Enzimas

Las enzimas son un tipo específico de proteína que actúan como catalizadores biológicos o biocatalizadores. Su función es la de aumentar la velocidad de reacción sin modificar la reacción ni afectar a su equilibrio.

Las reacciones químicas necesitan una cierta cantidad de energía para iniciarse. Es lo que conocemos como energía de activación. Esta energía permite romper los enlaces de las moléculas que reaccionan y crean otros nuevos.

En el laboratorio, a esta energía la podemos obtener aumentando la temperatura o a través de descargas eléctricas, pero en las células esto no es posible, por lo que es necesaria la acción de las enzimas que consiguen disminuir la energía de activación, y facilitar que ocurra la reacción.

Las enzimas, como el resto de proteínas, están formadas por cadenas polipeptidicas. La conformación tridimensional de estas hace que se formen varias invaginaciones, y en ellas es donde se encuentra el sitio activo.

El sitio activo es una zona del enzima especializado en la unión sobre los reactivos. Estos reactivos (o sustrato) se modifica durante el curso de la reacción para dar lugar a los productos.

Los enzimas tienen una afinidad determinada por distintos reactivos y a esto lo conocemos como especificidad. Algunos enzimas son específicos de un solo tipo de sustrato mientras que en otros casos pueden ayudar en la reacción de distintos sustratos, aunque siempre similares.

Los enzimas reciben normalmente un nombre en función del sustrato al que se unen o del tipo de reacción que catalizan. Por ejemplo, la ATP sintasa cataliza la reacción de síntesis del ATP, y la malato deshidrogenasa cataliza una reacción de oxidación–reducción en la que el malato es el sustrato.

Los principales tipos de enzimas son los siguientes:

• Oxidoreductasas: Cataliza reacciones de oxidacion-reduccion.

• Transferasas: Cataliza reacciones de transferencia de grupos.

• Hidrolasas: Cataliza reacciones de hidrolisis, es decir, rotura de enlaces por incorporación de una molécula de agua.

• Liasas: Cataliza reacciones de rotura de enlaces sin incorporar agua.

• Isomerasas: Cataliza reacciones de transferencia de grupos para formar isomeros.

• Ligasas: Cataliza reacciones que provocan la unión de moléculas.

Mecanismo de acción

El conjunto de procesos por medio de los cuales los enzimas catalizan las reacciones, recibe el nombre de mecanismo de acción y depende de la composición, de la estructura de los enzimas, y también de la especificidad que tienen por el sustrato.

En este dibujo vemos representado el mecanismo de acción de un enzima.

E es el enzima; S, el sustrato, y P, el producto, es decir, el sustrato modificado. ES el compuesto resultante de la interacción entre el enzima y el sustrato, y lo denominamos complejo enzima-sustrato; mientras que EP es el complejo enzima-producto, formado por el enzima y el producto. En estas reacciones podemos distinguir tres etapas: formación del complejo ES, modificación del sustrato y disociación del complejo EP. En estas fases, suelen producirse los fenómenos siguientes: