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Bioquímica: las enzimas


La vida de diferentes seres unicelulares o pluricelulares dependen de una serie compleja de reacciones químicas perfectamente ordenadas. Este orden es debido a que esas reacciones químicas están catalizadas por proteínas denominadas enzimas, cuyas propiedades permiten modular las velocidades de estas reacciones.

Muchas de las enzimas se encuentran en el citoplasma de la célula. Otras están unidas a otras células como las enzimas respiratorias que catalizan el metabolismo del acido láctico y también las sustancias derivadas al ácidos aminados y ácidos grasos. Hay otras que intervienen en la síntesis de la proteína y son parte integrante de partículas citoplasmáticas llamadas ribosomas.

Las enzimas contienen los mismos aminoácidos que el resto de las proteinas. Unas enzimas se presentan en forma soluble y otras forman parte de la estructura de las diferentes membranas celulares o de las agrupaciones proteicas que constituyen las fibras o las partículas.


En algunos, casos la enzima y el sustrato, sustancia que se convierte en producto, constituyen el conjunto funcional mínimo que no requiere de ninguna sustancia para ser activo. Sin embargo, para muchas enzimas su actividad como catalizadores depende de la presencia de las moléculas orgánicas no proteicas y que se conocen con el nombre de coenzimas. Si forman parte de la estructura de la enzima de modo estable se denominan "grupos prostéticos". Muchas enzimas requieren también de la presencia de metales.

Determinadas enzimas existen en las células en una forma prácticamente inactiva (proenzimas o zimógenos) y pasan mediante proteolisis limitada - en que se rompen selectivamente determinados enlaces peptídicos - a la forma activa.

Algunas enzimas existen en más de una forma molecular, catalizando todas ellas la misma reacción. La pluralidad de las formas puede darse dentro de una misma célula o en los diversos tejidos de un organismo. Estas diferentes formas moleculares se denominan "isoenzimas".

En algunos casos las diferentes enzimas que catalizan un determinado proceso están agrupadas, interaccionando entre si a través de enlaces no covalentes y constituyendo lo que se denomina un "complejo multienzimático". La actividad de cada una de las enzimas que lo integran depende de esas interacciones, de forma que la disociación del complejo trae consigo generalmente la pérdida de actividad de sus componentes.

Casi toda reacción química en las células es catalizada por enzimas específicas.

Como todos los catalizadores, las enzimas no afectan la capacidad de reacción, la cual es determinada por el cambio de energía libre "delta-G" entre reactivos y productos. Para las reacciones que son energéticamente favorables, las enzimas incrementan la velocidad de reaccion bajando energía de activación.

Otras enzimas están presentes sólo en un tipo particular de célula y catalizan reacciones exclusivas para este tipo de células (Ej. en las células nerviosas).

Aunque la mayoría de las enzimas está ubicada dentro de las células, algunas son secretadas y funcionan en sitios extracelulares como la sangre, la luz del tubo digestivo o incluso fuera del organismo.

La actividad catalítica de algunas enzimas es critica para los procesos celulares diferentes de la síntesis o degradación de las moléculas. Por ejemplo, muchas proteínas reguladoras y proteínas señalizadoras intracelulares catalizan la fosforilización de proteínas, y algunas proteínas de transporte catalizan la hidrólisis de ATP acoplada al movimiento de moléculas a lo largo de la membranas por lo general sólo a altas temperaturas o presiones a pHs extremos (elevados o bajos) o en solventes orgánicos. Sin embargo como catalizadores proteicos de las células, las enzimas deben funcionar eficazmente en ambientes acuosos a 37ªC a un pH de 6,5 – 7,5.
 
Dos notables propiedades de las enzimas las habilitan para funcionar como catalizadores bajo las apacibles condiciones presentes en las células:

a) su enorme poder catalítico y
b) su alto grado de especificidad.
 
El inmenso poder catalítico hace que las velocidades de las reacciones catalizadas enzimaticamente sean 10 veces mayores de que las reacciones no catalizadas no correspondientes en condiciones similares.

La especificad exquisita de las enzimas su habilidad para actuar selectivamente con un sustrato o un número selecto de sustratos químicamente similares

Se han clasificado en la base de datos más de 3.700 enzimas, cada una de las cuales cataliza una reacción química única o un conjunto de reacciones estrechamente relacionadas.
 
Más información en:
Las Enzimas

http://www.monografias.com/cgi-bin/jump.cgi?ID=151535

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