Enzimas

LAS ENZIMAS
son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles: una enzima hace que una reacción química que es energéticamente posible (ver Energía libre de Gibbs), pero que transcurre a una velocidad muy baja, sea cinéticamente favorable, es decir, transcurra a mayor velocidad que sin la presencia de la enzima.2 3 En estasreacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.
CARACTERÍSTICAS DE LAS ENZIMAS
Las enzimas presentan una serie decaracterísticas notables como las siguientes:
1. Son proteínas que poseen un efecto catalizador al reducir la barrera energética de ciertas reacciones químicas.
2. Influyen sólo en la velocidad de reacción sin alterar el estado de equilibrio.
3. Actúan en pequeñas cantidades.
4. Forman un complejo reversible con el sustrato.
5. No se consumen en la reacción, pudiendo actuar una y otra vez.
6.Muestran especificidad por el sustrato.
7. Su producción está directamente controlada por genes.

PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS

Una enzima en un catalizador biológico y, como todos los catalizadores, las enzimas aumentan la rapidez de una reacción química sin sufrir un cambio químico permanente en sí mismas. Un catalizador influye en la rapidez de una reacción química pero no afecta el equilibrio deesta.

Las enzimas, sin embargo, exhiben muchas propiedades que difieren de las mostradas por los catalizadores en general. Las tres propiedades más importantes son: su alto contenido catalítico, su especificidad y la capacidad para regular suactividad catalítica mediante diversos compuestos de origen natural.

Poder catalítico

Es difícil comparar la rapidez de reacción de las reaccionescatalizadas por enzimas con rapidez de reacción que ocurre en ausencia de las enzimas bajo condiciones similares de temperatura, pH, etc. Este se debe principalmente a las dificultad es para medir las rapideces demasiado bajas de las reacciones no catalizadas por enzimas. Koshland informo que las rapideces de ciertas reacciones eran mucho más altas en presencia de enzimas que en ausencia de estas.Así, la hexoquinasa, fosforilasa, deshidrogenasa alcohólica y la creatinina cinasa incrementaban las rapideces de reacción en > 1010, >3x1011, >2x108y>104, respectivamente.

Otra característica importante de las enzimas es su capacidad para funcionar como catalizadores en un intervalo moderado de temperatura (~300K), pH (2-10) y presión (~1atm). Un ejemplo es la fijación de nitrógenocatalizada por el complejo de la enzima nitrogenasa, la cual se realiza óptimamente a 300K, pH neutro y presión atmosférica. En contraste la síntesis industrial de amoniaco a partir de nitrógeno requiere una temperatura de 700-900K, presiones de 100-900atm y la presencia de hierro como catalizador.



Especificidad de las enzimas

La mayoría de las enzimas, a diferencia de los catalizadoresquímicos, son altamente específicas en cuanto a la naturaleza del sustrato (s) que utilizan y al tipo de reacción que catalizan. Algunas enzimas son más específicas que otras. Así, las peptidasas, fosfatasas y esterasas utilizaran una amplia variedad de sustratos siempre que estos contengan el enlace químico requerido, a saber, enlace peptídico, unión fosfato ester y enlace carboxilato ester,respectivamente. A menudo, se encuentra baja la especificidad con las enzimas degradativas, pero rara vez con las enzimas biosintéticas.
Otro grupo de enzimas, por ejemplo, la hexoquinasa, son intermedias entre estos dos extremos que exhiben especificidad de grupo. Así, la hexoquinasa cataliza la fosoforilación de diversos azucares siempre que sean de aldohexosas. Muchas enzimas muestran especificidad...