Enzimas: Regulación, Especificidad y Tipos de ARN

Estereoespecificidad y Nomenclatura de Enzimas

La estereoespecificidad de las enzimas depende de varios factores:

• Grupos R cargados
• Interacciones hidrofóbicas
• Enlaces de hidrógeno (H)
• Interacciones de grupos prostéticos

Nomenclatura Enzimática

Las enzimas se nombran de varias maneras:

• Denominación antigua.
• Nombre sistemático: Combina el nombre del sustrato, el tipo de reacción catalizada y la terminación "asa". Por ejemplo: glucosa fosfato isomerasa.
• Código enzimático (EC): Consiste en las letras "EC" seguidas de cuatro números separados por puntos. Estos números representan, en orden, la clase, subclase y la especificidad química de la reacción. Ejemplo: EC 2.7.1.2 (glucosa fosfotransferasa o glucoquinasa).

Regulación de la Actividad Enzimática

La actividad enzimática se regula de diversas maneras, incluyendo:

• Modulación alostérica: Inhibición de una enzima por el producto final de una vía metabólica.
• Cambios de pH.
• Cambios en la temperatura (T).
• Presencia de cofactores.
• Concentraciones de sustratos y productos.
• Presencia de inhibidores.
• Modificación covalente.
• Activación por proteólisis.
• Isoenzimas.

Importancia de la Constante de Michaelis-Menten (Km)

La Km (constante de Michaelis-Menten) es un parámetro crucial que refleja la afinidad de una enzima por su sustrato. Una Km baja indica una alta afinidad, mientras que una Km alta sugiere una baja afinidad.

La Km se define matemáticamente como (K2 + K3) / K1, donde K1, K2 y K3 son las constantes de velocidad de las reacciones que forman y destruyen el complejo enzima-sustrato (ES). Si Km es grande, el complejo ES es inestable (baja afinidad). Si Km es pequeña, el complejo ES es estable (alta afinidad). Las unidades de Km son las mismas que las de la concentración del sustrato (ej. M, mM, µM).

Tipos de ARN y sus Funciones

ARN Heterogéneo Nuclear (ARNhn)

Es el ARN recién sintetizado por la ARN polimerasa durante la transcripción. En procariotas, actúa directamente como molde para la síntesis de proteínas. En eucariotas, es el precursor de otros tipos de ARN citoplasmáticos.

ARN Pequeño Nuclear (ARNsn)

Es un ARN de pequeño tamaño involucrado en la maduración del ARNhn. Se asocia con proteínas para formar ribonucleoproteínas pequeñas nucleares (RNPsn), que eliminan los intrones.

ARN Transferente (ARNt)

Contiene entre 75 y 90 nucleótidos (aproximadamente 25000 daltons de peso molecular). Transporta aminoácidos específicos al ribosoma durante la síntesis de proteínas.

ARN Ribosómico (ARNr)

Presenta una estructura secundaria y terciaria compleja que le permite asociarse con proteínas ribosomales y otros ARNr. Es un componente esencial de los ribosomas.

ARN Mensajero (ARNm)

Se sintetiza a partir de un molde de ADN y sirve como molde para la traducción (síntesis de proteínas). Contiene la secuencia codificada de una proteína, junto con señales de inicio (codón AUG, que codifica metionina) y terminación (codones UAA, UAG o UGA).

ARN Vírico (ARNv)

Constituye el material genético de ciertos virus, como el bacteriófago MS2, el poliovirus, el virus de la gripe y el VIH (retrovirus). En los retrovirus, el ARN es su material genético.

Temperatura de Desnaturalización del ADN (Tm)

La Tm es la temperatura a la cual la mitad de las hebras de ADN están desnaturalizadas (separadas) y la otra mitad permanece en forma de doble hélice. La Tm aumenta con el contenido de guanina (G) y citosina (C), ya que estos pares de bases están unidos por tres puentes de hidrógeno, requiriendo más energía (mayor temperatura) para su separación, en comparación con los pares adenina (A) y timina (T), que se unen por dos puentes de H.