¿Qué son las enzimas? y cómo funcionan?
Para comprender la estructura y la función de las enzimas, primero es importante saber qué enzimas son exactamente. En pocas palabras, las enzimas son proteínas que participan en los procesos metabólicos celulares con la capacidad de mejorar la velocidad de reacción entre las biomoléculas. La vida no existiría sin la presencia de enzimas.
¿Qué son las enzimas y qué las hace especiales ?
Las enzimas más comúnmente catalizan reacciones químicas que de otro modo podrían no ocurrir al reducir la energía de activación a un nivel más "asequible" para la célula.
Algunas enzimas pueden incluso revertir una reacción (o reactivos) de la dirección que normalmente tomaría al reducir la energía de activación (Ea) en la medida en que la reacción favorezca la dirección inversa.
Las enzimas se pueden aislar usando diversos métodos de purificación de proteínas . La pureza de una preparación enzimática se mide al determinar su actividad específica.
La composición de las enzimas
Las enzimas pueden tener pesos moleculares que varían de aproximadamente 10,000 a más de 1 millón. El peso molecular es la suma de los pesos atómicos de los átomos de una molécula. En química, el término tiende a usarse indistintamente con la masa molecular. Algunas enzimas tienen pesos moleculares que caen por debajo del rango mencionado anteriormente.
Un pequeño número de enzimas no son proteínas, sino que consisten en pequeñas moléculas de ARN catalíticas. A menudo, las enzimas son complejos de proteínas múltiples formados por varias subunidades de proteínas individuales.
Muchas enzimas catalizan reacciones sin ayuda, pero algunas requieren un componente no proteico adicional llamado co-factor.
Los cofactores pueden ser iones inorgánicos tales como Fe 2+ , Mg 2+ , Mn 2+ o Zn 2+ , o consisten en moléculas orgánicas o metaloorgánicas conocidas como coenzimas.
Cómo se clasifican las enzimas
Las enzimas se clasifican de acuerdo con las reacciones que catalizan. Las seis clases son las siguientes: oxidorreductasas, transferasas, hidrolasas, liasas, isomerasas y ligasas.
Las hidrolasas, oxidorreductasas y transferasas son las formas más numerosas de enzimas, mientras que las formas restantes de enzimas son menos comunes.
Las oxidorreductasas catalizan reacciones de oxidación en las cuales los electrones viajan de una molécula a otra. Las transferasas catalizan el transporte de un grupo funcional de una molécula a otra. Las enzimas hidrolasas catalizan la hidrólisis o el proceso mediante el cual los enlaces simples se descomponen al exponerse al agua.
Las liasas son enzimas que catalizan la ruptura de diversos enlaces químicos por medios distintos a la hidrólisis y la oxidación, a menudo formando un nuevo doble enlace o una nueva estructura de anillo. Isomerases cataliza cambios estructurales en una molécula, causando un cambio en la forma. Las ligasas están a cargo de la catálisis de la ligadura, también conocida como la combinación de un par de sustratos o reactivos.
Ejemplos de Enzimas
La alcohol deshidrogenasa es una enzima oxidorreductasa que convierte los alcoholes en aldehídos o cetonas. Esta enzima hace que el alcohol sea menos tóxico ya que lo descompone. También juega un papel clave en el proceso de fermentación.
Las aminotransferasas son transferasas que catalizan la degradación de aminoácidos mediante la eliminación de grupos amino.
La glucosa-6-fosfatasa es una hidrolasa que elimina el grupo fosfato de la glucosa-6-fosfato, dejando glucosa y H 3 PO 4 .
La piruvato descarboxilasa es una liasa que elimina el CO 2 del piruvato.
La ribulosa fosfato epimerasa es una isomerasa que cataliza la interconversión de ribulosa-5-fosfato y xilulosa-5-fosfato. Y, finalmente, la hexoquinasa es una ligasa que cataliza la interconversión de glucosa y ATP con glucosa-6-fosfato y ADP.