trabajo de laboratorio

 TEMA 5. ENZIMAS
1. Introducción
2. Las enzimas como catalizadores
3. Nomenclatura y clasificación de enzimas
4. Cofactores enzimáticos
5. Modelos de actuación de las enzimas
6. Cinética enzimática

1.- Introducción
Las enzimas son proteínas especializadas en la CATÁLISIS de las reacciones biológicas. Se trata, pues, de sustancias naturales que se caracterizan por su alto podercatalítico y por su alta especificidad (por uno o más sustratos). El nombre de enzima ("en la levadura") no se empleó hasta 1877, pero mucho antes ya se sospechaba que ciertos catalizadores biológicos intervenían en la fermentación del azúcar para formar alcohol (de ahí que inicialmente se conocieran como fermentos). Así en 1835, Berzelius descubrió que el almidón se hidrolizaba más rápidamente y conmás eficiencia, en una disolución de destace de malta (actualmente identificada como una enzima), que en una disolución de ácido sulfúrico. En 1897, Büchner, consiguió extraer las enzimas que catalizaban la fermentación alcohólica de las células de levadura. No obstante hubo de esperar hasta 1926, cuando Sumner consiguió purificar y cristalizar por primera vez una enzima, una ureasa, demostrandosu naturaleza proteica. En la actualidad se conocen más de 2000 enzimas diferentes, muchas de las cuales se han aislado en forma pura y homogénea.

2. Las enzimas como catalizadores
La función principal de las enzimas es actuar como catalizadores de las reacciones de los seres vivos. Como tales catalizadores tienen ciertas características que vamos a estudiar a continuación. Todas lasreacciones químicas tienen lugar porque cierta fracción de la población de moléculas reactantes, poseen la suficiente energía como para alcanzar un estado activado, llamado estado de transición, en el que es muy elevada la probabilidad de que se rompan o se establezcan enlaces para formar los productos. Este estado de transición reside en la cima de la barrera energética que separa los reactantes de losproductos, como muestra la Figura 1. En ella se observa el diagrama de energía para una reacción química , no catalizada y catalizada; donde la energía libre de activación es la cantidad de energía necesaria para llevar todas las moléculas de un mol de sustancia, a una temperatura determinada, al estado de transición.
Existen dos métodos generales mediante los cuales puede acelerarse la velocidadde una reacción química. Uno de ellos es la elevación de la temperatura (ya que provoca un incremento en la velocidad de vibración de las moléculas); el otro consiste en utilizar un catalizador. El catalizador se combina con los reactantes de modo transitorio activándolos, produciendo un estado de transición de menor energía que en la reacción no catalizada. Una vez formado los productos elcatalizador queda libre, y puede ser de nuevo utilizado. La Tabla 1, muestra una comparación de las energías de activación para la descomposición del peróxido de hidrógeno, en ausencia o presencia de un catalizador. En ella se puede apreciar como el catalizador enzimático baja aún más la barrera energética. Esta es una característica común de las enzimas debido a su alta especificidad por lossustratos, la cuál puede ser absoluta para un único sustrato, o relativa cuando permite la reacción de compuestos diferentes pero con una estructura similar.

La especificidad de las enzimas es muy importante para los seres vivos. Cada célula contiene varios cientos de miles de compuestos diferentes, y existen muchas combinaciones posibles entre las reacciones químicas que estos compuestos puedenexperimentar. Las enzimas cuidan de que tengan lugar, de manera específica, aquellas reacciones que son esenciales e indispensables para que la célula viva.


3. Nomenclatura y clasificación de las enzimas
Muchas enzimas han sido designadas añadiendo el sufijo -asa al nombre del sustrato, es decir, la molécula sobre la cuál ejerce su actividad catalítica. Por ejemplo la ureasa cataliza la...