Enzimas: características, centro activo y factores que afectan su actividad

Enzimas: Características, Funcionamiento y Factores que Afectan su Actividad

En relación con las enzimas: a) Indique tres características fundamentales. b) Defina enzima y centro activo. c) La figura 2 muestra la variación de la velocidad de una reacción en presencia de dos enzimas distintas (E1 y E2) que actúan sobre el mismo sustrato (S). ¿Cuál de las dos enzimas presenta mayor afinidad por el sustrato? Razone la respuesta. (2 puntos)

Características de las Enzimas

a) Las enzimas presentan varias características fundamentales, entre ellas:

• Naturaleza proteica: La mayoría de las enzimas son proteínas, aunque existen algunas moléculas de ARN con actividad catalítica (ribozimas).
• Disminución de la energía de activación: Rebajan la energía de activación necesaria para que se produzca una reacción química.
• Aceleración de la velocidad de reacción: Aceleran la velocidad de las reacciones químicas sin ser consumidas en el proceso.
• Condiciones fisiológicas: Actúan en condiciones de pH y temperatura fisiológicas.
• Alta especificidad: Son altamente específicas para un sustrato o un tipo de reacción en particular.
• Elevada masa molecular: Generalmente, tienen una elevada masa molecular.
• Alta actividad catalítica: Presentan una elevada actividad catalítica, lo que significa que pueden catalizar muchas reacciones por unidad de tiempo.

(0.2 puntos por cada característica correcta; total 0.6 puntos).

Definiciones

b)

• Enzima: Un enzima es un catalizador biológico de naturaleza proteica que acelera las reacciones químicas en los seres vivos.
• Centro activo: El centro activo es la parte del enzima que interactúa con el sustrato, donde se produce la catálisis.

(0.2 puntos por definición correcta; total 0.4 puntos).

Afinidad Enzimática

c) La enzima E1 presenta una mayor afinidad por el sustrato. Como se observa en la gráfica, la concentración de sustrato necesaria para alcanzar la mitad de la velocidad máxima (Km) es menor en el caso de la enzima E1 que en el caso de la enzima E2. Un menor valor de Km indica una mayor afinidad de la enzima por el sustrato.

Factores que Afectan la Velocidad de Reacción Enzimática

¿Cómo se ve afectada la velocidad de una reacción catalizada por un enzima: a) si aumenta la concentración del sustrato; b) si se añade un inhibidor del enzima; y c) si aumenta la temperatura? Justifica las respuestas. d) Define centro activo y apoenzima.

Efecto de la Concentración de Sustrato

a) La velocidad de la reacción aumenta porque el aumento del sustrato facilita la formación de complejos enzima-sustrato hasta alcanzar la velocidad máxima, momento en el que todas las moléculas de enzima están unidas al sustrato (0.5 puntos).

Efecto de un Inhibidor

b) La velocidad de la reacción disminuye porque el inhibidor se une al enzima impidiendo la unión de este con el sustrato o impidiendo la formación del producto (0.5 puntos).

Efecto de la Temperatura

c) La velocidad de la reacción aumenta porque la temperatura favorece la movilidad de las moléculas hasta un cierto valor de temperatura óptimo. Superado este valor óptimo, si se continúa subiendo la temperatura, el enzima comienza a desnaturalizarse, disminuyendo y finalmente perdiendo su actividad (0.6 puntos).

Definiciones

d)

• Centro activo: El centro activo es una región del enzima que se une al sustrato y donde tiene lugar la reacción catalítica.
• Apoenzima: La apoenzima es la fracción polipeptídica de un holoenzima (enzima completo que incluye su parte proteica y, si es necesario, cofactores o coenzimas).

(0.4 puntos).