Enzimas

Los enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas en los seres vivos. Los enzimas son catalizadores, es decir, sustancias que, sin consumirse en una reacción, aumentan notablemente su velocidad. No hacen factibles las reacciones imposibles, sino que sólamente aceleran las que espontáneamente podrían producirse. Ello hace posible que en condiciones fisiológicas tengan lugar reacciones que sin catalizador requerirían condiciones extremas de presión, temperatura o pH.

Concepto y estructura

Las/os enzimas son las proteínas más especializadas, como corresponde a su acción catalizadora de los procesos biológicos: degradación de nutrientes, transformaciones energéticas, síntesis de moléculas orgánicas, regulación de procesos metabólicos, etc.; incluso se mantienen activas fuera de la célula.

La mayoría de las reacciones celulares no se pueden producir espontáneamente a la velocidad adecuada, pues requerirían una elevada temperatura que sería letal para la célula, por la que es decisiva la acción enzimática para conseguir dicha velocidad de reacción.

Aunque hemos dicho que los enzimas son generalmente proteínas, existen otros enzimas de naturaleza ribonucleoprotéica, denominados ribozimas.

Las enzimas actúan sobre sustancias determinadas, conocidas como sustratos , cuya transformación hacen posible. En muchos casos el sustrato es una sustancia muy compleja que debe transformarse en otra u otras más simples; la enzima se une al sustrato a través de numerosas interacciones débiles como son: puentes de hidrógeno, electrostáticos, hidrófobos, etc., en un lugar específico, el centro activo o centro catalítico. Este centro es una pequeña porción del enzima constituido por una serie de aminoácidos que interaccionan específicamente con el sustrato debilitando los enlaces que mantienen unidos a los átomos que lo forman y haciendo más sencilla su transformación. Normalmente el centro activo del enzima es como una hendidura, que puede modificarse al unirse con el sustrato.

De los aminoácidos que constituyen las enzimas unos desempeñan una función estructura l, otros facilitan la unión enzima-sustrato, llamados de fijación y otros, los catalíticos, hacen posible la transformación del sustrato.

as enzimas pueden realizar su función con los radicales de sus aminoácidos, otras necesitan además un componente no proteico llamado cofactor ; el conjunto enzima-cofactor se conoce como holoenzima. El cofactor es con frecuencia un ión metálico (Fe²⁺, Mg²⁺, etc.), en otros casos es un compuesto orgánico conocido como coenzima . Si el cofactor (ión metálico o coenzima) está unido mediante enlace covalente a la parte proteica (apoenzima) se le conoce como grupo prostético.

Especificidad. De entre las propiedades de las enzimas merece un comentario la especificidad. La especificidad enzimática se refiere a la capacidad de cada enzima para diferenciar sustancias que tienen características semejantes (especificidad de sustrato) o para realizar una transformación concreta (especificidad de acción). La especificidad de sustrato es absoluta cuando un enzima sólo puede catalizar la transformación de una sustancia (en algunos casos sólo puede unirse a uno de los isómeros D o L de una misma sustancia, pero no a los dos); se habla de especificidad de grupo cuando una misma enzima puede catalizar la transformación de un grupo de sustancias que tienen un tipo de enlace determinado (por ejemplo, la α-glucosidasa tiene acceso a glúcidos con enlace α), o que son portadoras de determinado grupo (las fosfatasas separan los grupos fosfatos de cualquier tipo de molécula).