¿Qué diferencia hay entre un inhibidor reversible y uno irreversible?

Los inhibidores reversibles se unen de forma temporal, por ejemplo los competitivos, que compiten con el sustrato por el centro activo. Los irreversibles se unen de forma permanente y suprimen por completo la actividad enzimática.

¿Por qué es importante consumir vitamina C y complejo B a diario?

Son vitaminas hidrosolubles que se eliminan rápidamente por la orina y no se almacenan en el organismo. Por ello deben consumirse de forma regular en la dieta.

¿Qué función tiene la vitamina E?

Es el principal antioxidante: elimina radicales libres, protege las paredes de los vasos sanguíneos y ayuda a prevenir enfermedades cardiovasculares.

Enzimas y vitaminas: funciones, clasificación y papel en el metabolismo

Resumen

El documento explica qué son las enzimas, cómo catalizan reacciones biológicas, cómo se nombran y clasifican, y qué factores regulan su actividad, incluidos los inhibidores y los cofactores. También describe las vitaminas, su clasificación en hidrosolubles y liposolubles, sus trastornos carenciales y las funciones de las principales vitaminas. Es un buen repaso para comprender la base bioquímica del metabolismo celular.

Puntos clave

Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones bioquímicas específicas y se unen al sustrato en el centro activo.
Las enzimas disminuyen la energía de activación, pero no modifican el equilibrio de la reacción.
Las enzimas se clasifican en hidrolasas, liasas, transferasas, isomerasas y sintetasas.
Los inhibidores pueden ser reversibles (competitivos) o irreversibles; la actividad también depende de sustrato, temperatura y pH.
Las holoenzimas son la unión de apoenzima y cofactor; los cofactores pueden ser cationes metálicos o moléculas orgánicas complejas.
Las vitaminas se clasifican en hidrosolubles (C y complejo B, que se eliminan por la orina) y liposolubles (A, D, E, K, que se almacenan).
La avitaminosis, la hipovitaminosis y la hipervitaminosis son los trastornos asociados a la ausencia, insuficiencia o exceso de vitaminas.

Ponte a prueba

Enzimas: Fundamentos y Mecanismos de Catálisis Biológica

Las enzimas son proteínas que catalizan de forma específica determinadas reacciones bioquímicas. Se unen a la molécula que se va a transformar (el sustrato) en una región concreta denominada centro activo.

Las enzimas son altamente específicas para cada sustrato y para cada reacción bioquímica, lo que se conoce como el modelo llave-cerradura.

Propiedades Catalíticas de las Enzimas

Las enzimas se comportan como otros catalizadores:

Disminuyen la Energía de Activación (Ea), acelerando las reacciones.
No modifican el equilibrio de una reacción; solo aceleran procesos espontáneos.
Al finalizar la reacción, quedan libres, pudiendo actuar de nuevo.

Recordatorio: Las variaciones de temperatura (To) y pH implican cambios conformacionales en la estructura terciaria o cuaternaria, lo que conduce a la alteración del centro activo y, consecuentemente, a la alteración de la función enzimática.

Nomenclatura y Clasificación Enzimática

Las enzimas se nombran generalmente añadiendo el sufijo -asa a la raíz del nombre del sustrato (ej. amilasa, lipasa, lactasa) o haciendo referencia a la función que catalizan (ej. deshidrogenasa, isomerasa).

Clases Principales de Enzimas

Hidrolasas: Catalizan reacciones de hidrólisis (ruptura de enlaces como ésteres o glucosídicos).
Liasas: Catalizan la adición de grupos funcionales a moléculas que poseen un doble enlace.
Transferasas: Catalizan la transferencia de radicales de unas moléculas a otras.
Isomerasas: Transforman moléculas en sus isómeros.
Sintetasas: Catalizan la síntesis de moléculas, generalmente acoplada a la hidrólisis de ATP.

Regulación de la Actividad Enzimática

Inhibición Enzimática

Las reacciones enzimáticas están reguladas por moléculas que pueden inhibirlas de manera reversible o irreversible.

Inhibidores Reversibles: Se unen de forma temporal. Incluyen los inhibidores competitivos, que compiten con el sustrato por la unión al centro activo.
Inhibidores Irreversibles: Suprimen por completo la actividad al unirse de forma permanente. Muchos venenos actúan como inhibidores irreversibles.

Holoenzimas y Cofactores

Algunas enzimas no son exclusivamente proteicas, sino que están asociadas a otro tipo de moléculas esenciales para su actividad. Estas se denominan Holoenzimas (Apoenzima + Cofactor).

Los cofactores pueden ser:

Cationes Metálicos: Como Zn²⁺, Ca²⁺, Fe²⁺, Mg²⁺.
Moléculas Orgánicas Complejas: Se distinguen entre coenzimas (uniones débiles) y grupos prostéticos (uniones covalentes).

Otros Factores que Afectan la Actividad

Aparte de los inhibidores, la actividad enzimática también se ve afectada por:

Concentración de sustrato.
Temperatura.
pH.

Vitaminas: Biomoléculas Esenciales para el Metabolismo

Las vitaminas son biomoléculas complejas y variadas con un papel fundamental en el metabolismo.

Son indispensables en la dieta humana, ya que generalmente no podemos sintetizarlas (salvo excepciones). Los vegetales, en cambio, sí suelen sintetizarlas, de ahí la importancia de una dieta saludable.

Nota Importante: Muchas vitaminas son precursores de coenzimas.

Trastornos Carenciales

La ausencia o desequilibrio de vitaminas provoca enfermedades carenciales que causan graves trastornos metabólicos:

Avitaminosis: Ausencia total de una o varias vitaminas.
Hipovitaminosis: Presencia insuficiente.
Hipervitaminosis: Exceso de vitaminas (el organismo no puede eliminarlas eficientemente).

Clasificación y Funciones Específicas

Las vitaminas se clasifican según su solubilidad:

Vitaminas Hidrosolubles
Solubles en agua. Se eliminan rápidamente por la orina, por lo que deben consumirse diariamente.
- Ejemplos: Vitamina C y Complejo B.
- Función: Suelen actuar como coenzimas o precursores de coenzimas.
Vitaminas Liposolubles
Se acumulan y almacenan en el hígado y tejidos adiposos.
- Ejemplos: Vitaminas A, D, E, K.

Funciones de Vitaminas Clave

Vitamina A (Liposoluble): Función en el crecimiento, protección y mantenimiento del tejido epitelial, e intervención en el ciclo visual.
Complejo B (Hidrosoluble): Múltiples funciones, incluyendo el metabolismo energético, la función nerviosa y el crecimiento.
Vitamina C (Hidrosoluble): Función antioxidante y coenzima esencial en la síntesis de colágeno.
Vitamina D (Liposoluble): Interviene en el metabolismo del Calcio (Ca), siendo esencial para el crecimiento y mantenimiento óseo.
Vitamina E (Liposoluble): Principal antioxidante; elimina radicales libres, protege las paredes de los vasos y ayuda a prevenir enfermedades cardiovasculares.
Vitamina K (Liposoluble): Interviene en el proceso de coagulación sanguínea.