ENZIMAS

ENZIMAS

El descubrimiento de las enzimas
• Finales del siglo XIX, VITALISMO
• M Hahn, un científico alemán, trataba de separar proteínas de las levaduras
moliéndolas en un mortero con arena muy fina y tierra de diatomeas.
• El extracto de levadura se filtró en un paño muy fino, pero era muy difícil de
preservar.
• Hans Buchner, colega de Hahn le recordó que la fruta se conserva agregándoleazúcares, haciendo una mermelada; le sugirió agregar sacarosa al extracto de
levaduras.
• El experimento lo realizó Eduard, hermano de Hans.
• Cuando agregó la sacarosa al extracto, observó que de la solución emergían burbujas.
Eduard concluyó que la fermentación, el proceso descrito por Louis Pasteur como la
vida sin aire, estaba ocurriendo.
• Buchner demostró que los procesos de la vida (lafermentación en este caso), podían
ocurrir fuera de las células vivas.
• El fantasma poseído de la máquina viviente se había exorcizado.

• La hipótesis de Buchner consistió en que la
fermentación resulta de la actividad de una
enzima, que él llamó zimasa.
• Actualmente llamamos a este proceso que
realmente se lleva a cabo por 10 enzimas,
glucólisis del griego glycos: dulce + lysis:
ruptura.
• Por estasobservaciones, Buchner recibió el
premio Nobel de Química en 1907.

Los sistemas vivientes están formados por una enorme
variedad de reacciones bioquímicas, la inmensa mayoría
de las cuales se llevan a cabo por entidades proteicas
con actividad catalítica conocidas como enzimas.
La enzimología, en estudio de las enzimas.

Enzimas
• Hacen posibles las
reacciones, disminuyendo
la cantidad de energíade
activación que se necesita.
• Controlan la velocidad a la
que ocurre la reacción.
• Permiten que las reacciones
ocurran a unas temperaturas
que no hagan daño al
organismo.

Las enzimas

Como funciona una enzima?
• Mecanismos de acción propuestos:
1. Catálisis desde el punto de vista de los
cambios en energía que ocurren durante la
reacción; las enzimas proveen una vía alterna,energéticamente favorable que es diferente de
la reacción no catalizada.
2. La segunda describe cómo el sitio activo
facilita químicamente la catálisis de la enzima.

Las enzimas utilizan la energía de fijación para
disminuir la energía necesaria para la catálisis

En la catálisis química se distingue entre:

- Catálisis homogénea, cuando catalizador y reactivos
están en la misma fase físicoquímica: Porejemplo, la
hidrólisis ácida de la sacarosa.
- Catálisis heterogénea, cuando catalizador y reactivos
están en distinta fase físicoquímica: por ejemplo, la
reacción en fase gaseosa entre N2 y H2 para formar amoníaco
(proceso Haber), que es catalizada por metales (sólidos)
La catálisis enzimática tiene características de ambas

Energía libre de activación
• Este máximo de energía representa el estadode transición en el cual se forma el
intermediario rico en energía durante la
conversión de los reactivos en los productos.
• Debido a la gran energía de activación que
separa a los reactivos de los productos, a
menudo la misma reacción es más lenta si no
es catalizada, que si la cataliza una enzima.

Velocidad de reacción
• Las moléculas que reaccionarán en un evento químico, deben
contenersuficiente energía para sobrepasar la energía de
activación del estado de transición en su camino para
transformase en los productos.
• En ausencia de la enzima, solo una pequeña porción de la
población de estas moléculas posee la energía suficiente para
realizar la transición hacia los productos.
• La velocidad de la reacción estará determinada por el número de
moléculas que se encuentren en eseestado energético particular.
• En general, al disminuir la energía de activación, la mayoría de las
moléculas tienen energía suficiente para pasar sobre el estado de
transición y por tanto aumenten la velocidad de la reacción.

Vía de reacción alterna
• Una enzima permite que una reacción se lleve
a cabo rápidamente bajo las condiciones que
reinan en la célula.
• Lo anterior se realiza al...