Enzimas: qué son y tipos
Existen miles de enzimas en nuestro cuerpo, en las plantas que cuidamos, en nuestras mascotas y en muchos otros organismos, como las bacterias o los virus. Debido a esta inmensa cantidad, la comunidad científica decidió hacerles solo unos pequeños cambios, en comparación a los sustratos o las reacciones con las que interactúa, para nombrarlos. Es así que, las enzimas se nombran de acuerdo al nombre de la reacción o compuesto con el que reacciona, pero con el sufijo -asa.
Por ejemplo, la enzima deshidrogenasa participa suprimiendo o añadiendo átomos de hidrógeno, y la oxidasa se encarga de catalizar reacciones de oxidación. Cabe resaltar que, aunque la mayoría de enzimas terminan con el sufijo asa, también existen otras que lo hacen con el sufijo -ina, por ejemplo la pepsina o papaína. Si te interesa conocer más sobre qué son las enzimas y sus tipos, te invitamos a seguir leyendo este artículo de BIOenciclopedia donde aprenderás sobre ello y otros datos sobre las enzimas.
Qué son las enzimas
Las enzimas son moléculas orgánicas, específicamente proteínas, que se desempeñan como catalizadores de las diferentes reacciones químicas que se dan en los procesos biológicos. Cuando decimos que las enzimas son catalizadores, nos estamos refiriendo a que ellas son capaces de acelerar la velocidad de las reacciones químicas, de tal forma que estas se llevan a cabo de una manera correcta y al 100%.
Las enzimas siempre van a trabajar sobre unas sustancias llamadas sustratos. Entonces, en una catálisis enzimática ocurre lo siguiente:
- La enzima (E) encuentra a su sustrato específico (S) y se une a este mediante su sitio activo.
- Se forma un complejo transitorio dado por la unión de la enzima y el sustrato, el cual se denomina complejo enzima-sustrato (ES). Durante esta unión se lleva a cabo la acción catalítica de la enzima.
- Después de llevarse a cabo las reacciones, el complejo ES se disocia en la enzima y productos.
En este artículo podrás aprender más sobre las Proteínas: qué son, funciones y clasificación.
Tipos de enzimas
Según el Comité de Enzimas (EC) de la Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular, las enzimas se clasifican en 6 clases, de acuerdo al tipo de reacción que catalizan.
- Oxidorreductasas: son enzimas que catalizaran reacciones de óxido-reducción. Por ejemplo: oxidasas, reductasas.
- Transferasas: se encargan de catalizar la transferencia de un grupo funcional entre dos compuestos. Por ejemplo: las transaminasas, deshidrogenasas.
- Hidrolasas: estas enzimas catalizan las reacciones de hidrólisis, dividiendo un compuesto en dos productos. Por ejemplo: las peptidasas, lipasas.
- Liasas: se encargan de catalizar la adición o la eliminación de un grupo sin hidrólisis. Por ejemplo: las descarboxilasas, desaminasas.
- Isomerasas: las isomerasas catalizarán el reordenamiento de átomos dentro de una molécula para formar un isómero. Por ejemplo: las isomerasas, epimerasas, cicloisomerasas.
- Ligasas: estas enzimas catalizan la unión de dos moléculas mediante la energía del ATP. Por ejemplo: las sintetasas, carboxilasas.
Función de las enzimas
Las enzimas están presentes en todas las células de nuestro cuerpo y cumplen diversas funciones importantes para los procesos biológicos diarios del ser humano y de los diferentes seres vivos. A continuación te presentamos algunas funciones de las enzimas:
- Se encargan de disminuir la energía de activación de las reacciones químicas, lo que provoca la activación de estas. Son esenciales, ya que sin ellas las reacciones químicas se llevarían lentamente.
- Algunas enzimas, como las proteasas y amilasas, desempeñan funciones catalíticas hacia los sustratos que ingresan al sistema digestivo de animales. Es decir, nos ayudan a descomponer aquellos alimentos que ingerimos en nuestra dieta diaria.
- Intervienen en procesos de transducción de señales y de regulación, como las fosfatasas y quinasas.
- Un conjunto de enzimas que actúan simultáneamente en un orden específico crearán una ruta metabólica. Cuando se da una ruta metabólica, la enzima tomará como sustrato el producto de la anterior reacción catalítica.
Estructura de las enzimas
Estructuralmente, la mayoría de enzimas, se forma a partir de proteínas globulares de tamaños muy variables. Algunas enzimas pueden estar compuestas por cadenas de 62 aminoácidos, mientras que también existen algunas que llegan a tener hasta 2.500 aminoácidos. A partir del ensamblaje de estos aminoácidos se puede determinar la estructura tridimensional y el funcionamiento específico de la enzima. La formación de una enzima es igual al de una proteína, es decir, los aminoácidos se van a plegar durante la traducción para obtener la estructura terciaria tridimensional de una enzima.
La estructura de una enzima tiene 2 sitios:
- Un sitio para unir cofactores, la cual dependiendo si se realiza o no la unión tiene dos denominaciones. Cuando la enzima se encuentra sola, sin la unión de un cofactor, se denomina apoenzima y, por el contrario, cuando el cofactor está unido a la enzima se denomina holoenzima. Los cofactores son importantes porque mejoran la interacción con el sustrato y, por tanto, se producen reacciones mucho más eficientes.
- También encontramos al centro activo donde se realizará la unión de la enzima y el sustrato, en donde se forma el complejo enzima-sustrato.
Por otro lado, la estructura de una enzima puede ser desnaturalizada mediante agentes desnaturalizantes, como el pH, la temperatura, fuerzas iónicas, etc. Los agentes desnaturalizantes actúan destruyendo la estructura terciaria de las enzimas, convirtiéndolas en su forma más simple, es decir, aminoácidos. La desnaturalización de las enzimas provoca la pérdida de sus funciones catalíticas.
Ahora que ya sabes qué son las enzimas y sus tipos, te invitamos a leer este artículo sobre el Citoesqueleto: qué es, función y estructura.
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- Timberlake, K. (2013). Química general, orgánica y biológica. Estructuras de la vida Educación media superior. 4ta edición. Pearson Education.