos factores, como: enfermedad o muerte; aunque también puede modificarse si se alteran las condiciones de trabajo de manera que cada obrero se vuelva más lento. Estas condiciones pueden ser el frío, la falta de herramientas y otras.

Por ejemplo,si el trabajo consiste en sacar dentro de una gran tina con agua las piezas que flotan recién lavadas y de otro contenedor el empaque y por último envolver, entonces habrá que pensar que el tiempo en que se empaca una pieza depende de varios factores: a) el tiempo que se tarda en encontrar la pieza; b) el tiempo que tarda en encontrar el empaque; c) el tiempo que tarda en envolver y d) el tiempoque tarda en colocarlo en otro lugar para quedar libre para la siguiente pieza.

Es obvio que el tiempo que se tarda el obrero en llevar a cabo cada paso es distinto y que el tiempo total que lleva envolver una pieza, depende de la suma de todos ellos. La velocidad estará limitada principalmente por el paso que sea más difícil o más lento. Veámoslo así; si la pieza a envolver es pegajosa, tal vezno sea difícil encontrarla, pero será más tardado colocarla en el empaque, de manera que entre más pegajosa sea la pieza, más lento será el proceso. Si por el contrario, es resbaladiza, tal vez sea fácil envolverla, pero será difícil capturarla, así que el tiempo consumido también será mayor. Por otro lado, si lo que es pegajoso es la envoltura, entonces se requerirá más tiempo para soltar elproducto y quedar listo para la siguiente, así que este será el paso limitante.

De cualquier modo en tanto que la forma y las características de las piezas y la envoltura permanecerán constantes, podemos olvidarnos de ellas por el momento y pensar ¿cómo se sabe cuál velocidad máxima de producción? Dado que tal vez no sea fácil medir la velocidad máxima de cada individuo, lo mejor es medir lavelocidad máxima del conjunto de trabajadores. Esto se puede hacer de la siguiente manera: se les da una hora para trabajar y una cierta cantidad de piezas para envolver, si las envuelven todas, entonces se les dan más y más hasta que el número de piezas envueltas ya no aumente.

Así, si se les dan solo dos piezas y al cabo de una hora se revisa cuantas piezas empacaron, seguramente que las habrán...