¿Qué es un zimógeno?
¿Alguna vez has comido una barra de chocolate? ¿Puedes metértelo en la boca? No, porque primero tienes que quitar el envoltorio.
Un zimógeno es como una barra de chocolate envuelta. Para llegar a las cosas buenas, necesitas deshacerte de lo que te impide hacerlo. Los zimógenos , o proenzimas , son enzimas que aún no funcionan porque su acción está bloqueada por una «envoltura». La ‘envoltura’ puede ser un enlace entre dos aminoácidos (los componentes básicos de las proteínas), como un trozo de cuerda que mantiene una caja cerrada. O puede ser una sección adicional de proteína, como la tapa de un frasco.
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Pero, ¿qué son las enzimas? Las enzimas son proteínas que ayudan a que las reacciones químicas ocurran más rápidamente a través de lugares especiales llamados sitios activos .
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Imagina que quieres hacer un batido de frutas. Puede triturar la fruta a mano o ponerla en una licuadora. La licuadora es como una enzima; el sitio activo es como las cuchillas de la licuadora. La fruta se convierte en un batido de frutas más rápido en la licuadora que si la aplastaras a mano.
Las enzimas ayudan a producir muchas cosas en la célula, pero también pueden deshacerlas. Las enzimas que cortan las proteínas se llaman proteasas .
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Cuando las células producen enzimas, especialmente proteasas, a menudo las producen como zimógeno, una forma inactiva de la enzima. Esto es para que no se vuelvan locos y solo se utilicen cuando sea necesario. Imagínese su reacción si su licuadora repentinamente saltara sobre la encimera, fuera de control, arrojando fruta medio picada por todas partes. El mostrador sería un desastre, y también la celda.
Los zimógenos también aseguran que la enzima se pliegue correctamente (tiene la forma 3-D correcta), hace que la enzima sea estable en ambientes desfavorables y permite que la enzima vaya al lugar adecuado para que no funcione donde no debería.
Puede reconocer la mayoría de los zimógenos por su nombre. Las enzimas que comienzan con ‘pro’ o terminan con ‘-gen’ son a menudo la forma de zimógeno. Por ejemplo: PROthrombin es la forma zimógena de la trombina, una enzima involucrada en la coagulación de la sangre. PepsinoGEN es la forma zimógena de la pepsina, la enzima que se encuentra en el estómago y que ayuda a digerir los alimentos.
Activación Zymogen
Los zimógenos se activan cortando los enlaces entre dos o más aminoácidos, como si se cortara una cuerda de globo para que se alejara flotando. Cuando se cortan los enlaces, la enzima cambia su conformación , su estructura tridimensional, de modo que el sitio activo queda libre o puede volverse activo.
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Tras la activación, a veces partes de la proteína abandonan completamente la enzima, como quitar el envoltorio de una barra de chocolate. Otras veces, los trozos de proteína se pliegan y se vuelven parte de la enzima, como una catapulta que se retira.
Fertilización animal: reacciones y activación
Los zimógenos pueden activarse mediante proteasas que cortan los enlaces de aminoácidos. También pueden ser activados por el entorno y convertirse en autocatalíticos. La autocatálisis es la autoactivación y ocurre cuando algo en el ambiente permite que el zimógeno corte sus propios enlaces químicos.
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El pepsinógeno, por ejemplo, no se convierte en pepsina hasta que el pH está alrededor de 2-3. Los hidrógenos adicionales que se encuentran en el pH más bajo hacen que la molécula corte sus propios enlaces que le impiden funcionar como una enzima digestiva.
¿Qué son los gránulos de Zymogen?
Dentro de las células del páncreas y de las glándulas salivales hay proteasas que pueden activar las enzimas digestivas. Para asegurarse de que las proteasas dentro de la célula no puedan cambiar a la forma de zimógeno antes de que se liberen en su sistema digestivo, la célula utiliza salas de almacenamiento especiales llamadas gránulos.
Los gránulos de zimógeno son lugares en la célula que mantienen a los zimógenos a salvo de las proteasas dentro de la célula. Son como pequeñas habitaciones, o pequeñas burbujas, llenas de diferentes tipos de zimógenos.
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Se encuentran principalmente en células acinares. Las células acinares son células que se encuentran en el páncreas y las glándulas salivales que se agrupan como las protuberancias de una frambuesa.
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La mayoría de los gránulos de cimógeno comienzan a formarse donde se forman por primera vez los cimógenos: el retículo endoplásmico (RE). La sala de emergencias es como la fábrica de células; es donde se fabrican las proteínas. Desde allí, se envían al Golgi. El Golgi es como la oficina de correos de la celda; es donde los productos terminados se empaquetan y envían a diferentes partes de la celda. Desde el Golgi, los gránulos de zimógeno completamente formados comienzan a acumularse en el vértice o la parte superior de la célula.
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Una vez allí, los gránulos esperan como niños emocionados listos para recibir la señal para comenzar una búsqueda de huevos de Pascua. El ‘En tu marca. . . La señal se da cuando moléculas especiales se unen a receptores específicos en la membrana celular. El ‘Get set. . . La señal involucra ATP (trifosfato de adenosina), ya que los gránulos se adhieren y se juntan en el interior de la membrana celular. Tanto el calcio como el cAMP (monofosfato de adenosina cíclico) están involucrados en el ‘¡Adelante!’ señal.
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En el ‘Go!’ señal, los gránulos se fusionan, o se vuelven uno, con la membrana de la célula. Los zimógenos luego se liberan fuera de la célula y se dirigen al tracto digestivo donde se activan y comienzan la digestión. Todo el proceso de movimiento de los gránulos de zimógeno desde el interior hasta la liberación de zimógenos fuera de la célula se denomina exocitosis .
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Si los gránulos de zimógeno se activan dentro de la célula, lo que hace que las enzimas digestivas actúen dentro de la célula, se desarrolla una enfermedad llamada pancreatitis . La pancreatitis es una inflamación del páncreas que causa dolor en el área del estómago y puede ocurrir rápidamente (aguda) o con el tiempo (crónica). Si la inflamación es grave, puede poner en peligro la vida.
Resumen de la lección
Las enzimas son proteínas con sitios activos que ayudan a acelerar las reacciones químicas. Las proteasas son enzimas que cortan otras proteínas y, debido a sus propiedades destructivas, las células las fabrica a menudo como cimógenos. Los zimógenos , o proenzimas , son formas inactivas de enzimas y pueden reconocerse como nombres de enzimas que comienzan con ‘pro’ o terminan en ‘-gen’. Ayudan en el plegado, la estabilidad y la focalización de las enzimas. Los zimógenos pueden ser activados por proteasas o por su entorno de forma autocatalítica (autoactivación). La activación implica un cambio conformacional (estructura 3-D) en la proteína que libera el sitio activo para funcionar.
Las enzimas digestivas se fabrican como zimógenos y se almacenan en gránulos de zimógeno . Los gránulos de zimógeno se pueden encontrar en las células acinares del páncreas y las glándulas salivales. Liberan zimógenos fuera de la célula y dentro del cuerpo mediante un proceso llamado exocitosis . Si los gránulos de zimógeno se activan dentro de la célula, pueden causar pancreatitis .
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