Enzimas

TEMA 9
ENZIMAS
En los organismos vivos tienen lugar numerosas reacciones químicas, muchas de las cuales
no pueden llevarse a cabo en las condiciones de pH y temperatura Fisiológicas , por lo que
necesitan de la presencia de catalizadores específicos de naturaleza proteica, denominados
enzimas.
Mecanismo de la acción enzimática
En la molécula de enzima (E) existen “hendiduras” queconstituyen los sitios o lugares
activos a través de las cuales pueden difundir otras moléculas denominadas sustratos (s).
Cuando una molécula de sustrato reúne las características necesarias para su acoplamiento
con la correspondiente hendidura, la enzima se cierra para facilitar las interacciones físicoquímicas que constituyen la acción catalítica.
El primer modelo del mecanismo de acción enzimáticao de llave-cerradura fue descartado
porque supone una rigidez en el acoplamiento de la enzima con el sustrato. En 1963,
Koshland propuso el modelo de ajuste inducido. Este modelo supone la flexibilidad del
sitio activo de forma que el sustrato produce un cambio conformacional en la enzima durante
la formación del complejo enzima-sustrato, en el estado de transición. Al final de la
reacción laenzima mantiene su configuración inicial (Fig 1)

Fig 1. Representación del modelo de ajuste inducido propuesto por Koshland que conlleva a un cambio en la estructura de
la enzima cuando el sustrato se una a ella durante el estado de transición

Hay dos aspectos de la actividad catalítica de las enzimas que conviene destacar: 1) Al final
de la reacción, como ya se mencionó, la enzimamantiene su configuración inicial y 2) la
enzima afecta la velocidad de la reacción.
La velocidad de una reacción se define como la cantidad de material inicial (sustrato)
transformado, o como la cantidad de compuesto final (producto) formado por unidad de
tiempo. En una secuencia de reacciones , el producto de una de ellas puede constituir el
sustrato de la siguiente, de forma que sustrato yproducto llegan a confundirse y reciben el
nombre de metabolitos intermedios.

FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE LA REACCIÓN ENZIMÁTICA:

Efecto de la temperatura.
Dentro de un determinado rango de temperatura la velocidad de la reacción enzimática
aumenta al elevarse la temperatura.

Velocidad
de reacción
(%)

En la Fig. 2 se observa que el
incremento en la velocidad de
reacciónllega a un límite por
encima del cual se produce un
rápido descenso. La temperatura
a la cual se alcanza ese valor
máximo
se
denomina
temperatura óptima y suele
corresponder a un valor similar
o superior al del interior de la
célula en la que se encuentra la
enzima. En la especie humana
la temperatura óptima es de
alrededor de los 37 °C.
Cualquier valor por encima o
por debajo de esevalor óptimo
tienden a disminuir la velocidad
de la reacción enzimática

Fig. 2. Efecto de la temperatura sobre la velocidad de la
reacción enzimática

Efecto del pH.
Como se aprecia en la Fig. 3. existe también un óptimo de pH en el cual la velocidad de
reacción enzimática alcanza su máximo valor. En la especie humana, para la mayoría de las
enzimas, este valor de PH= 7. Cualquier cambioen este valor óptimo del PH hace que
disminuya la eficiencia catalítica de la enzima. Hay enzimas cuyos valores óptimos de PH
están por debajo de 7 (pH. ácido) y otras por encima de 7 (pH básico)

Velocidad
de reacción

Fig. 3. Efecto del pH sobre la velocidad de la reacción
enzimática

Efecto de la concentración del sustrato
En la Fig 4. se representa la relación entre laconcentración de sustrato y la velocidad de
reacción. Se observa que al inicio, al aumentar la concentración del sustrato, aumenta la
velocidad de reacción. Cuando la velocidad de reacción ha alcanzado su valor máximo (Vm),
prácticamente toda la enzima se encuentra se encuentra unida al sustrato, y por lo tanto no se
produce aumento en la velocidad de reacción aun cuando se incremente el sustrato....