Tema 10: Catálisis enzimática
Las enzimas están en el centro de todos los procesos bioquímicos. Catalizan cientos de
reacciones consecutivas en las que degradan nutrientes, se conserva y transforma la energía
química y se fabrican las macromoléculas biológicas a partir de precursores sencillos.
Con la excepción de un pequeño grupo de moléculas de arn catalítico todas las enzimas son
proteínas .Su actividad catalítica depende de la integridad de su conformación proteica
nativa .Si una enzima se desnaturaliza o se disocia en subunidades la actividad catalítica suele
desaparecer. Si una enzima se descompone en sus aminoácidos constituyentes la actividad
catalítica se destruye.
Algunas enzimas no requieren para su actividad más grupos químicos que sus residuos
aminoácidos .Otros requieren un componente químico adicional llamado cofactor.
El cofactor puede ser uno o varios iones inorgánicos tales como Mg, Fe, Mn o Zn o una
molécula inorgánica compleja denominada coenzima.
Las coenzimas actúan como transportadores transitorios de grupos funcionales específicos. La
mayoría de ellos son derivados de vitaminas, nutrientes orgánicos que son necesarios en
pequeñas cantidades en la dieta. Los más importantes son el NAD y FAD
Algunas enzimas necesitan tanto de una coenzima como uno de un cofactor para su actividad.
Un grupo prostético es una coenzima o ion metálico unido covalentemente o de manera muy
fuerte a la proteína.
Una enzima activa junto con su coenzima o cofactor se denomina holoenzima
La parte proteica de la enzima se denomina apoenzima. Está inactivo porque no tiene unido un
cofactor.
La mayoría de moléculas biológicas son estables a las condiciones de ph neutro, temperatura
suave y ambiente acuoso en el interior de la célula.
Una reacción catalizada tiene lugar en una bolsa enzimática denominada sitio activo. La
molécula fijada en el sitio activo y sobre el que actúa la enzima se denomina sustrato.
La superficie del sitio activo de la enzima está revestido de con residuos de aminoaciodos con
grupos sustituyentes que se unen al sustrato y catalizan sus transformación química.
La función de un catalizador es aumentar la velocidad de una reacción .Los catalizadores no
modifican los equilibrios de una reacción.
El punto de partida de la reacción se denomina estado basal que es la contribución a la energía
libre del sistema de una molécula promedio bajo un conjunto de condiciones dadas.
El equilibrio entre P y S refleja la diferencia en energía libre de sus estados basales.
El estado de transición es un momento molecular en el que acontecimientos como rotura de
enlaces, formación de enlaces y desarrollo de cargas han llegado al instante preciso en el que el
colapso hacia sustrato o hacia producto es igualmente probable.
La diferencia entre los niveles de energía del estado basal y de transición se denomina energía
de activación.
Una energía de activación más elevada corresponde a una reacción más lenta.
Las velocidades de reacción pueden aumentarse incrementando la temperatura o la presión. De
modo alternativo es posible disminuir la energía de activación añadiendo un catalizador.
