Mecanismos de Acción Enzimática: Catálisis, Sustratos y Especificidad Molecular

Acción Catalítica de las Enzimas

Las reacciones que se generan entre las sustancias contenidas en las células son generalmente lentas. Las temperaturas altas y las sustancias ácidas son dañinas para las células vivas.

Una de las características propias de las enzimas es que aceleran las reacciones a bajas temperaturas y sin recurrir a condiciones químicas extremas. Por ejemplo (ej.): la ptialina de la saliva transforma el almidón en azúcar, a la temperatura del cuerpo, en solo 2 minutos (min); mientras que en el laboratorio serían necesarios más de 15 min de ebullición en presencia de ácido clorhídrico.

La sustancia sobre la cual una enzima reacciona es su sustrato. Por ej.: el almidón es el sustrato de la enzima ptialina.

¿Cómo actúan las enzimas en las reacciones químicas?

Según la definición de catalizador, estos aceleran especialmente las reacciones. La enzima tiene un centro activo donde se une temporalmente una sustancia determinada o sustrato, que debe reaccionar y liberar la enzima inalterada. A este funcionamiento se le conoce como el sistema “llave-cerradura” (Ver Fig. 2.2, página 22 del libro verde).

La estructura formada por la enzima y el sustrato se llama complejo enzima-sustrato.

Definición de Sistema Enzimático

El Sistema Enzimático es el grupo de enzimas implicado en una reacción enzimática. En los organismos, la reacción enzimática va acompañada de una serie de transformaciones químicas.

Especificidad de la Acción Catalítica

Otra propiedad interesante de las enzimas es que su acción catalítica es específica. Cada enzima es catalizadora de un único tipo de reacción: una enzima que “fabrica” las proteínas a partir de los aminoácidos, por ejemplo, no catalizará la hidrólisis de la maltosa.

El sistema “llave-cerradura” explica la especificidad de acción.

Tipos de Especificidad Enzimática

Las enzimas presentan dos tipos de especificidad:

• De acción: cuando interviene en una acción química determinada.
• De sustrato: cuando actúan sobre una sustancia específica. En otros casos, actúan sobre grupos de enlace.

Funciones Biológicas Esenciales de las Enzimas

• Facilitan y aceleran muchas reacciones químicas en los seres vivos. Es importante destacar que en estas reacciones las enzimas no se alteran.
• Descomponen sustancias complejas en sustancias más simples, lo cual facilita su difusión y el paso de las moléculas a través de las membranas celulares.
• Las sustancias reaccionantes sobre las que actúan las enzimas liberan energía, la cual es aprovechada por los organismos en sus funciones vitales.