Enzimas

ENZIMAS Y VITAMINAS
19. Concepto de Biocatalizador. Enzimas: Definición y características (actividad y especificidad enzimática). Factores que regulan la actividad enzimática (cxoncentración de sustrato, Tª, pH, inhibidores y cofactores. Las vitaminas: Definición, clasificación (hidrosolubles y liposolubles) y función como coenzimas.

1. ENZIMAS: Son moléculas proteicas que actúan comocatalizadores biológicos o biocatalizadores de las reacciones metabólicas. Dado que el mantenimiento de la vida está condicionado por la existencia de reacciones metabólicas de forma rápida y coordinada, podemos concluir que la actividad de los enzimas es una de las claves de la biología. Los enzimas son proteínas globulares con complejas formas tridimensionales que presentan una zona, el centro activo,donde se unen las moléculas reaccionantes o sustratos. El centro activo de una enzima contiene los grupos funcionales que se pueden unir al sustrato y efectuar la acción catalítica. Los aminoácidos que forman el centro activo pueden estar alejados en la cadena de la proteína, pero el plegamiento lo acerca. La geometría y carga del centro activo están relacionadas con la conformación del sustrato ycon el tipo de reacción, de manera que son responsables de la especificidad de la enzima. En la superficie de la enzima existen unas regiones donde se unen las moléculas que regulan la actividad enzimática, y otras relacionadas con la asociación de las subunidades de enzimas con estructura cuaternaria. Los enzimas pueden estar formados únicamente por cadenas polipeptídicas, o bien, pueden serheteroproteínas constituídas por una parte proteica , apoenzima, y una parte no proteica , cofactor, que puede estar unido al apoenzima por enlaces covalentes, en cuyo caso es un grupo prostético, o por enlaces no covalentes, llamado entonces coenzima. Los coenzimas son un pequeño grupo de moléculas entre los que destacan − - nucleótidos y derivados de éstos, como el ATP, GTP, NAD+, FAD, NADP+,coenzima A, etc.
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− vitaminados hidrosolubles y derivados de ellas. MECANISMOS DE ACCIÓN ENZIMÁTICA: Mecanismos de activación: en una reacción metabólica, para que los reactivos se transformen en productos, deben alcanzar un estado excitado en el que los enlaces entre los átomos que constituyen las moléculas de los reactivos deben romperse para, posteriormente, formarse los nuevos enlaces queoriginan las moléculas de los productos. Ese estado en el que los enlaces de los reactivos están debilitados o rotos, pero en el que aún no se han formado los nuevos, se denomina estado de transición o estado activado.

Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción, no se gasta en el curso de la misma y se necesita en cantidades pequeñas. Un catalizador actúa haciendodisminuir la energía de activación necesaria para que se verifique la reacción. Los catalizadores orgánicos son las ENZIMAS. Para alcanzar el estado activado, es necesario suministrar cierta cantidad de energía, la energía de activación. Pero esto no es factible en los seres vivos. El papel de los enzimas es permitir que las reacciones metabólicas transcurran con rapidez y a la temperatura adecuada alos seres vivos, porque disminuyen la energía de activación cuando se unen a sus sustratos (reactivos).

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Etapas de la acción enzimática: el primer paso es la unión del sustrato (S) con el apoenzima (E) para formar el complejo enzima-sustrato (ES). esta unión se caracteriza por un alto grado de especificidad. El centro activo de la apoenzima tiene una forma espacial en la que se acopla elsustrato. Las teorías que intentan explicar este acoplamiento son: − La teoría de la “llave-cerradura”(Fischer-1890). − La teoría del ajuste inducido (Koshland-1958): algo semejante a la introducción de una mano en un guante: el centro activo (guante) es capaz de modificarse para adaptarse mejor al sustrato (mano)

MODELO DE LLAVE-CERRADURA Sustrato

MODELO DE ACOPLAMIENTO INDUCIDO Sustrato...