Catalizadores y enzimas: tipos, modo de acción, especificidad y clasificación

Catalizador

Catalizador

Un catalizador acelera o retrasa una reacción química sin participar en ella.

Tipos

1. Catalizador homogéneo

Está en la misma fase que los reactivos y se combina con algunos de ellos para generar un compuesto intermedio inestable, que rápidamente se disocia o combina con más reactivos y genera así más producto.

2. Catalizador heterogéneo

Los reactivos y el catalizador no están en la misma fase. Estos son materiales que ofrecen superficies absorbentes, las cuales consiguen aumentar la concentración y la superficie de contacto entre los reactivos, o bien debilitan las uniones y disminuyen así la energía de activación.

Modo de acción de las enzimas

Modo de acción de las enzimas

Las enzimas tienen estructura globular; es decir, la estructura lineal de las proteínas se halla plegada sobre sí misma varias veces y, en muchos casos, unida a otras cadenas (subunidades) para formar una estructura compleja.

Las enzimas poseen un centro activo donde se aloja la sustancia que será alterada, denominada sustrato. Si la reacción es anabólica, suelen intervenir dos sustratos; si la reacción es catabólica, por lo general interviene uno.

Especificidad de las enzimas

Especificidad de las enzimas

1. Estereoespecificidad: Cuando hay sustratos que —siendo la misma molécula— pueden tener varias formas (isómeras), la enzima reconoce y actúa sobre solo una de esas formas.
2. De sustrato: Acepta solo un tipo de sustrato.
3. De grupo: Reconocen un grupo químico específico que van a catalizar, independientemente del resto de la molécula del sustrato.
4. De reacción: Llevan a cabo una reacción específica, independientemente del sustrato.

Nomenclatura y clasificación

Nomenclatura

La nomenclatura más conocida de las enzimas se forma por el nombre del sustrato o de la reacción que catalizan, unido al sufijo -asa. Por ejemplo: la ATPasa hidroliza las moléculas de ATP.

De acuerdo con la reacción que catalizan, se clasifican en:

1. Oxidorreductasas: Catalizan reacciones de óxido‑reducción, cambiando el estado de oxidación de un compuesto.
2. Transferasas: Catalizan la transferencia de grupos funcionales entre moléculas.
3. Hidrolasas: Catalizan rupturas de enlaces por incorporación de agua (reacciones hidrolíticas).
4. Liasas: Catalizan la formación o ruptura de enlaces distintos a las reacciones por hidrólisis o oxidación, típicamente eliminaciones que generan dobles enlaces.
5. Isomerasas: Catalizan isomerizaciones, es decir, el reordenamiento interno de la estructura de la molécula.
6. Ligasas: Catalizan la formación de enlaces entre dos moléculas, generalmente con gasto de energía (por ejemplo, ATP).