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Enzimas: ¿Qué son y cómo funcionan?

Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores biológicos, acelerando las reacciones químicas en los organismos vivos sin consumirse en el proceso. Su función principal es reducir la energía de activación necesaria, permitiendo que las reacciones bioquímicas ocurran a una velocidad adecuada para la vida.

Enzimas: ¿Qué son y cómo funcionan?

Enzimas: ¿Qué son y cómo funcionan?

Enzimas: ¿Qué son y cómo funcionan? Definición: Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores biológicos, es decir, aceleran las reacciones químicas en los organismos vivos sin ser consumidas en el proceso. Función: Las enzimas aceleran las reacciones químicas al reducir la energía de activación necesaria para que la reacción ocurra. Esto permite que las reacciones bioquímicas se produzcan a una velocidad adecuada para la vida. Mecanismo de acción: Unión al sustrato: Las enzimas tienen una región específica llamada sitio activo, donde se une el sustrato (la molécula sobre la cual actúa la enzima). Formación del complejo enzima-sustrato: La unión del sustrato al sitio activo forma el complejo enzima-sustrato, lo que facilita la conversión del sustrato en producto. Liberación del producto: Una vez que la reacción ha ocurrido, los productos se liberan y la enzima queda libre para unirse a nuevas moléculas de sustrato. Origen y naturaleza de las enzimas Origen: Las enzimas son sintetizadas por las células vivas a través de la expresión génica. El ADN en el núcleo de las células contiene la información necesaria para la síntesis de enzimas específicas. Naturaleza química: Las enzimas son principalmente proteínas, aunque algunas moléculas de ARN también tienen actividad catalítica (ribozimas). Como proteínas, están compuestas por aminoácidos y tienen estructuras complejas. Estructura: Las enzimas presentan varios niveles de estructura: Primaria: Secuencia lineal de aminoácidos. Secundaria: Estructuras locales como hélices alfa y hojas beta. Terciaria: Plegamiento tridimensional de la cadena polipeptídica. Cuaternaria: Asociación de múltiples subunidades proteicas. Sitio activo: El sitio activo es una región específica de la enzima donde se une el sustrato. Es una cavidad o bolsillo formado por aminoácidos específicos que facilitan la unión y transformación del sustrato. Clasificación de las enzimas Las enzimas se clasifican en seis grandes clases según el tipo de reacción que catalizan: Oxidorreductasas: Catalizan reacciones de óxido-reducción, donde hay transferencia de electrones. Transferasas: Transfieren grupos funcionales de una molécula a otra. Hidrolasas: Rompen enlaces mediante la adición de agua. Liasas: Rompen enlaces sin la adición de agua ni oxidación. Isomerasas: Catalizan la reordenación de átomos dentro de una molécula. Ligasas: Forman enlaces covalentes entre dos moléculas con la utilización de ATP. Cinética y parámetros enzimáticos Cinética enzimática: Es el estudio de la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas y cómo esta velocidad cambia en respuesta a cambios en las condiciones experimentales. Factores que afectan la cinética enzimática Concentración de sustrato: Aumentar la concentración de sustrato generalmente aumenta la velocidad de reacción hasta que la enzima se satura. pH: Cada enzima tiene un pH óptimo en el cual su actividad es máxima. Desviarse de este pH puede disminuir la actividad enzimática. Temperatura: La velocidad de reacción enzimática aumenta con la temperatura hasta un punto óptimo, después del cual la enzima puede desnaturalizarse y perder actividad. Inhibidores: Competitivos: Compiten con el sustrato por el sitio activo de la enzima. No competitivos: Se unen a un sitio distinto del sitio activo, cambiando la conformación de la enzima y reduciendo su actividad. Acompetitivos: Se unen solo al complejo enzima-sustrato, impidiendo que la reacción proceda.

Cinética y parámetros enzimáticos

Factores que afectan la cinética enzimática
Inhibidores (competitivos

acompetitivos)

no competitivos

Temperatura
pH
Concentración de sustrato
Cinética enzimática
Estudio de la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas

Clasificación de las enzimas

Ligasas
Isomerasas
Liasas
Hidrolasas
Transferasas
Oxidorreductasas

Estructura

Sitio activo
Región específica de la enzima donde se une el sustrato
Cuaternaria
Asociación de múltiples subunidades proteicas
Terciaria
Plegamiento tridimensional de la cadena polipeptídica
Secundaria
Estructuras locales como hélices alfa y hojas beta
Primaria
Secuencia lineal de aminoácidos

Origen y naturaleza de las enzimas

Naturaleza química
aunque algunas moléculas de ARN también tienen actividad catalítica
Las enzimas son principalmente proteínas
Origen
Las enzimas son sintetizadas por las células vivas a través de la expresión génica

Mecanismo de acción

Liberación del producto
Los productos se liberan y la enzima queda libre para unirse a nuevas moléculas de sustrato
Formación del complejo enzima-sustrato
La unión del sustrato al sitio activo forma el complejo enzima-sustrato
Unión al sustrato
Las enzimas tienen una región específica llamada sitio activo

Función

Permiten que las reacciones bioquímicas se produzcan a una velocidad adecuada para la vida
Las enzimas aceleran las reacciones químicas al reducir la energía de activación necesaria

Definición

Aceleran las reacciones químicas en los organismos vivos sin ser consumidas en el proceso
Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores biológicos