enzimas

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capítulo
cinco

Propiedades
de las enzimas

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e ha tenido la ocasión de comprobar de qué manera las formas tridimensionales de
las proteínas les permiten desempeñar papeles estructurales y de transporte. Ahora
se describirán sus funciones como enzimas. Las enzimas son catalizadores biológicos selectivos de una eficiencia extraordinaria. Toda célula viva dispone de cientos deenzimas distintas que catalizan las reacciones esenciales para la vida. Aun los organismos
vivos más simples contienen múltiples copias de cientos de enzimas diferentes. En los organismos multicelulares, el complemento de las enzimas varía de un tipo celular a otro.
La mayor parte de las enzimas que se describen en este libro pertenecen a las más comunes que son virtualmente encontradas en todas lascélulas. Estas enzimas catalizan las
reacciones de las rutas metabólicas centrales, necesarias para mantener la vida.
La mayor parte de las reacciones catalizadas por enzimas no procederían a velocidades apreciables bajo condiciones fisiológicas en ausencia de las enzimas. El papel
principal de las enzimas es aumentar las velocidades de tales reacciones. En forma típica, las reaccionescatalizadas por las enzimas son de 103 a 1020 veces más rápidas que
las mismas sin catalizar.
Un catalizador es una sustancia que acelera la llegada a un equilibrio. Un catalizador puede cambiar en forma temporal durante la reacción, pero no cambia en el proceso general, porque se recicla para participar en varias reacciones. Los reactivos se unen
a un catalizador y los productos se disocian de él. Uncatalizador no cambia la posición
del equilibrio de la reacción (es decir, no hace que una reacción no favorable sea favorable). Más bien reduce la cantidad de energía necesaria para que se efectúe la reacción.
Los catalizadores aceleran las reacciones tanto hacia adelante como hacia atrás al convertir un proceso de uno o dos pasos en varios pasos menores, cada uno con menor
necesidad deenergía que la reacción no catalizada. El capítulo siguiente describe los
detalles de la forma en que las enzimas actúan como catalizadores.
Las enzimas son muy específicas para los reactivos o sustratos sobre los que actúan,
y varía el grado de especificidad hacia el sustrato. Algunas enzimas actúan sobre un gru-

Arriba: La enzima acetilcolinesterasa, con el inhibidor reversible clorhidrato dedonepecilo (Aricept, se muestra en rojo) ocupando el sitio activo. Se usa Aricept para mejorar las funciones mentales en pacientes con enfermedad de Alzheimer. Se cree
que actúa inhibiendo la descomposición del neurotransmisor acetilcolina en el cerebro, prolongando así los efectos del neurotransmisor. (Sin embargo, no afecta el curso de la enfermedad). [PDB 1EVE]. (Véase esta figura a todo color alfinal del libro).

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CAPÍTULO 5

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Propiedades de las enzimas

Las moléculas de ARN catalítico se describen en los capítulos 21 y 22.

po de sustratos relacionados y otras sólo sobre un simple compuesto. Muchas enzimas poseen estereoespecificidad ya que sólo actúan sobre un estereoisómero del sustrato. Quizá
el aspecto más importante de la especificidad de una enzima esla especificidad de reacción, esto es, la falta de formación de subproductos como desperdicios. La especificidad
de reacción se refleja en la pureza excepcional del producto (100% en esencia) —mucho
mayor que la pureza de productos de reacciones típicas catalizadas en química orgánica.
La especificidad de las enzimas no sólo ahorra energía a las células sino que también evita la formación deproductos metabólicos potencialmente tóxicos.
Las enzimas pueden hacer más que sólo aumentar la velocidad de una sola reacción muy específica. Algunas también pueden combinar, o acoplar, dos reacciones que
normalmente serían separadas. Esta propiedad permite que la energía ganada en una
reacción se use en una segunda reacción. Las reacciones acopladas son una propiedad
común de muchas enzimas;...