ENZIMASSon biomoléculas cuya función es

aumentar la velocidad de las reacciones bioquímicas, actúan por

lo tanto como catalizadores biológicos.

¿Cuál es su naturaleza química?

La gran mayoría de las enzimas son proteínas. Sin embargo existen algunos ARN que pueden

actuar como enzimas (ribozimas)

¿Cuál es la estructura de una proteína?

Las proteínas son macromoléculas, polímeros de aminoácidos

etimológicamente Makrós: grandePolymerés: compuesto de varias partes

Son cadenas simples, no ramificadas, de aminoácidos unidos unos a otros.

¿Cuál es la estructura de un aminoácido?

Todos los aminoácidos están formados por un grupo amino y un grupo carboxilo.

Amino Carboxilo

¿Cómo actúan las enzimas? Las enzimas son catalizadores y como

tales aumentan la velocidad de la reacción química, sin modificar su resultado.

No modifican la energía de los reactivos ni de los productos pero sí disminuyen la energía de activación, una especie de barrera energética que deben pasar los reactivos para convertirse en productos.

¿ Una misma enzima cataliza las distintas reacciones?

No, las enzimas son específicas, cada una cataliza una determinada reacción.

La alta especificidad se debe a que su estructura terciaria le permite formar cavidades llamadas sitios activos, lugar donde se ubica el sustrato durante el proceso de catálisis.

La enzima se une específicamente a las moléculas denominadas sustratos, formando un complejo enzima-sustrato y favoreciendo su transformación en productos

sustrato

Complejo enzima-sustrato

productos

Una Reacción Enzimática:

¿La velocidad de una reacción catalizada por una enzima es siempre la misma?

No, depende de muchos factores entre los que se cuentan:

Concentración del sustrato Temperatura pH

Concentración de sustrato A mayor concentración de sustrato es mayor la

velocidad. Pero no aumenta indefinidamente, cuando no hay

más enzima para unirse al sustrato se alcanza la velocidad máxima

pH Cada enzima tiene un pH óptimo en el cual la

actividad enzimática es máxima

Temperatura Cada enzima tiene una temperatura

óptima en la cual su actividad es máxima

De modo que … si variamos el pH o la temperatura, la velocidad

de la reacción catalizada por una enzima también varía.

Los valores de pH y temperatura óptima son aquellos a los cuales se alcanza la máxima actividad enzimática o la mayor velocidad de reacción

Estado Nativo Estado Desnaturalizado

Desnaturalización de una Proteína

Se llama desnaturalización de las proteínas a la pérdida de las estructuras de orden superior (secundaria, terciaria y cuaternaria), quedando la cadena polipeptídica reducida a un polímero estadístico sin ninguna estructura tridimensional fija

 Desnaturalización de la ribonucleasa. En general, la desnaturalización fuerte produce una destrucción permanente de la molécula

Agentes desnaturalizantes: Se distinguen agentes físicos (calor) y químicos (detergentes, disolventes orgánicos, pH, fuerza iónica).

Modelo de Llave y Cerradura (Emil Fischer)

Substrato y enzima se acoplan de forma estereospecífica,

de la misma manera que una llave se ajusta a su cerradura.

Modelo aceptado durante mucho tiempo; hoy se considera

insuficiente al no explicar algunos fenómenos de la inhibi-ción enzimática.

Teorías de la Acción Enzimática

Modelo de Ajuste Inducido (Koshland)

Tanto la enzima como el substrato sufren una alteración en su estructura por el hecho físico de la unión.

Está mucho más de acuerdo con todos los datos experimentales conocidos hasta el momento.

1. Oxidorreductasas

2. Transferasas• grupos aldehidos  • grupos acilos • grupos glucosilos • grupos fosfatos (kinasas)

3. Hidrolasas• Transforman polímeros en monómeros.

Actúan sobre: • enlace éster • enlace glucosídico • enlace peptídico • enlace C-N

Clasificación de enzimas: Grupos

4. Liasas• (Adición a los dobles

enlaces)• Entre C y C • Entre C y O • Entre C y N

5. Isomerasas• (Reacciones de

isomerización)

6. Ligasas• (Formación de enlaces, con

aporte de ATP)Entre C y O • Entre C y S • Entre C y N • Entre C y C