Enzimas

ENZIMAS

Definición:

Son proteínas altamente especializadas, sintetizadas por la célula, cuya función es la catálisis o regulación de la velocidad de las reacciones químicas que se llevan a cabo en los seres vivos.
En una reacción catalizada por una enzima (E), los reactivos se denomina sustratos (S) , es decir la sustancia sobre la que actúa la enzima. El sustrato es modificadoquímicamente y se convierte en uno o más productos (P).
E+S E-S E-P E+ P

NATURALEZA Y ESTRUCTURA DE LAS ENZIMAS
Todas las enzimas son proteínas, más no todas las proteínas son enzimas.

Las enzimas son en efecto proteínas de elevado peso molecular y debido a su naturaleza proteica tienen las mismas propiedades que las proteínas: una estructuraprimaria, la cual está dada por la secuencia de aminoácidos unidos entre sí mediante enlaces peptídicos; una estructura secundaria representada por α-hélice y lámina plegada mantenida por uniones débiles como puentes de hidrógeno; una estructura terciaria o enrollamiento al azar sostenida través enlaces débiles como puentes de hidrógeno, puentes disulfuro, enlaces iónicos, etc. y una estructuracuaternaria que consiste en la organización de las enzimas en subunidades. Concediéndole una estructura tridimecional.

Debido a esta estructura tridimensional las enzimas forman una especie de sacos, donde tienen sitios o cavidades como el sitio catalítico, a través del cual interactúa con el sustrato. Algunas enzimas poseen otro sitio o cavidad conocida como sitio alostérico, a través del cualpuede ser regulada su actividad. Y donde la presencia de determinados aminoácidos les permiten interactuar con el sustrato o con el producto de la reacción.

El sitio catalítico es la región de la enzima que interactúa con el sustrato y se caracteriza por la presencia de ciertos aminoácidos que a través de sus grupos R son capaces de fijar el sustrato siendo por lo tanto aminoácidos defijación, si un sustrato es negativo puede ser fijado por el grupo R positivo de un aminoácido como la lisina (−−NH3+), posteriormente la catálisis la realizan los grupos R de otros aminoácidos denominados aminoácidos de catálisis cuya naturaleza depende del tipo de reacción, siendo los mas frecuentemente involucrados serina, ácido glutámico e histidina. En una vía metabólica pueden participar variasenzimas, pero solo de una o dos de las mismas dependerá la velocidad de la reacción. Estas enzimas se conocen como reguladoras caracterizadas por tener estructura cuaternaria; las enzimas alostéricas están constituidas por subunidades con funciones definidas: la subunidad catalítica, donde se ubica el sitio catalítico y la subunidad alostérica que contiene el sitio alostérico, el cualgeneralmente interactúa con el producto de la reacción. La interacción producto–sitio alostérico conlleva a cambios conformacionales o tridimensionales en el sitio catalítico que favorecen o impiden la interacción enzima-sustrato modificando la velocidad de la reacción. Las sustancias denominadas moduladores alostéricos positivos, las cuales poseen estructura química diferente al sustrato y al producto,pueden interactuar con el sitio alostérico produciendo cambios conformacionales en el sitio catalítico que permiten la interacción enzima-sustrato y el inicio de la reacción.

HOLOENZIMAS:

Las enzimas desde el punto de vista de su composición química pueden ser proteínas puras cuando están constituidas solo por aminoácidos; o proteínas conjugadas conocidas como Holoenzimas, constituidas pordos partes, una de naturaleza proteica llamada Apoenzima, asociada a otra de naturaleza no proteica denominada Cofactor que es fundamental para la acción de la holoenzima. Los cofactores pueden ser de origen inorgánico como los iones metálicos Mg+2, Zn+2, o de naturaleza orgánica no proteica, derivados generalmente de vitaminas conocidos como coenzimas, como ejemplo tenemos el FAD (flavina...