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Enzima

Estructura de la triosafosfato isomerasa. Conformación en forma de diagrama de cintas rodeado por el modelo de relleno de espacio de la proteína. Esta proteína es una eficiente enzima involucrada en el proceso de transformación de azúcares en energía en las células.

Las enzimas[a]​ [b]​ son moléculas orgánicas que actúan como catalizadores de reacciones químicas,[4]​ es decir, aceleran la velocidad de reacción. Comúnmente son de naturaleza proteica, pero también de ARN (ver ribozimas).[5]​ Las enzimas modifican la velocidad de reacción, sin afectar el equilibrio de la misma, ya que una enzima hace que una reacción química transcurra a mayor velocidad, siempre y cuando sea energéticamente posible (ver energía libre de Gibbs).[6]​[7]​ En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.

Debido a que las enzimas son extremadamente selectivas con sus sustratos y su velocidad crece solo con algunas reacciones, el conjunto (set) de enzimas presentes en una célula determina el tipo de metabolismo que tiene esa célula. A su vez, esta presencia depende de la regulación de la expresión génica correspondiente a la enzima.

Como todos los catalizadores, las enzimas funcionan disminuyendo la energía de activación (ΔG‡) de una reacción, de forma que la presencia de la enzima acelera sustancialmente la tasa de reacción. Las enzimas no alteran el balance energético de las reacciones en que intervienen, ni modifican, por lo tanto, el equilibrio de la reacción, pero consiguen acelerar el proceso incluso en escalas de millones de veces. Una reacción que se produce bajo el control de una enzima, o de un catalizador en general, alcanza el equilibrio mucho más deprisa que la correspondiente reacción no catalizada.

Al ciliar que ocurre con otros catalizadores, las enzimas no son consumidas en las reacciones que catalizan, ni alteran su equilibrio químico. Sin embargo, las enzimas difieren de otros catalizadores por ser más específicas. Existen gran diversidad de enzimas que catalizan alrededor de 4000 reacciones bioquímicas distintas.[8]​ No todos los catalizadores bioquímicos son proteínas, pues algunas moléculas de ARN son capaces de catalizar reacciones (como la subunidad 16S de los ribosomas en la que reside la actividad peptidil transferasa).[9]​[10]​ También cabe nombrar unas moléculas sintéticas denominadas enzimas artificiales capaces de catalizar reacciones químicas como las enzimas clásicas.[11]​

La actividad de las enzimas puede ser afectada por otras moléculas. Los inhibidores enzimáticos son moléculas que disminuyen o impiden la actividad de las enzimas, mientras que los activadores son moléculas que incrementan dicha actividad. Asimismo, gran cantidad de enzimas requieren de cofactores para su actividad. Muchas drogas o fármacos son moléculas inhibidoras. Igualmente, la actividad es afectada por la temperatura, el pH, la concentración de la propia enzima y del sustrato, y otros factores físico-químicos.

Muchas enzimas son usadas comercialmente, por ejemplo, en la síntesis de antibióticos o de productos domésticos de limpieza. Además, son ampliamente utilizadas en diversos procesos industriales, como son la fabricación de alimentos, destinción de vaqueros o producción de biocombustibles.

  1. ↑ Navarro, Fernando A. «Problemas de género gramatical en medicina». Boletín de traducción al español de la Unión Europea. Consultado el 7 de junio de 2017. 
  2. ↑ «[...] existen en español algunas palabras que se escriben siempre con z ante e, i [...]. Se trata normalmente de cultismos griegos, arabismos y préstamos de otras lenguas que contienen esta letra en su grafía originaria o en su transcripción al alfabeto latino [...]». Citado en RAE y ASALE (2010). «§ 6.2.2.7.1.1 Palabras excepcionalmente escritas con z ante e, i». Ortografía de la lengua española. Madrid: Espasa Calpe. p. 124. ISBN 978-6-070-70653-0. Consultado el 7 de junio de 2017. 
  3. ↑ «[...] encima (‘en lugar o parte superior’) y enzima (‘proteína que cataliza las reacciones bioquímicas del metabolismo’).». Citado en RAE y ASALE (2010). «§ 3.2.5 Diferenciación de homónimos». Ortografía de la lengua española. Madrid: Espasa Calpe. p. 39. ISBN 978-6-070-70653-0. Consultado el 7 de junio de 2017. 
  4. ↑ «enzyme | Definition, Mechanisms, & Nomenclature». Encyclopedia Britannica (en inglés). Consultado el 19 de marzo de 2019. 
  5. ↑ «enzima». Real Academia Nacional de Medicina de España. 
  6. ↑ Smith AL (Ed) et al. (1997). Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. ISBN 0-19-854768-4. 
  7. ↑ Grisham, Charles M.; Reginald H. Garrett (1999). Biochemistry. Philadelphia: Saunders College Pub. pp. 426–7. ISBN 0-03-022318-0. 
  8. ↑ Bairoch A. (2000). «The ENZYME database in 2000». Nucleic Acids Res 28: 304-305. PMID 10592255. Archivado desde el original el 1 de junio de 2011. 
  9. ↑ Lilley D (2005). «Structure, folding and mechanisms of ribozymes». Curr Opin Struct Biol 15 (3): 313-23. PMID 15919196. doi:10.1016/j.sbi.2005.05.002. 
  10. ↑ Cech T (2000). «Structural biology. The ribosome is a ribozyme». Science 289 (5481): 878-9. PMID 10960319. doi:10.1126/science.289.5481.878. 
  11. ↑ Groves JT (1997). «Artificial enzymes. The importance of being selective». Nature 389 (6649): 329-30. PMID 9311771. doi:10.1038/38602. 


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