Enzima

Milton Alexander Vásquez

ENZIMAS

Definición de Enzima.

Una enzima es un catalizador biológico. Es una proteína que acelera la velocidad de una reacción química específica en la célula. La enzima no se destruye durante la reacción y se utiliza una y otra vez. Una célula contiene miles de diferentes tipos de moléculas de enzimas específicos para cada reacción química particular.

Estructura de una enzima.

Las enzimas actúan sobre sustancias determinadas, conocidas como sustratos, cuya transformación hacen posible. En muchos casos el sustrato es una sustancia muy compleja que debe transformarse en otra u otras más simples; la enzima se une al sustrato a través de numerosas interacciones débiles como son: puentes de hidrógeno, electrostáticos, hidrófobos, etc., en un lugar específico, el centro activo o centro catalítico. Este centro es una pequeña porción del enzima constituido por una serie de aminoácidos que interaccionan específicamente con el sustrato debilitando los enlaces que mantienen unidos a los átomos que lo forman y haciendo más sencilla su transformación. Normalmente el centro activo del enzima es como una hendidura, que puede modificarse al unirse con el sustrato.

Transferasas: esos catalizan la transferencia de grupos funcionales de una molécula a otra. Los grupos funcionales que pueden participar en dicha transferencia son los aldehídos, cetonas, grupos acilo, grupos glucosilo, fosfatos, grupos de azufre y grupos de carbono. Algunos ejemplos que podemos encontrar son las transferasas C, las glucosil-transferasas, aminotransferasas y fosfotransferasas.

Oxidorreductasas: esta clase de enzimas catalizan la transferencia de electrones de una molécula a otra por la vía de óxido-reducción. Recordemos que, en una reacción de óxido-reducción, aquellos elementos que ceden sus electrones a otro elemento más electronegativo adquieren una carga positiva, mientras que, aquellos que adquieren esos electrones se reducen adquiriendo una carga negativa.

Clasificación según el tipo de reacción que catalizan.

Liasas: también conocidas como sintasas, estas se encargan de catalizar la ruptura o unión de enlaces dobles. Ejemplos de estos podemos tener a las liasas C-C, liasas C-O, liasas C-N y liasas C-S.

Hidrolasas: estos transfieren grupos a moléculas de agua (hidrólisis) y suelen actuar sobre los ésteres, los enlaces glucosídicos, enlaces peptídicos, anhídridos de ácido y en general enlaces de tipo C-N (Carbon-Nitrógeno). Los ejemplos más evidentes que se pueden encontrar son las esterasas, glucosidasas, peptidasas y amidasas.

Ligasas: también denominadas como sintetasas, su función radica en catalizar la unión de moléculas empleando energía, y por ello suelen encontrarse siempre acopladas a la hidrólisis del ATP. Ejemplos: ligasas C-C, ligasas C-O, ligasas C-N y ligasas C-S.

Isomerasas: el nombre nos puede revelar o dar una gran idea de su función ya que, son los encargados de desplazar grupos dentro de una molécula sin cambiar la fórmula general del sustrato. Los ejemplos que podemos encontrar son la epimerasa, isomerasa cis-trans y transferasas intramoleculares.

Las enzimas son empleadas en todas las funciones celulares, por mencionar algunas tenemos a todas las vías metabólicas, la replicación del ADN, la transcripción hacia el ARN, la traducción hacia las proteínas, la reproducción celular, entre otros.

Las enzimas desempeñan un importante papel en los procesos de bio-transformación molecular en las condiciones que la célula demanda; es decir, sin estas proteínas muchas de las reacciones y funciones celulares no se llevarían a cabo, haciendo prácticamente imposible la vida versátil que actualmente conocemos.

Funcionamiento y usos de las enzimas.

Temperatura, el incremento de esta en principio, favorece la acción catalizadora de una proteína, sin embargo, al igual que el pH, si se llega a un extremo no controlado, el desenlace de la desnaturalización será inminente. En las células humanas la temperatura ideal de acción es a 37 °C promedio.

Factores que afectan la actividad enzimática

pH: uno de los acontecimientos más trascendentes en la integridad de una proteína radica en el medio en el que se le exponga, un pH casi neutro (7.4) en las células humanas se mantendrá funcional y activa, mientras que, en un rango ácido o básico promoverá su desnaturalización. Esto traerá en consecuencia la alteración de su estructura tridimensional y, por ende, su sitio activo.