Apuntes sobre el Tema 7 de la asignatura de Bioquímica, del segundo cuatrimestre del primer año de la carrera de Ciencias del Mar, de la UCV. Apto tanto para segundo de Bachiller y selectividad como para la asignatura de Bioquímica de la UCV.
Tema 7 - Las enzimas
Las enzimas son proteínas (excepto las ribozimas) que catalizan las
reacciones bioquímicas (es decir, aumentan la velocidad a la que estas
reacciones transcurren), uniéndose a la molécula de sustrato que se va a
transformar. Sin embargo, las enzimas no actúan sobre reacciones que sean
energéticamente desfavorables, pues no modifican la constante de equilibrio
de la reacción, sino que aceleran la realización de aquellos procesos
químicos que son de por sí espontáneos.
Las enzimas se comportan como catalizador en cuanto a que:
● Disminuyen la energía de activación, es decir, la energía necesaria
para iniciar una reacción química (a menor energía de activación,
mayor es la velocidad de la reacción)
● No cambian el signo ni la cuantía de la variación de la energía libre
● No modifican el equilibrio químico
● Al finalizar la reacción quedan libres y sin alterarse. Por tanto, son
reutilizables.
Debido a su naturaleza proteica, su actividad catalítica depende de la
integridad de la conformación proteica. La unión entre la enzima y la molécula
de sustrato (lo que se conoce como reacción enzimática) implica un
reconocimiento estérico (el cual es altamente específico), es decir,
relacionado con la forma y el volumen de la molécula de sustrato que se va a
transformar. En los organismos vivos, las enzimas catalizan casi todas las
reacciones químicas que tienen lugar en las células
Algunas enzimas no solamente están compuestas por proteínas, sino que
también se encuentran asociadas con otras moléculas. En estas
asociaciones, llamadas holoenzimas, la parte proteica se denomina
apoenzima, mientras que la parte no proteica se denomina cofactor. Un
cofactor es un compuesto químico no proteico que se une a una enzima y es
necesario para el proceso de catálisis. El cofactor puede ser un catión
metálico o una molécula orgánica.
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, Según los enlaces con los que esta molécula orgánica se une al apoenzima,
distinguimos los siguientes tipos de cofactores:
● Coenzima: definimos una coenzima como un componente no proteico
débilmente unido al apoenzima por enlaces no covalentes. Muchas
coenzimas son de naturaleza vitamínica o derivan de las vitaminas.
● Grupos prostético: definimos un grupo prostético como un
componente no proteico fuertemente unido al apoenzima por enlaces
covalentes.
Clasificación y nomenclatura de las enzimas
Antiguamente, las enzimas recibían nombres muy generales, muchos de ellos
terminados con el sufijo “asa”. Actualmente, las enzimas se clasifican en
función de la reacción química que catalizan, mediante el sistema numérico
establecido por la Enzyme Commission (E.C). El código numérico de la E.C.
establece cuatro números separados por puntos, de tal forma que:
● El primer número indica la clase a la que pertenece la enzima.
Atendiendo al tipo de reacción química que catalizan, las enzimas se
clasifican en seis clases:
➔ Hidrolasas: catalizan las reacciones de hidrólisis, en las cuales
se produce la transferencia de grupos funcionales al agua.
➔ Ligasas: catalizan la formación de enlaces C-C, C-S, C-O y C-N
mediante reacciones de condensación acopladas a la ruptura de
ATP.
➔ Liasas: catalizan las reacciones de adición y liberación de grupos
funcionales en moléculas que poseen un doble enlace.
➔ Transferasas: catalizan la transferencia de grupos funcionales
de unas moléculas a otras. Cuando el grupo transferido es un
fosfato, se denominan quinasas.
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