ENZIMAS

ENZIMAS

Son un tipo de proteínas.

Aceleran la velocidad de las reacciones químicas que ocurren en las células.

Son altamente específicas respecto del tipo de reacción

Nomenclatura enzimática

La mayoría se denominan con la terminación “asa”, según el tipo de reacción que catalizan.

Principales tipos de enzimas

Oxidorreductasas: Reacción de transferencia de electrones.

Transferasas: Transferencia de un grupo de átomos desde una molécula a otra.

Hidrolasas: Ruptura de enlaces con participación de agua (hidrólisis).

Liasas: Ruptura de enlaces mediante mecanismos distintos a la hidrólisis.

Isomerasas: Interconverción de un isómero en otro. Ligasas: Formación de enlaces con aporte de enegía

por ATP.

Con respecto a las enzimas:

La actividad enzimática depende de su estructura química.

El sitio activo es el punto de unión entre la enzima y el sustrato.

En algunos casos la actividad enzimática depende de un cofactor

- Halo enzima: Enzima+cofactor : presenta mayor actividad enzimática.

- Apoenzima:Enzima – cofactor: presenta muy baja actividad enzimática

Tipos de cofactores:

Inorgánicos: Iones simples Zn2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+, Cu2+.

Orgánicos: se denominan coenzimas y son vitaminas o sustancias derivadas de ellas.

Función de un cofactor:

Alterar la estructura tridimencional de una proteína o la unión del sustrato.

Participa en la reacción total como otro sustrato

Reacción enzimática

Enzima + sustrato

Complejo enzima-sustrato

producto + Enzima

Reacción enzimática

Enzima inactiva

sustrato

Enzima

productos

Coenzima

Centro activo

Mecanismo de actuación enzimática:

1) Se forma un complejo: enzima-sustrato o sustratos.

2) Se une la coenzima a este complejo.

3) Los restos de los aminoácidos que configuran el centro activo catalizan el proceso. Para ello debilitan los enlaces necesarios para que la reacción química se lleve a cabo a baja temperatura y no se necesite una elevada energía de activación.

4) Los productos de la reacción se separan del centro activo y la enzima se recupera intacta para nuevas catálisis.

5) Las coenzimas colaboran en el proceso; bien aportando energía (ATP), electrones (NADH/NADPH) o en otras funciones relacionadas con la catálisis enzimática

¿Cómo actúan las enzimas?

Se explica su actuar a través de 2 modelos o mecanismos.

a) Modelo llave cerradura

b) Modelo de encaje inducido

a) Modelo llave cerradura

Compara al sustrato con una cerradura y a la enzima con la llave.

Se produce un ajuste altamente específico.

Los diente de la llave se corresponde con el centro activo de la enzima.

Mecanismo de llave cerradura

Se agrega en el ejemplo un cofactor

b) Modelo de encaje inducido

Al unirse el sustrato adecuado a la enzima se induce un cambio en la estructura de ésta.

Se produce una reorientación de los grupos enzimáticos.

Una vez realizada la reacción la enzima recupera su forma inicial y los productos son liberados.

Mecanismo de encaje inducido

Encaje inducido

El siguiente gráfico muestra como baja la energía de activación al ocurrir una reacción química con presencia de enzima