Las reacciones químicas pueden ser aceleradas por una sustancia llamada catalizador. Los enzimas son biocatalizadores: aceleran reacciones biológicas.
¡Cuidado! En las reacciones catalizadas por enzimas, el reactivo que se une al enzima se llama sustrato.
Clasificación
Los enzimas se pueden clasificar por su composición o función:
POR COMPOSICIÓN
Holoproteína
Está compuesta solo por proteína
Holoenzima
Apoenzima
Parte proteica
Cofactor
Parte no proteica
Ion
Coenzima
POR FUNCIÓN
Ligasa
Liga, une sustratos
Liasa
Rompe enlaces
Transferasa
Transfiere un grupo de un sustrato a otro
Isomerasa
Isomeriza sustratos
Oxidorreductasa
Participa en reacciones de oxidación-reducción
Hidrolasa
Hidrólisis
Truco: normalmente, puedes saber la función del enzima porque su nombre suele ser su función con la terminación -asa.
Mecanismo de acción
Los enzimas pueden acelerar las reacciones porque disminuyen su energía de activación, la energía necesaria para que una reacción se produzca. En esto consiste la catálisis.
A.
Energía de la reacción
B.
Curso de la reacción
1.
Sustratos
2.
Productos
3.
Energía de activación sin enzima
4.
Energía de activación con enzima
5.
Estado inicial
6.
Estado final
7.
Energía liberada
Para disminuir la energía de activación, el enzima debe unirse al sustrato, formando el complejo enzima-sustrato. Tras la transformación del sustrato en producto, el complejo se desintegra.
E+S→ES→E+P
La formación del complejo ES se produce mediante la unión del sustrato a una zona del enzima llamada centro activo. Dentro de este pueden distinguirse dos zonas:
Sitio de unión: tiene unas características que estabilizan la unión del sustrato (por atracción entre cargas, etc.)
Sitio catalítico: donde se une la zona del sustrato que será transformada: el enzima rompe y reorganiza enlaces, transfiere moléculas, etc.
A.
Complejo enzima-sustrato
1.
Sustrato
2.
Sitio de unión
3.
Sitio catalítico
4.
Centro activo
5.
Enzima
Propiedades
Los enzimas son proteínas, por lo que comparten sus propiedades y procesos, como la desnaturalización. Sin embargo, la especificidad es especialmente relevante para formar complejo con el sustrato, ya que el centro activo debe ser complementario a este. Los enzimas tienen especificidad a varios niveles.
Especificidad
De acción
El enzima está especializado en una sola reacción.
De sustrato
Absoluta
El enzima solo actúa sobre un sustrato.
De grupo
El enzima solo actúa sobre un tipo de enlaces o grupos funcionales.
Estereoquímica
Solo puede actuar sobre una de las formas D o L de los enantiómeros.
Esto asegura que las reacciones se produzcan adecuadamente, ya que hay enzimas que son "maestros" en ese trabajo. Nunca dejarías a un fontanero operarte el corazón, pero tampoco dejarías a un médico pilotar un avión.