Enzimas: Función, Especificidad y Factores Clave en la Biología Celular

¿Qué son las Enzimas?

Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica y estructural que catalizan reacciones químicas.

Acción Catalítica de las Enzimas

Las enzimas son catalizadores biológicos de naturaleza proteica. Esto significa que son proteínas cuya función principal es acelerar las reacciones bioquímicas. Aunque se trata de proteínas, muchas requieren, para ser activas, un componente no proteico conocido como coenzima o grupo prostético, según se encuentre débil o firmemente asociado a la matriz proteica.

Especificidad de la Acción Enzimática

Las enzimas son altamente específicas para:

• El sustrato
• La reacción

Esto significa que las enzimas pueden catalizar la transformación de un único sustrato o una familia de sustratos relacionados estructuralmente, catalizando solo una de las posibles reacciones que ese sustrato puede experimentar.

Las Enzimas como Catalizadores Biológicos

Las enzimas actúan como catalizadores en los organismos, acelerando las reacciones biológicas de manera eficiente.

Ejemplo de Enzima: La Ptialina (Amilasa Salival)

Un ejemplo notable es la ptialina (también conocida como amilasa salival), presente en la saliva. Esta enzima transforma el almidón en azúcar a temperatura corporal en solo 2 minutos, mientras que en el laboratorio, la misma reacción podría requerir 15 minutos de ebullición para lograr un efecto similar.

¿Qué es un Sustrato?

El sustrato es la sustancia sobre la cual una enzima reacciona, transformándola en un producto.

Factores que Influyen en la Actividad Enzimática

La actividad de las enzimas puede verse afectada por diversas condiciones ambientales:

Temperatura

La temperatura afecta la cinética de la reacción, o sea, la velocidad en que la enzima convierte un reactivo en producto. A temperaturas superiores a los 50°C, las enzimas suelen desnaturalizarse, perdiendo su estructura tridimensional y, por ende, su función catalítica.

pH

El pH puede cambiar la conformación de las enzimas debido a la ionización de los aminoácidos en el centro activo, dificultando su unión con el sustrato y, por lo tanto, su actividad.

Tipos de Enzimas y Reacciones Energéticas

Enzimas Intracelulares

Son las responsables de los procesos de degradación celular que ocurren dentro de la célula.

Enzimas Extracelulares

Son aquellas que se activan por fuera de la membrana plasmática o pared celular de las células.

Reacciones Exergónicas

Es una reacción química donde la variación de la energía libre de Gibbs es negativa. Esto nos indica la dirección que la reacción seguirá. A temperatura y presión constante, una reacción exergónica libera energía.

Reacciones Endergónicas

Es una reacción química en donde el incremento de energía libre es positivo, lo que significa que requiere un aporte de energía para llevarse a cabo.