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Especificidad enzimatica
Publicado el julio 12, 2008 por biochemistryquestions






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Una de las principales caracteristicas de las enzimas es su alta especificidad.



Las enzimas son especificas para:

a) elsubstrato

b) la reaccion



Ello significa que las enzimas pueden catalizar la transformacion de apenas un substrato o una familia de substratos relacionados estructuralmente, catalizando solo una de las posibles reacciones que ese substrato puede experimentar.



Cuando la enzima solo puede actuar sobre un tipo de substrato, se dice que la enzima muestra especificidad absoluta para elsubstrato. Ese es el caso de la deshidrogenasa succinica, que es especifica para el succinato, o la L-glutamico deshidrogenasa, especifica para el glutamato.



Si la enzima puede actuar sobre substratos con estructuras muy similares, se dice que la enzima muestra especificidad relativa para el substrato. La L-aminoacido oxidasa, por ejemplo, puede catalizar la oxidacion de diferentesaminoacidos de la serie L.



Esta caracteristica de algunas enzimas puede ser aprovechada en algunos escenarios clinicos. Por ejemplo, en pacientes intoxicados con metanol, se utiliza etanol en el tratamiento. La enzima puede unirse a cualquiera de los dos alcoholes (especificidad relativa), pero tiene de 10 a 20 veces mas afinidad por el etanol, lo cual favorece la oxidacion del etanol porsobre la oxidacion del methanol. Evitar la oxidacion del metanol para favorecer su eliminacion sin ser transformado, es muy importante, ya que la oxidacion metabolica del metanol produce metabolitos muy peligrosos para el organismo, como formaldehido y acido formico. (para una interesante revision sobre la intoxicacion por metanol, siga este enlace: Korabathina, K: Methanol)





Laespecificidad de accion consiste en que la enzima solo cataliza una de las posibles reacciones que puede seguir un substrato.

En el caso del glutamato, por ejemplo, que puede experimentar diferentes transformaciones, se requiere una enzima diferente para cada una de esas transformaciones:



Glutamato a:



Glutamina (Fijacion de amoniaco) : Glutamina sintetasa

GABA(Descarboxilacion): Glutamato Descarboxilasa

Alfacetoglutarato: Glutamato Deshidrogenasa





La especificidad de las enzimas depende de las caracteristicas del sitio o centro activo. Esta es la region de la enzima donde esta se une al substrato antes de que ocurran las transformaciones del substrato. Siga el siguienteenlace para ver una animacion relacionada con este topico:



Interactive Concepts in Biochemistry: Enzyme Specificity





El enlace de la enzima a substratos especificos depende de los diferentes grupos (usualmente de las cadenas laterales de aminoacidos, aunque puede haber otros grupos) relacionados con el sitio activo:

a) los grupos que forman el “esqueleto”peptidico enel area del sitio activo, que proporcionan la conformacion apropiada para el enlace;

b) los grupos de orientacion, que “obligan” al substrato a adoptar la orientacion apropiada para la reaccion,

c) los grupos “ambientadores”, que proporcionan el medio adecuado (ambiente hidrofobico, polar, negativa o positivamente cargado, etc) necesario para garantizar una apropiada afinidad entrela enzima y el substrato especifico, y

d) los grupos cataliticos, responsables por crear las tensiones necesarias para la ruptura de viejos enlaces y la formacion de otros nuevos, entre los metabolitos que participan en la reaccion: substrato (s), coenzima(s) y/o otros grupos prosteticos.




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