Las Enzimas

Las enzimas son importantes proteínas cuya función es acelerar la velocidad de las reacciones químicas que se producen en el organismo y que son necesarias para mantener su actividad biológica, lo cual realizan al disminuir la energía de activación.

Es difícil imaginar una reacción simple o compleja en un ser vivo que no se encuentre comandado por una o varias enzimas, a pesar de que ellas no intervienen en la reacción y sólo trabajan en aquellas reacciones termodinámicamente posibles. La enzimas permiten que toda reacción vital ocurra a una temperatura adecuada o cónsona con la vida y con una  energía de activación menor a lo que ocurriría en su ausencia.

Aspectos Resaltantes de las Enzimas

a. Son biocatalizadortes; implica que solamente se encuentran en los seres vivos, catalizan las reacciones biológicas (un catalizador es una sustancia capaz de modificar la velocidad de una reacción química sin intervenir en la misma)

b. Son de naturaleza proteica; una enzima es una proteína total o parcialmente. Una proteína es una macromolécula de elevado peso molecular caracterizado por presentar un extremo ácido y otro extremo básico.

Tipos de Enzimas

• Simples: Toda su estructura es proteica.

• Holoenzimas: Compuesto por un grupo proteico termolabil (influenciado por la temperatura) encargado de a selección específica del sustrato que recibe el nombre de apoenzima. Un grupo no proteico o prostético que se denomina coenzima, el cual se encarga de la acción catalítica , el cual es generalmente un ión metálico. 

 

Las enzimas pueden ser afectadas por diversores factores como o son: La temperatura, la concentración de sustrato y la concentración de iones de hidronio (PH).

1. En el caso de la temperatura conocemos que un aumento de esta conlleva a un aumento de energía cinética y a su vez al aumento de la posibilidad de choque, facilitando la reacción química, también lo es que el exceso de temperatura, trae consigo la desnaturalización.
2.  Con la concentración ocurre que a medida que se van ocupando los sitios activos enzimáticos irá aumentando la velocidad de reacción, hasta que llegará un momento en el que todos los sitios activos estén ocupados por moléculas de sustrato y, por más que aumente la concentración de sustrato, la velocidad de la reacción enzimática no se incrementará.
3. Si varía el tipo de proteína que constituye cada enzima ellas tendrán un PH óptimo donde será máxima la actividad enzimática. Recordando que por ejemplo, tenemos enzimas en el estómago que realizan su mayor actividad bajo un PH sumamente ácido, tomando en cuenta que en el estómgago se produce ácido clorhídrico HCL concentrado. Por el contrario, otras enzimas realizan sus funciones bajo un PH netamente alcalino.

Mecanismo de Acción Enzimática

 El mecanismo de acción de las enzimas se realiza en dos tiempos: Primero, ocurre la selección del sustrato y posteriormente, la acción catalítica, es semejante a acoplar la llave en la cerradura y luego realizan la acción de girar la llave. En otras palabras, las enzimas son específicas para cada sustrato.

S + E ----- Sustrato/Enzima = Producto

 Hay una actividad muy sencilla pero bastante enriquecedora que podemos realizar en el laboratorio, la cual consiste en observar la acción enzimática con el uso de hígado y peróxido de hidrógeno. En esta experiencia se toman unos trozos pequeños  de hígado y se colocan dentro de un tubo de ensayo, luego se agrega el peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) se espera unos segundos y se observa la reacción.

La reacción enzimática en el experimento

En el hígado hay mas peroxisomas, estos al someterlos a la presencia del peróxido de hidrógeno actúan, por cuanto esta sustancia es  altamente reactiva y tóxica para las células del hígado, por lo que la función de los peroxisomas es proteger a las células del peróxido de hidrógeno. Las moléculas de agua oxigenada son rápidamente rotas por la enzima catalasa las cuales están contenidas en los peroxisomas, convirtiendo el agua oxigenada (peroxido de hidrógeno) en compuesto no tóxico como lo son el oxígeno que es desprendido durante la esfervescencia que se observa durante la reacción y también se forma agua. La reacción química que se lleva a cabo es la siguiente: 

H2O2 ------------------------H2O + O2 

Aquí les muestro las fotos de la experiencia práctica :)

En la realización del experimento

Esquema elaborado por una estudiante :)

Materiales e instrumentos utilizados