Enzimas: función, tipos, cinética y factores clave

Las Enzimas

Las enzimas son catalizadores biológicos.

¿Qué es un Catalizador?

Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción química.

Catálisis y Metabolismo

Catálisis: Actividad Metabólica

Características y Funciones de las Enzimas

• No se consumen durante la reacción.
• Se requieren en cantidades mínimas.
• No modifican el balance energético ni el equilibrio de la reacción.
• Poseen elevada especificidad de sustrato y producto.
• Son susceptibles a inhibición por metabolitos.
• Algunas catalizan reacciones en ambos sentidos (reversibilidad).

Especificidad Enzimática

Las enzimas son catalizadores orgánicos. Su especificidad significa que cada enzima cataliza generalmente un solo tipo de reacción o actúa sobre un sustrato específico.

Clasificación de las Enzimas

• Oxidorreductasas: Catalizan reacciones redox (oxidación-reducción). Ejemplos: Peroxidasas y Deshidrogenasas.
• Transferasas: Catalizan reacciones de transferencia de grupos (átomos o grupos de átomos). Ejemplos: Quinasas y Transaminasas.
• Hidrolasas: Catalizan reacciones de hidrólisis (ruptura con agua). Ejemplos: Pepsina, Papaína y Tripsina.
• Liasas: Catalizan reacciones reversibles de adición de un grupo a un doble enlace o eliminación para formar un doble enlace. Ejemplo: Descarboxilasas.
• Isomerasas: Catalizan cambios de posición de grupos dentro de una molécula, obteniendo formas isoméricas. Ejemplo: Epimerasas.
• Ligasas: Catalizan la unión de dos grupos químicos, acoplada a la hidrólisis de un nucleótido trifosfato (como ATP). Ejemplos: Sintetasas y Carboxilasas.

Moléculas de Alto Valor Energético

Moléculas de alto valor energético: ATP y GTP.

Cinética Enzimática

La cinética enzimática es el análisis cuantitativo del efecto de cada factor que interviene en la actividad enzimática. Se evalúa a través de la velocidad de la reacción catalizada.

Efecto de las Enzimas en la Velocidad de Reacción

• Disminuyen la energía de activación.
• Aumentan la velocidad de reacción.

Factores que Afectan la Velocidad de Reacción

• Concentración de sustrato.
• Efecto del pH.
• Efecto de la temperatura.

Mecanismo de Acción Enzimática: Formación de Productos

• Las enzimas se unen a los sustratos.
• Cada enzima tiene una forma única con un sitio activo, donde se une el sustrato.
• Después de la reacción, la enzima y los productos se separan.

Modelos de Unión Enzima-Sustrato

• Modelo Llave-Cerradura (Fischer).
• Modelo de Ajuste Inducido (Koshland).

Cofactores y Coenzimas

Cofactores

Son iones inorgánicos de naturaleza no proteica que pueden activar o inhibir las enzimas.

Función de los Cofactores

Colaboran en la reacción enzimática, a menudo recibiendo o donando transitoriamente algún grupo químico.

Coenzimas

Son moléculas orgánicas de naturaleza no proteica que colaboran en la actividad de la enzima. Muchas derivan de vitaminas. Ejemplo: Procesos que implican fosforilación.