Enzimas: Potenciadores de Reacciones Bioquímicas Esenciales

Catalizadores Biológicos: Las Enzimas

Un catalizador es una sustancia que disminuye la energía de activación necesaria para una reacción. Los catalizadores facilitan el encuentro de moléculas en la dirección adecuada.

Enzimas: Naturaleza y Función

En bioquímica, las enzimas son sustancias de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas, siempre que estas sean termodinámicamente posibles. Es importante destacar que las enzimas no pueden hacer que un proceso sea más favorable termodinámicamente, sino que aceleran la velocidad a la que ocurren.

En estas reacciones, las enzimas actúan sobre moléculas específicas denominadas sustratos, las cuales se transforman en otras moléculas distintas, conocidas como productos. Prácticamente todos los procesos vitales en las células requieren la intervención de enzimas para que ocurran a tasas significativas. Las reacciones mediadas por enzimas se denominan reacciones enzimáticas.

Factores que Influyen en la Acción de las Enzimas

La actividad de las enzimas está sujeta a la influencia de diversos factores:

• Concentración del sustrato: La velocidad de una reacción química catalizada por una enzima está directamente influenciada por la concentración del sustrato disponible.
• Temperatura: La actividad enzimática se incrementa con el aumento de la temperatura hasta alcanzar un punto óptimo. Superado este límite, la enzima puede desnaturalizarse y dejar de actuar. Las bajas temperaturas, por otro lado, inhiben la actividad enzimática pero generalmente no la destruyen de forma irreversible.
• pH: La actividad de las enzimas varía significativamente con el grado de acidez o pH del medio en el que se encuentran. Por ejemplo, la pepsina, una enzima presente en el jugo gástrico, requiere un medio ácido para funcionar, el cual es proporcionado por el ácido clorhídrico del jugo digestivo.

Efectos de la Temperatura en la Estructura Enzimática

• Las temperaturas excesivamente bajas pueden provocar una pérdida de movilidad de la enzima, inhibiendo su acción.
• Cuando la temperatura supera el nivel óptimo para el funcionamiento de una enzima específica, esta puede alterar su estructura tridimensional, lo que resulta en la pérdida de la funcionalidad de su sitio activo.

Clasificación de las Enzimas por Tipo de Reacción

Las enzimas se clasifican según el tipo de reacción química que catalizan:

• Oxidorreductasas: Catalizan reacciones de transferencia de electrones.
• Transferasas: Transfieren grupos funcionales o activos, como los grupos fosfato durante la glucólisis.
• Hidrolasas: Llevan a cabo reacciones de hidrólisis, rompiendo polímeros en monómeros (por ejemplo, durante la digestión) para su posterior incorporación a rutas metabólicas como la respiración celular.
• Liasas: Eliminan grupos moleculares (como agua, dióxido de carbono o amonio) para formar o añadirse a un doble enlace.
• Isomerasas: Facilitan la reorganización intramolecular de una molécula para formar un isómero, permitiendo la continuación de rutas metabólicas.
• Ligasas: Catalizan la formación de enlaces químicos, a menudo utilizando la energía liberada por la hidrólisis del ATP.