ESQUEMA

Introducción

Etapas y fases de las enzimaso ¿cómo se catalizan?

El sitio catalítico

¿Por qué es necesario que la enzima tenga un sustrato y un producto?

Velocidad de reacción de las enzimas

Nombre de algunas enzimas

Conclusión

Bibliografía

Introducción

Una característica fundamental de la materia viva es la demanda y utilización constante de energía, la cual es empleada en la realización de actividades comunes a todas las células. Los organismos realizan actividades gracias a una serie de reacciones químicas que producen cambios energéticos, esta energía de enlaces moleculares de los alimentos es transferida al ADP y el cual se transforma en ATP o transportador y almacenador de energía; estos procesos son catalizados por compuestos que se denominan enzimas o biocatalizadores.

Una enzima es una molécula proteica que interviene en todas las reacciones de degradación o de síntesis que se dan en la célula. Las enzimas son de acción específica ya que actúan exclusivamente catalizando un tipo de reacción química.

Etapas de las enzimas

1. Se forma el complejo enzima-sustrato.

2. Los sustratos se unen a las enzimas en una cavidad denominada sitio activo.

3. Grupos catalíticos: residuos aminoacídicos del sitio activo que participan directamente en la producción y ruptura de enlaces.

4. Los productos salen del sitio activo.

Fases de la enzima

Primera fase: se ve una línea recta y proporcionalidad entre tiempo e incremento. Alto rendimiento o velocidad.

Segunda Fase: el incremento existe, pero empieza a disminuir. La velocidad más baja.

El incremento se hace cero, se llega al equilibrio.

La velocidad inicialmente no cambia.

Curva de progreso de una reacción enzimática

V=P

t

2ª Fase1ª Fase

Tiempo

Concentración de Producto [P]

T

V

¿Cómo actúa una enzima?

Para actuar como un catalizador la enzima debe formar parte temporalmente de la reacción. Al unirse con los reactivos baja la energía de activación y las moléculas realizan cambios químicos rápidamente. La enzima queda intacta y puede ser reutilizada. Cada molécula enzimática tiene un sitio llamado sitio activo donde el sustrato encaja. Cada enzima es específica para un sustrato determinado que ajuste a su sitio activo. La velocidad con la que se produce una reacción química catalizada por una enzima está influida por la concentración del sustrato. La actividad enzimática se incrementa también por un aumento de la temperatura pero hasta un cierto límite. La actividad de las enzimas varía con el grado de acidez o alcalinidad del medio en el que se encuentran.

El sitio catalítico

El sitio o centro activo es la zona de la enzima en la que se une el sustrato para ser catalizado. La reacción específica que una enzima controla depende de un área de su estructura terciaria. Dicha área se llama el sitio activo y en ella ocurren las actividades con otras moléculas. Debido a esto, el sitio activo puede sostener solamente ciertas moléculas. Las moléculas del sustrato se unen al sitio activo, donde tiene lugar la catálisis. La estructura tridimensional de éste es lo que determina la especificidad de las enzimas. En el sitio activo sólo puede entrar un determinado sustrato. Dentro del centro activo hay ciertos aminoácidos que intervienen en la unión del sustrato a la enzima y se denominan residuos de unión, mientras que los que participan de forma activa en la transformación química del sustrato se conocen como residuos catalíticos. El acoplamiento es tal que E. Fisher (1894) enunció: "el sustrato se adapta al centro activo o catalítico de una enzima como una llave a una cerradura". Aunque actualmente esta idea es obsoleta, y se utiliza un modelo de encaje inducido propuesto por Daniel E. Koshland en 1958.

¿Por qué las enzimas necesitan un sustrato y un producto?

Las enzimas necesitan un sustrato ya que su estructura proteica va a determinar sobre qué sustancias (sustratos) va a actuar, y debe existir una complementariedad estructural entre esa enzima y el o los sustratos sobre quien actúa.

En cambio, el producto es resultado de la acción enzimática sobre el sustrato, es decir, cuando la enzima encuentra un sustrato que “encaje” con esta, sucede la acción catalítica, y como consecuencia se genera un producto. Es necesario para completar la acción enzima-sustrato.

Velocidad de reacción de las enzimas

Las enzimas actúan acelerando la velocidad de reacción. La velocidad de la reacción es directamente proporcional a la concentración de la enzima a cualquier concentración de substrato. Por ejemplo, si la concentración de enzima es disminuida a la mitad, la velocidad inicial de la reacción (v0) es reducida también a la mitad de la original. Por lo tanto cualquier variable que afecte a la concentración o funcionalidad de la enzima va a estar afectando indirectamente a la velocidad de la reacción.

La velocidad de la reacción va aumentando a medida que aumenta la concentración de sustrato hasta que la enzima se satura.

En resumen: Todas las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos son catalizadas por enzimas que aceleran esas reacciones o disminuyen la energía de activación necesaria para que esa reacción ocurra.

Nombre de algunas enzimas

Hidrolasas: cataliza reacciones de hidrolisis. Rompe las biomoléculas con moléculas de agua. Estas enzimas actúan sobre las moléculas de protoplasma, tales como las de grasas, de glicógeno y de proteínas.

Isomerasas: Catalizan las reacciones en las cuales un isómero se transforma en otro, es decir, reacciones de isomerización.

Ligasas: Estas enzimas en cambio, son las que permiten que dos moléculas se unan.

Liasas: Cataliza las reacciones de adicción de enlaces o

eliminación para producir dobles enlaces. Son las que actúan sobre los enlaces entre los átomos de carbono, carbono y oxígeno, carbono y azufre o carbono y nitrógeno, escindiéndolos.

Óxido-reductasas: Catalizan reacciones de óxido-reductor. Facilitan la transferencia de electrones de una molécula a otra. Estas son esenciales en ciertas cadenas metabólicas como por ejemplo la escisión enzimática de la glucosa y en la producción de ATP.

Conclusión

Podemos concluir que lo que hacen las enzimas no es modificar la reacción sino que simplemente la aceleran, por lo que cumplen un rol como Catalizador Químico, brindando un salto de energía para que ésta se manifieste en forma mucho más rápida y efectiva, manteniéndose las condiciones dadas del ámbito de trabajo, y sin modificarse el resultado del Producto Químico que haya sido obtenido.

Las enzimas son importantes ya que disminuyen la energía de activación, permitiendo acelerar todo tipo de reacciones químicas, ya que estas son muy lentas y requieren de mucha más energía. Son esenciales en mucho de los procesos necesarios para la vida por ejemplo: digerir alimentos, regenerar tejido, degradar sustancias).

Bibliografía

Libro Ciencias biológicas 1, Ciencias biológicas 1: manual de laboratorio.

http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/Biologia/Tema15.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Sitio_activo

http://www.tiposde.org/ciencias-naturales/166-tipos-de-enzimas/

https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20101111124741AAGAZud

http://html.rincondelvago.com/enzimas_14.html