Enzimas: Definición, Clasificación y Funcionamiento Biológico

Las enzimas

En general, son proteínas que catalizan reacciones bioquímicas uniéndose a la molécula que se va a transformar: el sustrato. Existen otro tipo llamado ribozimas (de naturaleza ribonucleoproteica). Las enzimas se adhieren al sustrato por el centro activo, y esta unión requiere un reconocimiento estérico. Las enzimas son específicas para cada reacción bioquímica.

Características de las enzimas

• Disminuyen la energía de activación de la reacción.
• No cambian el signo ni la cuantía de la variación de energía libre; solo aumentan la velocidad.
• No modifican el equilibrio de una reacción.
• Al finalizar la reacción, quedan libres y sin alterarse, pudiendo funcionar en múltiples ocasiones.

Influencia del pH y de la temperatura en la actividad enzimática

Las variaciones de temperatura inducen cambios de configuración en la estructura terciaria o cuaternaria de las enzimas, alterando su centro activo y su actividad biológica. Por otro lado, las variaciones del pH provocan un cambio en las cargas eléctricas superficiales de las enzimas, modificando su estructura terciaria y, por tanto, su actividad biológica. Para cada enzima existe un pH óptimo.

Cofactores enzimáticos

Algunas enzimas no son proteínas exclusivamente, sino que están asociadas a otros tipos de moléculas de naturaleza no proteica de las cuales depende su actividad. Dichas asociaciones se denominan holoenzimas. Las moléculas no proteicas son los cofactores y la parte proteica es la apoenzima. Los cofactores se dividen en dos grupos según su naturaleza:

• Cationes metálicos: (Zn²⁺, Ca²⁺) se unen a la apoenzima o regulan su activación.
• Moléculas orgánicas complejas: (coenzimas, NAD⁺, FAD, NADP⁺).

Clasificación de las enzimas

Se clasifican según diversos criterios, como el sufijo -asa añadido a la molécula (ej. amilasa) o según su reacción (ej. hidrolasa).

• Hidrolasas: Catalizan reacciones de hidrólisis de diversos sustratos rompiendo un enlace covalente mediante una molécula de agua que también se rompe.
• Liasas: Catalizan la ruptura de moléculas sin intervención de agua y la liberación de grupos funcionales diversos en moléculas que poseen dobles enlaces en su estructura.
• Transferasas: Catalizan la transferencia de radicales o grupos funcionales de unas moléculas a otras. Si el grupo es fosfato, entonces son quinasas.
• Isomerasas: Catalizan reacciones de isomerización o transformación de moléculas en sus isómeros.
• Oxidorreductasas: Catalizan reacciones de óxido-reducción de sustratos con transferencia de hidrógeno, oxígeno o electrones.
• Sintetasas o ligasas: Catalizan la síntesis de moléculas con hidrólisis de ATP.