ENZIMAS
Las enzimas son catalizadores orgánicos, es decir, aceleran la velocidad de las reacciones bioquímicas, sin ser alteradas químicamente por la reacción que catalizan. Debido a esto último, las enzimas pueden actuar varias veces y, por lo tanto, resultan efectivas aún en cantidades muy pequeñas. Hacen la reacción hasta un millón de veces más rápida. Las enzimas que participan en el metabolismo celular son Proteínas.
Para que una Enzima funcione, debe estar en su Conformación Nativa y por ende tener por lo menos un sitio Catalítico o Activo, que es donde ocurre la catálisis, es allí donde se encuentran los Cofactores. Para que se pueda llevar a cabo la reacción, reactivo, ahora llamado sustrato, debe entrar al Sitio Activo, formándose un complejo Enzima-Sustrato y de allí sale el producto:
E + S -----> (ES) ----> E + P
Si una enzima se desnaturaliza, pierde su sitio catalítico, su funcionalidad; porque pierde su conformación Nativa. Para que una sustancia entre al sitio catalítico debe ser complementaria químicamente,Ej: ambas polares, con igual distribución de cargas, etc. Por eso las enzimas son altamente específicas. Las enzimas se clasifican según su composición química y según el tipo de reacción catalizada, así
COMPOSICIÓN QUÍMICA:
- Simples: Constituyen una minoría (Menos del 10% de las enzimas) y solo contienen aminoácidos.
- Complejas o Compuestas: Se forman de una parte protéica (Aminoácido) llamada Apoenzima; y una parte No protéica llamada Cofactor, sin la cual la enzima no funcionaría. Las proteínas complejas se conocen como Holoenzimas y sólo con estos dos componentes funcionan.
Un Cofactor puede estar constituidos por metales y se conocen como metaloenzimas; o pueden ser Coenzimas, moléculas orgánicas que actúan como cofactor enzimático que se sintetizan a partir de Vitaminas.
TIPO DE REACCIÓN CATALIZADA:
- Oxidoreductasas: Catalizan reacciones de transferencia de electrones, reacciones REDOX.
- Transferasas: Aceleran reacciones de transferencia de un grupo químico completo, por ejemplo: Un grupo Metilo (CH3) o Fosfato (PO4), etc.
- Hidrolasas: Catalizan reacciones en las que el agua hace parte como reactivo o como producto.
- Liasas: Participan en reacciones en las que se generan dobles enlaces Carbono=Carbono, Carbono=Nitrógeno o Carbono=Oxígeno.
- Isomerasas: Aceleran las reacciones en las que una sustancia se convierte en Isómero. Ej: Glucosa-> Galactosa.
- Ligasas: Unen dos moléculas entre sí, gastando energía en forma de ATP.
CINÉTICA ENZIMÁTICA
Estudia la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas, explica el papel de las mismas en el metabolismo, cómo es controlada su actividad en la célula y cómo puede ser inhibida su actividad por fármacos o venenos o potenciada por otro tipo de moléculas.
CLASIFICACIÓN CINÉTICA:
- Cinética de Primer Orden: La relación entre la velocidad y la concentración de sustrato es directamente proporcional.
- Cinética de Segundo Orden: La velocidad es proporcional al cuadrado de la concentración de Sustrato.
- Cinética de Cero Orden: La velocidad es independiente, es decir, no cambia si modificamos la concentración de sustrato.
- Cinética Hiperbólica: Para una enzima, si aumentamos la concentración de sustrato, la velocidad de la reacción se conforma de esta forma:
1. En una reacción, si se tiene poco sustrato, se habla de una cinética de primer orden.
2. Si se sigue aumentando el sustrato, se tiene una cinética de orden mixto o indefinido.
3. Con un exceso de sustrato, se ha alcanzado la velocidad máxima, se ha vuelto constante. Todos los sitios catalíticos están ocupados, la enzima está saturada, se podrá seguir agregando sustrato pero la enzima no actúa.
Km: Constante de Michaelis, Constante correspondiente a la concentración de sustrato equivalente a la mitad de la Velocidad Máxima. Determinada para cada enzima, es la concentración de sustrato que semisatura la reacción. Es una medida de la afinidad de la enzima y el sustrato, A menor Km, mayor afinidad.
Al graficar Velocidad vs [Sustrato], se obtiene una Hipérbola Rectangular (mostrada anteriormente), pero si se invierten los valores, la gráfica sería una Línea recta que no pasa por el origen:
HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS DE APOYO
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
Ingeniería de Alimentos:
GRUPO DE INVESTIGACIÓN MICROBIOLOGÍA Y AMBIENTE "GIMA"
GRUPO DE ENZIMOLOGÍA "GENZIMA"
REVISTA INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, BOGOTÁ.CASTELLANOS, Oscar; MONTAÑÉZ, Víctor; RAMÍREZ Diana. Perspectiva en el Desarrollo de las Enzimas Industriales a Partir de la Inteligencia Tecnológica. En: Ingeniería e Investigación, Agosto 2006, Vol. 26, No. 002, p. 52 - 67.
La dirección del Grupo de Enzimología "Genzima" ha cambiado. La dirección permanente correcta es http://www.unex.es/grupos/genzima
ResponderEliminar