Enzimas: funciones, acción catalítica, especificidad y sustratos en los seres vivos

1) Las enzimas: definición y papel en los organismos

Todo organismo es un sistema químico viviente en el que las sustancias se modifican continuamente. En todas las actividades vitales, las moléculas reaccionan entre sí; algunas sustancias se forman, mientras otras son destruidas. Son reacciones químicas las que permiten a las células crecer y reproducirse; producir o suministrar la energía indispensable a otros procesos y cumplir funciones específicas como la contracción y la locomoción.

En el laboratorio, las reacciones químicas que ocurren en las probetas son casi siempre rápidas y completas. A veces, para iniciar una reacción se usa la llama; otras veces, de las mismas reacciones se desprende calor.

En los organismos, las reacciones químicas deben ocurrir a temperaturas y condiciones normales, en el interior de las células. Además, deben ocurrir simultáneamente muchas reacciones químicas, sin interferir una con otra.

En la actividad celular intervienen las enzimas como biocatalizadores.

En efecto, las enzimas son proteínas presentes en la célula, que cumplen la función de acelerar la velocidad de las reacciones químicas, sin que se detecten variaciones en la masa relativamente pequeña con que intervienen.

Las sustancias que influyen en la velocidad de ciertas reacciones químicas, en las cuales no ganan ni pierden masa, son llamadas catalizadores celulares.

2) Acción catalítica

En el laboratorio, la reacción podría acelerarse o reproducirse considerablemente agregando ácido y elevando la temperatura de la mezcla al punto de ebullición. Las temperaturas elevadas y las sustancias ácidas son dañinas para las células vivas.

Una de las características distintivas de las enzimas es que aceleran las reacciones a bajas temperaturas y sin recurrir a condiciones químicas extremas.

La constancia de la masa de los catalizadores es la razón por la que se dice que no se combinan con las sustancias reaccionantes.

La ptialina de la saliva transforma el almidón en azúcar a la temperatura del cuerpo en solo uno o dos minutos; mientras que, en el laboratorio, serían necesarios más de 15 minutos de ebullición en presencia de ácido clorhídrico.

La sustancia sobre la cual una enzima reacciona se llama su sustrato; el almidón es el sustrato de la enzima ptialina.

3) Especificidad de la acción enzimática

Las enzimas poseen otra interesante propiedad: su acción catalítica es específica.

Las enzimas presentan dos tipos de especificidad:

• De acción: cuando intervienen en una reacción determinada.
• De sustrato: cuando actúan sobre una sustancia específica. En otros casos actúan sobre grupos de enlace.

4) Funciones de las enzimas

Las enzimas desempeñan varias funciones esenciales en los organismos vivos:

• Facilitan y aceleran: muchas reacciones químicas que realizan los seres vivos, permitiendo así los procesos bioquímicos dentro de los organismos.
• Descomponen: sustancias complejas en sustancias más simples, lo cual facilita la difusión y el paso de las moléculas a través de las membranas.
• Liberan energía: las sustancias sobre las cuales actúan las enzimas liberan energía, la cual es aprovechada por el organismo para sus funciones vitales.

5) La hipótesis heterótrofa

Heterótrofo: es aquel que no tiene capacidad de sintetizar su propio alimento.

Autótrofo: es aquel que tiene la capacidad de sintetizar su propio alimento.