Enzimología Esencial: Conceptos Clave y Cinética de Reacciones Bioquímicas
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Conceptos Fundamentales en Enzimología
Definiciones Clave
Holoenzima
La holoenzima es la unión de la apoenzima y el cofactor. Es importante destacar que, por sí solas, son catalíticamente inactivas hasta que se unen.
Enzimas
Las enzimas son catalizadores biológicos, es decir, sustancias proteicas altamente específicas producidas por los organismos. Incrementan la velocidad de las reacciones químicas, conservándose intactas al final de estas reacciones.
Energía Libre
La energía libre permite disminuir la energía de activación, acelerando así la velocidad de la reacción.
Energía de Activación
La energía de activación es la cantidad de energía libre necesaria para alcanzar el estado de transición de una reacción.
Inhibidor Competitivo
Un inhibidor competitivo es una sustancia que se une a una enzima en lugar de su verdadero sustrato, por ser análogo a este. Es decir, compite con el sustrato por el sitio activo de la enzima.
Regulación Enzimática
Diferencia entre Modificador Covalente y Modificador Alostérico
Las enzimas de modificación covalente se diferencian de las enzimas alostéricas porque presentan dos formas estructurales distintas, con o sin la presencia de un grupo funcional, de las cuales solo una es fisiológicamente activa.
Factores que Afectan la Velocidad de las Reacciones Enzimáticas
La velocidad de las reacciones enzimáticas puede ser influenciada por diversos factores:
Temperatura
La velocidad de una reacción aumenta al elevarse la temperatura, ya que esta incrementa la energía cinética de las moléculas y favorece las colisiones entre ellas, aumentando la entropía y, por tanto, la velocidad de la reacción. Sin embargo, temperaturas excesivamente altas pueden causar la desnaturalización de la enzima.
pH
Los cambios de pH afectan el estado iónico de la enzima y del sustrato. Por lo tanto, la modificación del pH retarda la velocidad de la reacción al disminuir la afinidad de la enzima por su sustrato, pudiendo también causar desnaturalización si el cambio es extremo.
Concentración de la Enzima
La velocidad de una reacción enzimática es directamente proporcional a la concentración de la enzima. La velocidad de la reacción aumenta sin decaer, a menos que se agote la concentración de sustrato disponible.
Concentración de Sustrato
En una reacción catalizada por una enzima, la velocidad de la reacción aumenta cuando la concentración del sustrato se incrementa. Sin embargo, a concentraciones cada vez mayores de sustrato, el aumento de la velocidad es progresivamente menor hasta que se hace constante, debido a la saturación de los sitios activos de la enzima.