Te explicamos qué son las enzimas y cómo se estructuran. También cómo se clasifican estas proteínas y cómo funcionan.
¿Qué son las enzimas?
Se hace referencia a las enzimas como un grupo de proteínas responsables de catalizar (iniciar, acelerar, modificar, ralentizar e incluso detener) diversas reacciones químicas siempre que sea termodinámicamente posible. Esto significa que son sustancias reguladoras en el cuerpo de los seres vivospor lo tanto, generalmente se reduce la energía inicial requerida para iniciar la reacción.
Las enzimas son vitales y catalizar más de 4.000 reacciones químicas conocidassiempre que las condiciones de pH, temperatura o concentración química sean estables, ya que las enzimas también pueden desnaturalizarse como proteínas y perder su potencia.
La primera enzima fue descubierta. a mediados del siglo XIX por Anselme Payen y Jean-Francois Persoz, aunque los experimentos de fermentación de Louis Pasteur ya habían indicado la presencia de una sustancia orgánica «aceleradora» en lo que entonces se pensaba que eran procesos puramente químicos.
Hoy en día, las enzimas son ampliamente conocidas y actualmente utilizadas por diversas industrias humanas (alimentaria, química, agrícola, petrolera, etc.), además de ser parte esencial de los componentes que para mantener el equilibrio interior de nuestro cuerpoacelerando las reacciones necesarias (por ejemplo, las que proporcionan energía), activando y desactivando selectivamente otras (como las hormonas) y un variopinto etc.
Ver también: biomoléculas
estructura enzimática
la mayoría de las enzimas estan hechos de Proteinas globulares varían mucho en tamaño: desde monómeros de 62 aminoácidos hasta cadenas enormes de alrededor de 2500. Sin embargo, solo unos pocos de ellos están directamente involucrados en catalizar la reacción conocida como centro activo.
El orden en que se ensamblan todos estos aminoácidos determina la estructura tridimensional de la enzima, que también determina su función específica. A veces, esta estructura también tiene sitios para atraer cofactores, otras sustancias que requieren intervención para producir el efecto deseado.
Las enzimas son altamente específicas, lo que significa que no reaccionan ni participan en ninguna reacción. Tienen una tarea bioquímica muy puntual y precisa que realizan con un porcentaje de errores muy bajo.
Clasificación de las enzimas
Las enzimas se clasifican según la reacción específica que catalizan de la siguiente manera:
- oxidorreductasas. Catalizan reacciones de oxidación-reducción, es decir, la transferencia de electrones o átomos de hidrógeno de un sustrato a otro. Algunos ejemplos son las enzimas deshidrogenasa y C oxidasa.
- transferasas. Catalizan la transferencia de un grupo químico específico, distinto del hidrógeno, de un sustrato a otro. Un ejemplo de esto es la enzima glucoquinasa.
- hidrolasas. Se trata de reacciones de hidrólisis (descomposición de moléculas orgánicas por moléculas de agua). Por ejemplo, lactasa.
- liasas. Enzimas que catalizan la ruptura o soldadura de sustratos. Por ejemplo acetato descarboxilasa.
- isomerasas. Catalizan la interconversión de los isómeros, es decir, transforman una molécula en su variante geométrica tridimensional.
- ligasas. Estas enzimas catalizan reacciones de unión a sustratos específicos al hidrolizar simultáneamente nucleótidos de trifosfato (como ATP o GTP). Por ejemplo, la enzima privada carboxilasa.
¿Cómo funcionan las enzimas?
Las enzimas pueden actuar de diferentes formas, pero siempre reduciendo la energía de activación de una reacción química, es decir, la cantidad de energía necesaria para iniciarla. Estos diferentes modos son:
- escenificado La energía de activación se reduce creando un entorno propicio para la reacción, por ejemplo, modificando las propiedades químicas del sustrato mediante reacciones con su propia capa de aminoácidos.
- Fomenta la transición. La energía de transición se reduce sin modificar el sustrato, es decir, creando un entorno con cargas óptimas para que se produzca la reacción.
- Proporcionar una ruta alternativa. En este caso, las enzimas reaccionan con el sustrato para producir un complejo ES (enzima/sustrato) que «salta» pasos en la ruta de reacción normal, lo que reduce el tiempo que tarda en ocurrir.
- Aumente la temperatura. Dentro de ciertos parámetros, la acción de la enzima puede acelerarse aumentando el nivel de energía térmica, que es proporcionada por reacciones exotérmicas paralelas.