Enzimas: Factores que condicionan su actividad

Introducción a las enzimas

Para que se produzca una reacción enzimática, la sustancia o sustancias que van a reaccionar (sustratos) se unen a la enzima en una zona específica llamada centro activo. Las interacciones químicas entre los restos de los aminoácidos presentes en el centro activo y el/los sustrato(s) son las responsables de la transformación. Muchas enzimas requieren la presencia de otras sustancias no proteicas para su actividad: los cofactores. Químicamente, los cofactores son sustancias muy variadas. En algunos casos se trata de simples iones, cationes en particular, como el Cu⁺⁺ o el Zn⁺⁺. En otros casos, son sustancias orgánicas mucho más complejas, denominadas coenzimas.

Coenzimas que intervienen en las reacciones con transferencia de electrones

• NAD⁺/NADH (Nicotinamida adenín dinucleótido en forma oxidada y reducida, respectivamente). Es un dinucleótido formado por: Nicotinamida-Ribosa-P-P-Ribosa-Adenina.
• NADP⁺/NADPH (Nicotinamida adenín dinucleótido fosfato, en forma oxidada y reducida, respectivamente). Similar al NAD⁺, pero con un grupo fosfato más esterificando el HO- del carbono 2 de la ribosa unida a la adenina.
• FAD/FADH₂ (Flavín adenín dinucleótido, en forma oxidada y reducida, respectivamente). Similar al NAD, pero conteniendo riboflavina (vitamina B₂) en lugar de nicotinamida.

Factores que condicionan la actividad enzimática

La actividad de las enzimas, como proteínas que son, está condicionada por determinados factores físicos y químicos.

Temperatura

Como toda reacción química, las reacciones catalizadas enzimáticamente siguen la regla de Van t'Hoff: por cada 10ºC de aumento de temperatura, la velocidad de la reacción se duplica. Sin embargo, las enzimas tienen una temperatura óptima. En el ser humano y otros animales homeotermos, esta temperatura óptima coincide con la temperatura corporal normal. Las enzimas, al ser proteínas, se desnaturalizan a temperaturas elevadas.

pH

El pH, al influir en las cargas eléctricas de la enzima, puede alterar la estructura del centro activo.

Inhibidores

Determinadas sustancias, llamadas inhibidores, pueden disminuir o impedir la actividad de las enzimas. Estas moléculas se unen a la enzima, impidiendo su acción sobre el sustrato. Si el inhibidor se une al centro activo de la enzima, se denomina inhibición competitiva. Si se une a un punto diferente (centro regulador), pero su acción modifica el centro activo e impide la unión enzima-sustrato, se denomina inhibición no competitiva. Con frecuencia, el inhibidor es el propio producto de la reacción enzimática o el producto final de una cadena de reacciones. En este último caso, se denomina retrorregulación o feed-back.

Activadores

. Son sustancias que se unen a la enzima, que se encuentra inactiva, cambiando su estructura espacial activándola.