Enzimas: Propiedades, Funcionamiento y su Rol en la Glucólisis
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Las Enzimas: Catalizadores Biológicos Esenciales
Las enzimas son compuestos, generalmente de naturaleza proteica, que catalizan de forma específica determinadas reacciones químicas. Lo hacen uniéndose a la molécula que se va a transformar, denominada sustrato. La región de unión entre la enzima y el sustrato se conoce como centro activo. Para que la enzima pueda actuar, debe existir un reconocimiento estérico entre ella y el sustrato.
Propiedades Fundamentales de las Enzimas
- Disminuyen la energía de activación de la reacción bioquímica que catalizan.
- Aumentan la velocidad de la reacción sin cambiar el signo de la energía libre.
- No modifican el equilibrio de una reacción, sino que aceleran la llegada a él.
- Al final de la reacción, quedan libres y pueden funcionar en otras reacciones.
Factores que Afectan la Actividad Enzimática
Las variaciones de temperatura inducen cambios conformacionales en la estructura terciaria y cuaternaria de las enzimas, alterando sus centros activos y, por tanto, su actividad biológica. Cada enzima posee una temperatura y un pH óptimos para actuar. Su actividad disminuirá sensiblemente o desaparecerá cuando los valores de ambas variables se alejen de los valores óptimos.
Las variaciones de pH del medio provocan un cambio en las cargas eléctricas, alterándose la estructura terciaria y, por tanto, la actividad enzimática (pH óptimo: 7,5).
Enzimas Conjugadas: Holoenzimas, Cofactores y Apoenzimas
Algunas enzimas no son exclusivamente proteínas. Están asociadas a otro tipo de moléculas de naturaleza no proteica, de las que depende su actividad. Estas asociaciones se denominan enzimas conjugadas o holoenzimas. Las moléculas con las que se asocian se llaman cofactores, y la parte proteica de la enzima se denomina apoenzima.
Los cofactores tienen diversa naturaleza. Pueden ser cationes metálicos o moléculas orgánicas complejas. Cuando una molécula orgánica compleja se une débilmente a la apoenzima, se denomina coenzima. Si la unión es fuerte, mediante enlaces covalentes, se denomina grupo prostético.
La Glucólisis: Una Vía Metabólica Clave
La glucólisis ocurre en el citosol, sin necesidad de oxígeno. Es una secuencia de reacciones en la que una molécula de glucosa (6 carbonos) se transforma en dos moléculas de ácido pirúvico (3 carbonos cada una). Se necesita la energía de dos moléculas de ATP para iniciar el proceso. Sin embargo, una vez iniciado, se producen dos moléculas de NADH y cuatro de ATP.
Por tanto, el balance total es de dos moléculas de NADH y dos de ATP por cada molécula de glucosa.