Enzimas en reacciones biológicas: roles y funciones

Publicado el 31 mayo, 2021 por Rodrigo Ricardo

Enzimas: una introducción

Las enzimas son proteínas que funcionan como catalizadores en reacciones biológicas. Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de las reacciones químicas dentro del cuerpo, sin ser modificada por la reacción. La presencia de enzimas puede afectar dramáticamente la velocidad de una reacción, en algunos casos por un factor de mil millones de veces el de una reacción no catalizada. Muchas reacciones fisiológicas no serían posibles sin la ayuda de enzimas, ya que se producirían por sí solas con demasiada lentitud para ser eficaces.

Energía de activación

Cada reacción química tiene un umbral de energía que debe cumplirse para que la reacción continúe. La cantidad mínima de energía necesaria para que se produzca una reacción se conoce como energía de activación . Las reacciones con menor energía de activación sucederán más rápido que aquellas con una mayor cantidad de energía de activación. Las enzimas pueden acelerar las reacciones porque reducen la energía de activación necesaria para completar la reacción. Este concepto se ilustra en la siguiente imagen:


Papel de la energía de activación sobre las enzimas.
CC por OpenStax
Papel de la energía de activación sobre las enzimas

En la imagen de la izquierda, la pelota debe superar una colina inicial más grande para poder avanzar en comparación con la imagen de la derecha. Estas colinas iniciales representan la energía de activación necesaria para completar las reacciones. Por lo tanto, la reacción de la derecha tiene menor energía de activación y sucederá más rápido que la de la izquierda.

Especificidad enzimática

La mayoría de las enzimas son químicamente específicas. Algunas enzimas controlan una sola reacción química; otros controlan grupos de reacciones relacionadas uniéndose a moléculas similares. La molécula a la que se une una enzima se conoce como sustrato . La región específica de la superficie del sustrato donde se une la enzima se denomina sitio activo . La especificidad de una enzima es importante, ya que se relaciona directamente con su eficacia.

Ejemplos de actividad enzimática

La importancia de las enzimas y su actividad es vital para la vida humana. Por ejemplo, la enzima acetilcolinesterasa es responsable de la degradación del neurotransmisor acetilcolina, el neurotransmisor clave en la contracción del músculo esquelético. Si no se descompone adecuadamente, los músculos esqueléticos estarían en un estado persistente de contracción. Además, la enzima tripsina es clave en la descomposición de las proteínas durante la digestión. Si la tripsina no está presente o no funciona correctamente, las proteínas no podrían descomponerse en sus aminoácidos individuales y ser absorbidas por el cuerpo.

Resumen de la lección

En esta lección, cubrimos información básica sobre las enzimas y su actividad dentro de las reacciones químicas. Las enzimas son proteínas biológicas que actúan como catalizadores de reacciones. Los catalizadores sirven para aumentar la velocidad de las reacciones sin cambiar ellos mismos durante la reacción. La velocidad de reacción aumenta debido a la disminución de su energía de activación , que es la cantidad mínima de energía necesaria para que se produzca una reacción.

Si bien las acciones de las enzimas son necesarias para una variedad de procesos, las enzimas funcionan de una manera específica. La mayoría de las enzimas solo controlarán una pequeña cantidad de reacciones químicas. Esta especificidad se debe a que la enzima solo puede unirse a una molécula en particular llamada sustrato . El área exacta del sustrato donde interactúa físicamente con la enzima se llama sitio activo .


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