02 noviembre 2010. Las enzimas Enzimas Son catalizadores

BIOLOGÍA HUMANA, SALUD Y HÁBITOS SALUDABLES.
02 noviembre 2010. Las enzimas
Enzimas
 Son catalizadores biológicos de naturaleza proteica caracterizados
por su elevada capacidad catalítica (aumento de la velocidad de las
reacciones y reutilización), su especificidad (por los sustratos y
reacciones sobre los que actúan) y su amplia posibilidad de
regulación (lo que permite, a su vez, la regulación del metabolismo).
 Actúan sobre las reacciones espontáneas (ΔG < 0), aumentando su
velocidad en muchos órdenes de magnitud y permitiendo que
transcurran en una escala útil de tiempo, compatible con la vida.
 La razón de esta aceleración consiste en la disminución de la energía
de activación de la reacción que catalizan. Lo consiguen por
estabilización del estado de transición (estado intermedio de la
reacción) en el centro activo de la enzima.
 El centro activo es el lugar al que se unen los sustratos y donde
tiene lugar la reacción enzimática. Es responsable de la especificidad
de la enzima por el sustrato.
 El comportamiento de muchas enzimas puede ser explicado por la
ecuación de Michaelis-Menten. Cada enzima se caracteriza por su
velocidad máxima, Vmáx (velocidad de la reacción cuando la enzima
se encuentra saturada de sustrato) y su constante de Michaelis, KM
(relacionada con la afinidad de la enzima por el sustrato).
 Las enzimas se clasifican según el tipo de reacción que catalizan y se
nombran según esa reacción y los sustratos sobre los que actúan. La
terminación “asa” es característica de su denominación.
 Muchas enzimas contienen un grupo de naturaleza no proteica
denominado cofactor, imprescindible para la actividad catalítica. Este
cofactor puede ser un metal (metaloenzimas) o una coenzima
(molécula orgánica). Las coenzimas se sintetizan en el organismo a
partir de vitaminas hidrosolubles, que han de ser ingeridas en la
dieta.
 Las enzimas pueden ser reguladas, entre otros procesos, mediante
efectores
positivos
o
negativos
(alosterismo),
inhibidores
reversibles, inhibición por retroalimentación, unión covalente de
grupos (modificación covalente) o activación de enzimas sintetizadas
inactivas (zimógenos o proenzimas).
 Las isoenzimas son formas múltiples de una enzima que catalizan la
misma reacción, pero que tienen estructura molecular diferente
(aunque similar), adaptadas a su localización o a la etapa del
desarrollo.
 Muchas enfermedades se originan debido a la ausencia, déficit o
alteración de una enzima. La primera de las descritas (Archibald
Garrod, 1902) fue la alcaptonuria, originada por carencia de la
enzima homogentisato oxidasa. Otros ejemplos son la fenilcetonuria,
originada por deficiencia de fenilalanina hidroxilasa o la porfiria
eritropoyética congénita (Enfermedad de Günther), por deficiencia
de uroporfirinógeno III cosintasa.
 Las enzimas pueden ser utilizadas como reactivos analíticos para
determinar la concentración de metabolitos en los fluidos biológicos.
Por ejemplo, glucosa oxidasa y otras enzimas relacionadas se
utilizan para la determinación de glucosa (glucómetros).
 La alteración de los niveles enzimáticos en el plasma puede revelar
la existencia de determinadas patologías, ya que el daño celular
puede originar la ruptura de la membrana celular y el vertido en la
sangre de las moléculas de su interior.
 Muchos inhibidores enzimáticos se utilizan como fármacos. Así, por
ejemplo, la aspirina (ácido acetilsalicílico) inhibe la enzima
ciclooxigenasa, lo que evita la síntesis de prostaglandinas; o la
penicilina, que inhibe la enzima glicopéptido transpeptidasa, con lo
que se impide la síntesis de la pared bacteriana. El disulfiram inhibe
acetaldehído deshidrogenasa y permite un tratamiento eficaz del
alcoholismo.
 Las enzimas pueden ser utilizadas en amplia gama de actividades
industriales, como en el tratamiento del papel, en la preparación de
detergentes, en el aclaramiento de zumos de frutas, en la
preparación de alimentos, en la industria cárnica, cervecera, etc.
 En conclusión, las enzimas son esenciales para la vida porque
permiten que las reacciones químicas de los seres vivos se puedan
realizar a una velocidad apropiada y puedan ser reguladas de forma
precisa.
José Hilario Martínez Liarte
jhilario@um.es
868884671
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