Efecto de la concentración de enzimas sobre la actividad de las enzimas
¿Qué es una enzima?
Probablemente haya oído hablar de lípidos (grasas), proteínas y carbohidratos. Estos son los componentes básicos de una dieta equilibrada y también son los componentes básicos de nuestro cuerpo. Todos pertenecen a una categoría conocida como macromoléculas , un término utilizado para describir moléculas grandes (‘macro’). Las enzimas pertenecen a la categoría de proteínas porque las enzimas son largas cadenas de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.
Entonces, ¿qué hace que estas proteínas en particular sean únicas? Bueno, las enzimas tienen un trabajo muy importante: catalizan reacciones, lo que significa que inician interacciones químicas entre moléculas, y su participación en la reacción en realidad acelera todo el proceso. Son como un administrador de proyectos eficiente que no solo completa el proyecto rápidamente, sino también por debajo del presupuesto.
¿Cómo actúan las enzimas?
Las enzimas tienen un marcador especial llamado sitio activo que, como una pieza de rompecabezas, encaja solo con otro tipo de molécula, generalmente conocida como sustrato. El sustrato es una molécula que experimentará una reacción que hará que se divida en dos moléculas separadas, llamadas productos. El sustrato específico de una enzima particular se unirá al sitio activo, formando lo que se conoce como un complejo enzima / sustrato . En otras palabras, un complejo formado por la unión de la enzima y el sustrato.
Esta unión crea un cambio de energía que da como resultado la división del sustrato en moléculas más pequeñas (los productos que acabamos de conocer), y el complejo se conoce como complejo de enzima / productos . Ésta es una fase de muy corta duración; una vez que el sustrato se convierte en un producto, el trabajo de la enzima está oficialmente completo, por lo que libera los productos y continúa para encontrar un nuevo sustrato para dividir.
Una característica importante de las enzimas es que no solo reducen la cantidad de tiempo y energía necesarios para que se produzca una reacción, sino que tampoco son consumidas ni modificadas de ninguna manera por la reacción en sí. Esto significa que una vez que se libera su sitio activo, pueden provocar más reacciones. Entonces eso nos lleva a la pregunta, ¿es mejor cuando se trata de reacciones enzimáticas?
Los efectos de las cantidades de enzimas
Entonces, si funciona un poco, ¿es mejor? Bueno, esta es una buena pregunta y, dependiendo de si ‘más’ se refiere a la enzima o al sustrato, la respuesta puede ser sí. Agregar más sustrato a una solución cuyo entorno sea adecuado para la actividad enzimática no aumentará la actividad enzimática. Sin embargo, agregar más enzima sí lo hará. En otras palabras, más enzima significa más sitios activos disponibles para catalizar reacciones.
Otra forma de pensar en esto es imaginar que dejaría que un grupo de niños de cinco años fuera a la ciudad con una bolsa de cinco libras de M & Ms (no intente esto en casa; no seremos responsables de la secuelas de la fiebre del azúcar!). De todos modos, si vertiera los M & M (el sustrato) sobre la mesa, cada niño de cinco años (o enzima) solo podría sacar de la pila lo que pudiera tener en sus manitas (o sitios activos), lo que significa que la tasa de consumo sería bastante estable. Pero si agregara más niños de cinco años a la mezcla, la tasa aumentaría drásticamente porque tendría más manos libres en un momento dado que estaban buscando más M&M. Por lo tanto, si sigue agregando más niños (aumentando así la concentración de enzima), la velocidad de reacción seguirá aumentando hasta que se agoten todos los M & M (sustrato).
Bien, entonces, ¿qué sucede si invertimos esa dinámica y mantenemos la concentración de enzima estática pero aumentamos la concentración de sustrato? Bueno, encontraría un resultado muy diferente, ¿verdad? Si tuviera 10 niños de cinco años trabajando en la bolsa de M & M, la tasa inicial de consumo aumentaría a medida que sus manitas se ocuparan de agarrar y se acostumbraran a un ritmo de boca a boca. Pero, después de un tiempo, esa tasa se estabilizará. Por lo tanto, no importa cuántas bolsas adicionales de M & M agregue a la mezcla, la tasa no aumentará porque cada niño solo tiene tantas manos (o sitios activos) disponibles en un momento dado.
Resumen de la lección
Las enzimas son macromoléculas de proteínas que catalizan reacciones, reduciendo así la energía requerida para la reacción y aumentando la velocidad, mientras que las macromoléculas , si recuerda, son moléculas grandes (es decir, macro). Las enzimas tienen sitios activos , que encajan solo con otro tipo de molécula, que se unen con un sustrato específico que, a través de la reacción, se dividirá en moléculas separadas llamadas productos. Una vez que las moléculas se dividen, crea el complejo enzima / productos , una fase de muy corta duración. Una vez que el sustrato se convierte en un producto, el trabajo de la enzima está oficialmente completo, por lo que libera los productos y continúa para encontrar un nuevo sustrato para dividir, y lo opuesto al complejo enzima / sustrato., un complejo formado por la unión de la enzima y el sustrato. Agregar más sustrato a una solución cuyo entorno sea adecuado para la actividad enzimática no aumentará la actividad enzimática, pero agregar más enzima sí lo hará. En otras palabras, más enzima significa más sitios activos disponibles para catalizar reacciones.
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