El complejo enzima-sustrato.


El complejo enzima-sustrato.

Las enzimas son sustancias, que desempeñan un papel crucial en la realización de las reacciones bioquímicas. Químicamente, son de naturaleza proteínica, que actúan sobre los sustratos que producen el resultado final de las reacciones de los llamados productos. Cuando un sustrato se une a una enzima específica, se denomina el complejo enzima-sustrato. Así pués, para cualquier tipo de reacción química, existen tres componentes básicos: el sustrato, la enzima y el producto. Vamos a comentar más sobre las enzimas, el complejo enzima-sustrato y los diversos aspectos de las reacciones enzimáticas.

La propiedades de las enzimas
Todos los tipos de unidades biológicas, requieren unas enzimas específicas para las reacciones específicas. El papel de las enzimas, es el de la aceleración o la canalización de la reacción, mientras que permanezcan inalteradas durante todo el proceso. Esta acción de las enzimas se consigue reduciendo la energía de activación requerida para iniciar la reacción química. La velocidad de la reacción varía de forma significativa, cuando se realiza con las enzimas o sin las mismas.

Cada enzima tiene un sustrato específico, que se determina por su sitio activo. Como ya se ha mencionado, las enzimas son proteínas, que tienen una estructura globular. La disposición de los aminoácidos en el sitio activo es tal, que es específica para el reconocimiento de un solo tipo de sustrato. Así, las enzimas son muy específicas en los términos de sus sustratos. Esto también se conoce como la especificidad enzima-sustrato. Por ejemplo, la enzima catalasa descompone el peróxido de hidrógeno (H2O2) en el agua (H2O) y el oxígeno (O2).

El complejo enzimasustrato

Al explicar las etapas de una reacción química simple (que implica sólo un sustrato), la molécula del sustrato se une al sitio activo de una enzima en particular, formando un complejo enzima-sustrato. Para una mejor comprensión, se puede hacer referencia a la siguiente representación simple de una reacción química:

La reacción química: E + S →  ES (EP) → E + P

En la ilustración anterior, la enzima (E) se une con el substrato (S), formando un complejo enzima-sustrato (ES). Después de la formación del complejo ES, se lleva a cabo la interacción del sustrato de la enzima, lo que resulta en un producto de la enzima (EP) complejo. En el último paso, el producto (P) sale del sitio activo de la enzima (E). La enzima puede ser liberada, luego se recicla y se combina con otro sustrato para formar un producto. De esta forma, una enzima actúa sobre los sustratos para formar los productos.

El mecanismo de funcionamiento de una enzima, en los términos de su especificidad, es descrito por el modelo de la cerradura y la llave, así como por la hipótesis del ajuste inducido. En el primer modelo, la enzima representa la cerradura y la llave es el sustrato. Como una llave encaja exactamente en su cerradura específica, la enzima y el sustrato encajan con precisión entre sí. De acuerdo con la hipótesis del ajuste inducido, la enzima sufre ciertos cambios estructurales, cuando el sustrato se une al sitio activo.

La descripción general de las reacciones del sustrato de la enzima

Algunas enzimas funcionan independientemente de otras sustancias, mientras que muchas de ellas requieren otros componentes. Estas sustancias adicionales no proteínicas, se conocen como los confectores. Y los compuestos que llevan las moléculas de una enzima a otras, se llaman coenzimas. La actividad del sustrato de la enzima, o más precisamente, la actividad de la enzima, está muy influenciada por ciertas sustancias, que pueden agruparse en dos tipos principales, los activadores de las enzimas y los inhibidores de las enzimas.

Como el nombre lo indica, un activador de la enzima, mejora la velocidad de reacción, mientras que el inhibidor de la enzima, disminuye o inhibe la reacción. Los estudios han demostrado, que las moléculas del inhibidor se adjuntan a la parte activa, bloqueando así la unión de los sustratos. Los inhibidores de la enzima en la medicina, se emplean como fármacos y medicamentos para matar los agentes patógenos causantes de las enfermedades. Lea más sobre las enzimas en el cuerpo.

La formación de complejo enzima-sustrato, también está influenciada por la temperatura y el pH. En el caso de una temperatura muy alta, puede tener lugar la desnaturalización de las enzimas. Asimismo, el pH del medioambiente afecta a la actividad de la enzima. Por lo tanto, para controlar la velocidad de una reacción química en particular, la temperatura y el pH deben regularse adecuadamente.

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